净水厂设计计算书
净水厂设计计算书

净水厂设计计算书设计计算书:净水厂设计一、引言净水厂是为了提供清洁、安全、可靠的饮用水供应服务而建立的设施。
本设计计算书旨在对净水厂的设计进行全面的计算和说明,以确保其设计符合相关标准和要求。
二、设计流程1.确定供水规模和水质要求:根据用户需求确定净水厂的设计处理量,并确定水质要求,包括对悬浮物、有机物、微生物和化学成分的要求。
2.水源调查和选择:对供水水源进行调查和评估,确定其水质和水量,并选择最适合的水源。
3.工艺流程选择:选择适当的净水工艺流程,包括预处理、混凝、絮凝、过滤、消毒等环节,并根据水源水质和水量要求进行计算。
4.工艺设备选择:根据工艺流程选择适当的设备,并进行设备数量和尺寸的计算。
常用设备包括澄清池、絮凝池、滤池、曝气池、消毒装置等。
5.设备布置和管道设计:根据工艺设备的尺寸和数量,进行设备布置和管道设计,以确保净水效果和流程的顺畅。
6.水源保护措施:根据供水水源的特点,设计并实施相应的水源保护措施,确保供水水源的安全和可靠性。
7.操作和维护方案:制定净水厂的操作和维护方案,包括设备的日常操作、维护保养和定期检查等,以确保净水厂的正常运行。
三、设计计算1.净水流程计算:根据设计处理量和工艺流程,计算净水的流程和时间,并确定各个环节的处理效果。
2.设备尺寸计算:针对各种设备,进行尺寸计算,包括澄清池的容积、滤池的面积、消毒装置的处理量等,以确保设备能够满足设计要求。
3.管道设计计算:根据净水厂的布置和管道的长度、直径等参数,进行管道设计计算,并确定管道的材料和压力等级。
4.水力计算:针对净水流程、设备和管道,进行水力计算,包括管道的流速、压力损失、泵的扬程和功率等。
5.投资和运行成本计算:根据设备和材料的价格以及净水厂的运行成本,进行投资和运行成本的计算,并进行经济效益评估。
四、设计结果与讨论根据以上计算,得到净水厂的设计结果,并对其进行讨论,包括工艺流程的合理性、设备的选择和尺寸、管道的布局以及经济效益等方面。
某县净水厂给水处理设计计算书

某县净水厂给水处理设计计算书县净水厂给水处理设计计算书1.项目背景和目的县净水厂给水处理设计的目的是为了解决该县居民饮水问题。
该县面临着水资源短缺和水质污染的双重挑战。
通过建设一座净水厂,可以有效地提高水质,保障居民的健康饮水需求。
2.设计参数(1)城市规模:县人口约30万人,预测未来15年内增长10%。
(3)水质要求:根据国家标准,出水水质需要符合饮用水标准。
3.工艺流程根据给水处理的工艺要求,设计采用以下流程:原水进水池→格栅→调节池→自流式砂滤池→混凝沉淀池→滤水池→消毒池→供水。
其中,原水经过格栅、调节池预处理后,进入砂滤池进行过滤。
滤后水进入混凝沉淀池,经过混凝沉淀后再进入滤水池,最后经消毒处理后供水。
4.工艺参数计算(4)滤水池:滤水池的水层深度一般为1~2.5m,本设计采用1.5m。
(5)混凝剂投加量:根据原水悬浮物浓度和水质要求,确定混凝剂投加量。
一般情况下,混凝剂投加量为铝盐的0.8~1.0 mg/L。
本设计按照0.9 mg/L来计算。
5.工艺图纸根据上述设计参数和工艺流程,绘制出净水厂给水处理流程图纸。
6.总结和展望通过对县净水厂给水处理的设计计算,我们可以得出合理的设施规模和工艺参数。
通过提供高效的净水处理流程,该县居民可以获得更干净、更健康的饮用水。
然而,未来水资源短缺和水质污染问题仍然存在,需要进一步加强水资源保护和管理工作。
以上是县净水厂给水处理设计计算书,设计过程中考虑到了城市规模、水质要求等因素,为解决该县的饮水问题提供了有力的支持。
希望该设计能够对相关领域的学生和专业人士有所帮助。
17万吨日净水厂设计计算书-水质工程学课程设计-

