水厂设计计算书

设计计算书

第一节、水量计算

该水厂设计产水量为 18500 m3/d

自用水系数 10%

水厂的井水量为 Q=18500（1+0.1）=20350 m3/d=847.92h /m 3=0.24s m /3

第二节、混凝

1.混凝剂药剂的选用

根据任务书，选取药剂为三氯化铁，三氯化铁的投加量选取为10㎎/L ，其特点为： 三氯化铝的混凝效果受温度影响小，絮粒较密实，适用原水的pH 值约在6.0--8.4之间。

药剂投加方式

干式与湿式的优缺点的比较：

投加方式一般有重力投加和压力投加，大多数情况下水厂采用压力投加，本设计采用水射器投加方式。如下图：

混凝剂的湿式投加系统如下图：

2、加药间的设计计算

设计要求：加药间尽量设置在投药点的附近；加药间和药剂仓库可根据具体情况设置机械搬运设备；加药管可以采用塑料管、不锈钢或橡皮管，溶药用的给水管选用镀锌钢管，排渣管采用塑料管；加药间要有室内冲洗设施，室内地面要有5‰的坡度坡向集水坑；加药间要通风良好，冬季有保温措施；加药间与仓库连在一起，仓库储量按最大投加期间的1～3个月的用量计算。

3、溶液池容积 n b Q a W ⨯⨯⨯=4171= 2

1041792.84710⨯⨯⨯ =1.02m 3 取1.5 m 3 式中：a —混凝剂（三氯化铁）的最大投加量（mg/L ），本设计取10mg/L ； b —溶液浓度，一般取5%-20%，本设计取10%；

Q —处理水量，本设计为847.92h /m 3

n —每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。

溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2座，一备一用，保证连续投药。单池尺寸为L ×B ×H=1.5×1.0×1.6，高度中包括超高0.3m ，沉渣高度0.3m ，置于室内地面上。溶液池实际有效容积：1W = L ×B ×H=1.5×1.0×1.0=1.5m 3，满足要求。

池旁设工作台，宽1.0-1.5m ，池底坡度为0.02。底部设置DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm ，按1h 放满考虑。 4、溶解池容积

式中： 2W —溶解池容积（m 3 ），一般采用（0.2-0.3）1W ；本设计取0.31W

溶解池也设置为2池，单池尺寸：L ×B ×H=1.0×0.5×1.5，高度中包括超高0.3m ，底部沉渣高度0.2m ，池底坡度采用0.02。则溶解池实际有效容积：1W = L ×B ×H=1.0

×0.5×1.0=0.5 m 3 ，满足要求。

溶解池的放水时间采用t ＝10min ，则放水流量：

q 0=t W 602=60

10100045.0⨯⨯=0.75 L/S, 查水力计算表得放水管管径0d ＝50mm ，相应流速v=0.38m/s ，管材采用硬聚氯乙烯

管。溶解池底部设管径d ＝50mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。

5、投药管

投药管流量：q=606024100021⨯⨯⨯⨯W =60

6024100025.1⨯⨯⨯⨯=0.04L/S 查水力计算表得投药管管径d ＝10mm ，相应流速为0.5m/s 。

6、 溶解池搅拌设备

溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。

7、计量投加设备

本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。

计量泵每小时投加药量:q=121W =12

5.1=0.125m 3/h

式中：1W ——溶液池容积（m 3）

耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用.

8、药库的设计参数

混凝剂三氯化铁所占体积：

T 15=1000a ×Q×15=1000

10×20350×15=3052.5㎏=3.1t 式中：T 15—药剂按最大投药量的15d 用量储存

a —三氯化铁（mg/l ），本设计取10mg/l

Q —处理水量（m 3/d ）。

三氯化铁的相对密度为1.19，则算占体积V=361.219

.11.3m = 药品放置高度按1.0m 计，则所需面积为2.61m 2

考虑到药品的运输、搬运和磅秤算占体积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30℅计，则药库所需面积：24.361.23.1A m =⨯=，则药库平面尺寸取L ×B ×H=2.5m×2..0m×3m 。

9、静态混合器的设计计算

本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。设计总进水量为Q=20350m 3/d ，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。静态混合器的水头损失一般小于0.5m ，根据水头损失的

计算公式:h=0.11844.42

d Q n

式中：h ——水头损失（m ）；

Q ——处理水量（m 3

/d ）;

d ——管道直径（m ）；

n ——混合单元（个）。

设计中取d=0.6m ，Q=0.3 m 3/S,当h=0.4，n=3时，h=0.3m<0.5m 。所以选DN600内设3个混合单元的静态混合器。

图:管式静态混合器

第三节、水力循环澄清池的设计

澄清池是将絮凝和沉淀综合于一个构筑物中，主要依靠活性泥渣层达到澄清的目的。本设计采用水力循环澄清池，主要由喷嘴、混合室、喉管、第一絮凝室、第二絮凝室分离室、进水集水系统与排泥系统组成。

1、水力循环澄清池设计参数

水力循环澄清池一般为圆形池子。进水悬浮物的含量一般小2000l mg /短时 间内允许达到5000l mg /。

（1）设计回水量一般采用进水流量的3～5倍，原水浊度时取下限，反之取上限。

（2）喷嘴直径与喉管直径之比为（1：3）～（1：4），喉管截面积与喷嘴截面 积之比为12～13.

（3）喷嘴流速为7～8s m /，水头损失为3～4m 。喉管的进水喇叭口距离池底一 般为0.15m ，喷嘴顶离池底的距离为0.6m 。

（4）喉管流速为2.0～3.0s m /，喉管处的水流混合时间为0.5～1.0s 。喉管喇 叭口的扩散角为 45，喉管长度为直径的5～6倍。

（5）第一应室室的出口流速为50～60s mm /，应室时间为20～30s,锥形扩散角 小于 30。第二应室室进口流速为30～40s mm /，应室时间为110～140s 。应室室有效高度为3m 。水流时间在池中总停留时间为1.2～1.5h 。

（6）清水区水流上升流速为0.7～1.0s mm /，低温地浊水可以取低值，水流停

留时间为40min 左右。清水区高度一般为2.5～3.0m ，池子超高为0.3m 。保证出水水质，清水区高度最好取高值。在分离区内设斜板等设施能提高澄清效果，增加出水量和减少药耗。

（7）水池的斜壁与水平的夹角一般为 45

（8）排泥装置同机械搅拌澄清池。排泥耗水量约为进水量10%。池子底设放空管。 采用数据：

本设计采用4座水力循环澄清池，则单池设计流量s m q d /06.04

24.04Q 3===，采用回流比n=4，总循环流量为s m q q /24.006.04431=⨯==。

设计循环总流量 ：s m q q /24.006.04431=⨯==

喷嘴流速 ：s m v /5.70=

喉管流速 ： s m v /5.21=

第一反应室出口流速 ：s mm v /602=

第二反应室进口流速 ：s mm v /403=

清水区（分离室）上升流速 ：s mm v /0.14=

喉管混合时间 ：s t 6.01=

第一反应室反应时间 ：s t 252=