水质工程学——净水厂设计计算书(第二部分)目录1.混合设备的设计与计算 (2)1.1确定输水管管径 (2)1.2药剂投加方法 (2)1.3溶液池容积计算 (2)1.4加药管设计 (2)2.絮凝设备的设计与计算 (3)2.1已知条件 (3)2.2采用数据 (3)2.3数据计算 (3)3.沉淀池的设计与计算 (4)3.1已知条件 (4)3.2采用数据 (4)3.3数据计算 (5)4.过滤的设计与计算 (5)4.1已知条件 (5)4.2采用数据 (5)4.3数据计算 (6)5.投药系统及消毒系统的设计 (14)1.1消毒剂的选择 (14)5.2加氯管的管径设计 (15)6.3加氯量及加氯间面积计算 (15)6.清水池的设计与计算 (15)7.管材的选择及管径的设计 (16)7.1管材的选择原则 (16)7.2几种常见管材的对比 (16)7.3. 管材的确定 (17)7.4. 管径的选取 (17)8.净水厂平面布置及高程布置: (17)8.1清水池: (17)8.2V型滤池: (18)8.3平流沉淀池: (18)8.4往复式隔板絮凝池 (18)8.5加氯间及氯库 (18)8.6药剂仓库 (18)8.7吸水井 (18)8.8加药间、溶解池和溶液池: (18)8.9选泵 (18)1 .混合设备的设计与计算 1.1 确定输水管管径:考虑水厂的自用水量为15%,采用两条进水管;近期水量:0斤期=170000xl.05÷24÷2=3718.75m3∕h,根据设计规范一级泵站至絮凝池的允许流速为1.0~1.2m∕s,因此选择管径为IlOOmm,流速为1.087, IOOOi 为 1.137o水厂采用管式静态混合器,其直径与连接管道相同,及DNIIOO O 因此选用JT 型 DNllOO 管式静态混合器。
大样图如下:其中L 为138Omm,L 为414Omm 。
分流板的级数取3级。
水头损失根据设计手册定为0. 50m 。
净水厂设计计算说明书

净水厂设计计算说明书一、引言净水厂是指将海水、淡水或含有杂质的水进行过滤、净化处理,以获得符合饮用水及工业用水标准的设施。
本设计计算说明书旨在提供一个完整的净水厂的设计计算方案,确保净水厂的正常运行和满足水质要求。
二、设计要求1.处理水质要求:根据当地的水质标准,确定净水厂需要处理水的主要指标,并确保出水质量符合国家及相关标准;2.处理能力要求:根据预计的供水量,确定净水厂的处理能力,确保满足市场需求;3.设计方案要求:考虑经济性、可行性和可持续发展,确定合适的净水厂设计方案。
三、设计计算内容1.进水水质分析及处理方案进水水质分析是净水厂设计的重要基础工作。
通过对原水水质的分析,确定需要去除的污染物种类及其浓度,以便选择合适的处理工艺和设备。
-对原水水质进行逐项分析,包括悬浮物、溶解物、微生物、有机物和无机物等;-根据原水水质分析结果,确定合适的处理工艺,如预处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等;-计算所需处理量,确定处理设备的规格和数量。
2.设备选型与计算净水厂的设备选型与计算是确保设备运行正常并满足水质要求的重要环节。
对每个处理工艺的设备进行选型与计算,并设计出合理的设备配置方案。
-根据处理工艺,选取适合的设备,如加药装置、混凝剂投加设备、过滤设备和消毒设备等;-根据处理工艺参数和运行条件,计算设备的规格,如滤料的直径、厚度和过滤速度等;-确定设备配置方案,进行设备布置图的设计。
3.过程设计与计算过程设计与计算是净水厂设计的核心内容之一,包括净水厂的流程设计、设备布置和运行参数计算等。
-确定净水厂的处理流程,包括原水处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等;-进行净水厂的流量和压力计算,确定管道和泵站的规格和数量;-进行各处理工艺设备的运行参数计算,如沉淀池的泥泵流量、混凝剂用量和消毒剂用量等。
4.安全与环保设计净水厂的安全与环保设计是确保净水厂运行安全和环保的重要环节。
针对净水厂可能面临的危险和环境污染问题,进行相应的设计和措施。
净水厂课程设计计算说明书

净⽔⼚课程设计计算说明书城固县给⽔⼯程设计摘要本设计为城固县给⽔⼯程设计,⼯程设计规模为76923 m3/d。
净⽔⼯程的设计主要包括配⽔⼚的设计计算和净⽔⼚的设计计算。
净⽔⼚的设计包括净⽔⼚的位置选择、⽔处理⼯艺流程的确定、处理构筑物的设计计算以及⽔⼚的平⾯和⾼程布置。
通过技术经济⽐较,确定净⽔⼚的⼯艺流程选⽤⽅案:原⽔—→静态混合器—→⽹格絮凝池—→斜管沉淀池—→V型滤池—→消毒—→清⽔池—→⼆级泵站—→城市管⽹关键词:给⽔⼯程设计、⽔⼚⼯艺、V型滤池、城市管⽹。
设计说明书⼀设计⽔量第⼀节最⾼⽇⽤⽔量⼀、各项⽤⽔量设计给⽔⼯程⾸先要确定设计⽔量。
通常将设计⽤⽔量作为设计⽔量。
设计⽤⽔量是根据设计年限内⽤⽔单位数,⽤⽔定额和⽤⽔变化情况所预测的⽤户⽤⽔总量。
设计⽤⽔量包括下列⽤⽔:1、综合⽣活⽤⽔量Q1,包括居民⽣活⽤⽔量和公共建筑及设施⽤⽔;2、⼯业企业⽣产⽤⽔量Q2;3、浇洒道路和绿地⽤⽔量Q3;4、⼯业企业⼯作⼈员⽣活⽤⽔量Q4;5、未预见⽔量及管⽹漏失⽔量Q5;6、消防⽤⽔量Qx;各⽤⽔量计算结果如下:Q 1=3×104(m3/d) Q2=3×104(m3/d) Q3=3000(m3/d) Q4=6930(m3/d)Q5=6993(m3/d)最⾼⽇⽤⽔量Qd =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=76923 m3/d三净⽔⼚第⼀节混合1.溶液池分成2格,每格的有效容积为3.7 m3。
有效⾼度为1.2m,超⾼0.2m,每格实际尺⼨为1.8×1.8×1.4m,置于室内地⾯上。
2.溶解池分成2格,每格的容积为1.1 m3,有效⾼度为0.8m,超⾼0.2m,每格实际尺⼨为1.2×1.2×1.0m。
池底坡度采⽤2.5%,池底设排渣管。
3.溶解池搅拌设备采⽤中⼼固定式平浆板式搅拌机。
浆板直径400mm,浆板深度为0.7mm,质量100kg. 溶解池置于地下,池顶⾼出室内地⾯0.5m。
净水厂计算书

滤池计算一、已知条件:(1)、设计水量规模:Q=100000万立方米/日(分两个系统)100000立方米/日考虑水厂自用水量,滤池为8% 1.08设计水量为:108000立方米/日Q= 1.25立方米/秒 1.25立方米/秒(2)、设计滤速7米/时7米/时(3)、采用气、水冲洗(反冲洗历时)12分钟表面扫洗强度 1.5升/秒*平方米第一阶段气冲洗强度15升/秒*平方米15升/秒*平方米反冲洗历时2分钟2分钟第二阶段气冲洗强度15升/秒*平方米15升/秒*平方米反冲洗历时4分钟4分钟水冲洗强度5升/秒*平方米5升/秒*平方米反冲洗历时4分钟4分钟第三阶段水冲洗强度5升/秒*平方米5升/秒*平方米反冲洗历时6分钟6分钟(4)、冲洗周期12小时12小时二、设计计算1、滤池工作时间:滤池24小时连续工作,其有效工作时间为:T=24-t*2/60=23.6小时23.5小时2、滤池面积滤池总面积F=Q/(V*T)=656.5349544平方米656.535平方米滤池采用10格对称布置,单格面积:8格f'=82.0668693平方米82.0669平方米3、单池平面尺寸:L=12米B=7米84平方米4、校核强制滤速:V实际= 6.869951413米/小时一格反冲洗时V强制=7.851373043米/小时一格检修,一格反冲洗时:V强制=9.159935217米/小时5、滤池高度底部反冲洗室高度为750毫米0.75米滤板厚100毫米(混凝土)0.1米承托层厚度0.1米粒径0.9~1.3毫米 1.3米砂层上水深1200毫米 1.2米超高400毫米0.8米进水渠到滤池内的水头损失取0.35米滤池底到水面的高度 3.45米滤池总高度H=4.6米 4.6米6、配水系统配水系统采用小阻力配水系统(滤头),每平方米滤板配滤头55个共计36960个冲洗水通过滤头水头损失为0.23米。
滤板平面尺寸:L=790B=790予埋d=25mm ABS管7、洗砂排水槽单槽排水量q0=546升/秒0.546米3/秒洗砂排水槽顶距滤料顶的距离定位0.5m。
净水工程设计计算书

净水工程设计计算书一、双阀滤池1) 设计数据(1)设计规模:10万吨/日,分两期实施,水厂的用水系数1.05;(2)设计流量:Q =1.05×5×104m 3/d =2187.5 m 3/h =0.6076m 3/s ;(3)设计滤速:按规模要求,单层石英砂滤料的滤速V =8~10m/h ,这里取8.1 m/h ;(4)冲洗强度:12~15L /s·m 2,取13 L /s·m 2;(5)冲洗时间:t =6min ; 2) 主要计算(1)滤池面积及尺寸滤池工作时间为24h ,冲洗周期按12h 计;滤池实际工作时间T =24-(0.1×1224)=23.8(h );(注:式中只考虑反冲洗时间,未考虑初滤水的排放时间);滤池面积:2433.2728.231.805.1100.5m VT Q F ===;采用滤池格数:N =8,布置成对称双行;则单格滤池面积:204.34833.2728m F f ===;采用滤池长宽比3.1=BL,规范要求:1.25:1~1.5:1;每格滤池尺寸:L=6.6m ,B =5.1m ;复核:因此,每格滤池实际过滤面积f =B ×L =6.6×5.1=33.66m 2;滤池实际的正常滤速h m F Q V h /12.866.3385.2187=?==校核强制滤速h m N NV V /28.912.81881=?-=-=' (2)滤池高度支承层高度 H 1采用0.58m (d10~d32的支承层顶面应高于配水系统孔眼100mm );滤料层高度 H 2采用0.7m ;砂面以上水深 H 3采用1.90m ;超高(干管) H 4采用0.27m ;故滤料总高度 H =H 1+H 2+H 3+H 4=3.45m ;(3)配水系统(每格滤池)Ⅰ、干管干管流量 =?=q f q g 13.5 L /s·m 2×33.66 m 2=0.454m 3/s; 采用管径 d g =700mm (干管应埋入池底,顶部开孔接配水支管,详大样水施1-5-5);因此,干管起端流速V g =1.18m/s ;(注:若采用d g =800mm ,则V g =0.91m/s <1.0 m/s =;Ⅱ、支管支管中心间距采用 a j =0.25m ;每格滤池支管数 n j =5225.06.622=?=?j a L 根;每根支管入口流量 s L n q q jg j /73.852454===;采用管径 d j =80mm (公称外径90mm ,查《塑料给水管水力计算表》P86);支管始端流速 V j =1.56m/s ;Ⅲ、孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比K 采用0.25%;则孔眼总面积 F k =K f =0.25%×33.66=0.08415m 2=84150mm 2;采用孔眼直径 d k =9mm ;每个孔眼面积 f k =2225.639785.041mm d k =?=π;孔眼总数 13255.6384150===k k k f F N 个;每根支管孔眼数 26521325===j k k n N n 个;支管孔眼布置:设两排,与垂线成45°夹角,向下交错排列;每根支管长度 L j =0.5B =2.55m (注:两端除去间隙,L j =2.31m );每排孔眼中心距:m n L a k j k 178.0262131.221=?==Ⅳ、孔眼水头损失支管壁厚δ=5mm ;孔眼直径与壁厚之比8.159==δkd ,查《流量系数μ值表》得流量系数μ=0.68;水头损失 m g k q g h k 2.325.068.0105.1321102122=??=???? ??=μ;Ⅴ、复核配水系统支管长度与直径之比不大于60,60875.28080.031.2<==jj d L ;孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5,()5.0322.008.0785.05208415.02<=??=j j k f n F ;干管横截面积与支管横截面积之比为1.75~2.0,()()47.108.0785.0527.0785.022==j j gf n f ;孔眼中心距应小于0.2m ,a k =0.178m<0.2m ;(4)洗砂排水槽洗砂排水槽中心距采用a 0=1.70m ;排水槽根数n 0=7.11.5=3根;排水槽长度m L l 6.60==;每根排水槽排水量s L a ql q /47.1517.16.65.13000=??==;采用三角形标准断面槽中流速采用V 0=0.6m/s ;横断面尺寸m V q x 251.06.0100047.1512110002100=?==,取0.25m ;排水槽槽底厚度采用δ=0.005m ;砂层最大膨胀率e =45%;砂层厚度H 2=0.70m ;洗砂、排水槽顶距砂面厚度H e =eH 2+2.5x +δ+0.075 =0.45×0.70+2.5×0.25+0.08 =1.02m ;洗砂、排水槽总平面面积00002n l x F ==2×0.25×6.6×3=9.9m 2;复核:排水槽总平面面积与滤池面积之比,一般小于25%,%25%4.29%10066.339.90≈=?=f F ;排水槽底高出集水槽底的高度2.0100081.03 2+??=b fg H=0.56+0.2=0.76m ;槽底距集水槽起端水面的高度不小于0.05~0.20m ;(5)滤池各种管渠计算Ⅰ 进水进水总流量 Q 1=52500m 3/d =0.6076m 3/s ;采用进水渠断面:渠宽B 1=0.8m ,水深为0.6m (两根进水管);渠中流速V 1=0.66m/s ,水力坡降2.7‰;进水总管管径(每5万吨设两根进水管)Q 2=h m /75.109324205.1100.534=,则进水管采用DN700,管中流速V 2=0.79m/s ;Ⅱ 冲洗水冲洗水流量Q 3=qf =13.5×33.66=0.454m 3/s ;采用管径D 3=500mm ;管中流速V 3=2.26m/s ;Ⅲ 清水清水总流量Q 4=Q 1=0.6076m 3/s ;清水总管管径采用D 4=800mm ,则V 4=1.21m/s ;每格滤池清水管流量Q 5=Q 2=86076.0=0.076m 3/s ;采用管径D 5=300mm ,则V 5=1.04m/s ;强制滤速下,5V '=1.19m/s ;Ⅳ 排水排水流量Q 6=Q 3=0.454m 3/s ;排水渠断面:渠宽B 6=0.8m ,水深为0.6m ;渠中流速V1=0.66m/s ;(6)进水虹吸管虹吸管进水量()s m Q /0868.01824360005.1100.534=-=进;事故冲洗进水量()s m Q /101.028********.1100.534=-=事;断面面积20.217m0.40.0868===进进进V Q ω;取用断面尺寸进ω=B ×L =0.4×0.5=0.2m 2;进水虹吸管局部水头损失∑?1.22gV 2进事局=ξf h0.505m/s 0.21.01Q V ===进事进事ω ∑?=++=出口弯头进口ξξξξ290 0.5+0.8×2+1.0=3.10.048m 1.29.8120.5053.12==局f h进水虹吸管的沿程水头损失L RC V 22?进事沿=f hm 111.0)5.04.0(22.0R =+?==进χω 32.63)111.0(012.0116161===R n CL 取2m0.00115m20.11163.322=??=沿f h 则局沿+f f f h h h ==0.048+0.00115=0.049m 取f h =0.1m;(7)进水槽及配水槽进水虹吸管出口至槽底h 1取0.25m ;进水虹吸管淹没水深h 2取0.25m ;配水槽出水堰宽b 1取1.2m ;配水堰堰顶水头0.128m 1.21.840.101)b 1.84(32323=)=(进事??=Q h ;进水堰超高C 取0.35m ;则H 进=h 1+h 2+h 3+h f +C =0.25+0.25+0.128+0.1+0.35 =1.078m ,取1.05m ;(8)排水虹吸管冲洗排水量Q 排=qf =13.5×33.66=0.454m 3/s ;排水虹吸管滤速V 排=1.4~1.6m/s ,取V 排=1.5m/s ;则220.303m1.50.454===排V qf ω;采用矩形断面,其尺寸为B 2×L 2=0.45×0.675=0.3015m 2;排水虹吸管管长L=10m ;∑2g V 2排局=ξf h 0.36m 9.8121.513.12==?? L RC V 22排沿=f hm 134.0)675.054.0(23015.0R 2=+?==χω 61.59)134.0(012.0116161===R n C0.05m 100.13459.612=??=沿f h则局沿+f f f h h h ==0.36+0.05=0.41m (9)反冲洗水泵计算水泵所需的供水量Q =qf =13.5×33.66=0.454m 3/s =1634.4m 3/h ;水泵所需扬程H=H 0+h 1+h 2+h 3+h 4+h 5H 0—排水槽顶与清水池最低水位之差;(5.45m )1h —从清水池至滤池间冲洗管道中的总水头损失,计算可得h 1=1.82m ;2h —滤池配水系统的水头损失;(3.2m )3h —承托层的水头损失;(0.13m ) 4h —滤料层膨胀时水头损失m h 68.07.0)41.01)(1165.2(4=?--=; 5h —富裕水头损失;(1.5m )则H=5.45+1.82+3.2+0.13+0.68+1.5=12.78m ;选冲洗水泵两台,一用一备。
净水厂设计计算说明指导书完整版

福州市西区水厂一期扩建工程设计阐明书1自然条件1.1地形、地质福州市地处闽江下游福州盆地,盆地总面积约200Km2,四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱。
地貌类型以平原为主,地势由西北向东南倾斜,市中心散落有乌山、于山和屏山等小山,南台岛上有仓山、盖山和城门山。
市区高程普通为5~15m(黄海高程系),闽江横贯市区,由于地势较低,易受洪涝灾害,需沿江、河筑堤。
市区重要有两类地质:一是靠山丘陵地区,重要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带,容许承载力约0.25Mpa;二是淤积、冲积地区为高压缩性土,范畴较广,淤泥埋藏浅,容积承载力为0.05~0.08MPa,地下水位高,普通在地面下0.5~2.0m。
1.2气象条件福州市属于亚热带海洋性季风气候,夏季炎热多雨,冬季温暖少雨。
(1)气温年平均:19.6摄氏度极端最高:41.1摄氏度(1950年7月19日)极端最低:-2.5摄氏度(1940年1月25日)(2)水量年平均:1355.8mm年平均降水天数:151.2天24小时最大降水量:167.4mm暴雨重要浮现月份:5~9月(3)霜冻年无霜期326天(4)风常年主导风向为西北风和东南风,冬季多西北风,夏季盛行东南风。
平均风速:2.8m/s极大风速:40.7m/s基本风压:0.6KN/m2台风影响我市始于5月,结束于11月中旬,以7月中旬至9月中旬次数最多。
(5)湿度年平均相对湿度77%最大相对湿度84%最小相对湿度5%(6)蒸发量年平均蒸发量 1451.1mm1.3水文条件闽江是福建省最大河流,水量充沛。
闽江在淮安如下分为两支,北支为北港,穿越市区至马尾,将中心城区别为江北平原和南台岛两某些,长为30.5km,平均水面坡降0.15‰,枯水季水面宽150~200m。
南支为南港,又名乌龙江,经洪塘、湾边、纳入大漳溪河后来,出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一,南港长34.4km,进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。
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二 设计计算内容一、 水厂规模及水量确定综合生活用水量:Q 1=270000×250×96%=64800000L/d=64800m 3/d 生产用水量:Q 2=12000+12000+12000+8000=44000m 3/d 工业企业用水量:Q 3=[(25×1600×3+35×400×3+60×400×3)+(25×1600×3+35×400×3+40×400×3)+(25×1000×3)+(25×1600×3)]/1000=639m 3/d 浇洒绿地用水量:Q 4=(Q 1 +Q 2 +Q 3 )×10%=(64800+44000+639) ×10%=10944m 3/d 未预见用水及管网漏水量: Q 5=20%×(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)=24077 m 3/d 设计水量:Q d =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5=144460 m 3/d=6019 m 3/h=1.67 m 3/s 水厂自用水量取5% Q I =1.05×TQd=6320.125 m 3/h 消防水量:Qx=55×2=110L/s=9504 m 3/d二. 给水工艺流程的确定及构筑物的选择 2.1工艺流程的确定水厂以地表水作为水源,工艺流程如图1所示。
原水混 合絮凝沉淀池滤 池混凝剂消毒剂清水池二级泵房用户图1 水处理工艺流程2.2构筑物形式的选择根据已选工艺流程,在设计中混合设施选用机械混合池,反应池选用折板絮凝池,沉淀池选用平流式沉淀池,滤池选用V 型滤池,采用加氯消毒。
三、 给水单体构筑物设计计算 (一) 混凝剂配制和投加 1. 设计参数根据原水水质及水温,参考有关净水厂的运行经验,选聚合氯化铝为混凝剂。
PAC 特点为:净化效率高,耗药量少,出水浊度低,色度小,过滤性能好,原水高浊度时尤为显著;温度适应性高;pH 使用范围宽(可在pH 为5~9的范围内),因而可不投加碱剂;使用时操作方便,腐蚀性小,劳动条件好;设备简单,操作方便,腐蚀性小,劳动条件好;设备简单,操作方便,成本较三氯化铁低;是无机高分子化合物。
最大投加量为50mg/L ,最低为7.0 mg/L ,平均为12.3 mg/L 。
聚合氯化铝投加浓度为15%。
常用药剂投加方式有干投法和湿投法两种。
本设计采用湿投法,其优点为:容易与原水充分混合;不易阻塞入口,管理方便;投量易于调节。
投加系统示意图见图2。
图2 混凝剂投加系统2. 设计计算药剂(固体) 溶解池 溶液池 搅拌 计量、投加设备加水加水搅拌2.1 溶液池容积W1W1=aQ/(417cn)式中:a—混凝剂(聚合氯化铝)的最大投加量,50 mg/L; Q—处理的水量,6320.125m3/h;c—溶液浓度(按商品固体重量计),15%;n—每日调制次数,3次。
故W1=50⨯6320.125/(417⨯10⨯3)=25.26(m3)溶液池设置两个,单池容积W’1W’1=W1/2=12.63(m3)溶液池的形状采用矩形,长×宽×高=3.0m×2.4m×2.1m,其中包括超高0.3m。
池底坡度采用3‰。
溶液池旁有宽度为1.2m的工作台,以便操作与管理,底部设有放空管。
2.2 溶解池容积W2W2=0.3W1=0.3×25.26=7.58(m3)取7.6m3溶解池设置两个,单池容积W’2W’2=W2/2=3.8(m3)溶解池的放水时间采用t=10min,则放水流量q0= W’2/(60t)=3.8×1000/(60×10)=6.33(L/s)溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。
溶解池的形状采用矩形,长×宽×高=1.8m×1.8m×1.5 m,其中包括超高0.3m。
池底坡度采用3‰。
溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。
溶解池为地下式,池顶高出地面0.2m,以减轻劳动强度和改善工作条件,溶解池池壁设超高,以防止搅拌溶液时溢出。
由于药液具有腐蚀性,所以盛放药液的池子和管道以及配件都采用了防腐措施。
溶解池采用机械搅拌,搅拌桨为平桨板,中心固定式,搅拌桨板安装见图1。
图1 溶解池搅拌机示意图溶液池和溶解池材料采用钢筋混凝土,内壁衬以聚乙烯板。
2.3 药剂仓库考虑到远期发展,面积为150m2,仓库与混凝剂室之间采用人力手推车投药,药剂仓库平面设计尺寸为10.0m×15.0m。
2.4 计量设备计量设备有孔口计量、浮杯计量、定量投药箱和转子流量计。
设计采用耐酸泵与转子流量计配合投加。
计量泵每小时投加药量 h m W q 3111.21226.2512=== (三)机械混合池设计 1. 有效容积取混合时间min 5.0=T ,池数n=2个,则3 26.332600.5125.632060m n QT W =⨯⨯==机械混合池尺寸及有关参数选定: 直径:m D 0.3= 水深:m H 8.31=池总高:() 4.25m 45.01=+=超高H H搅拌器外缘速度:()s m s m s m v 3.03.01.50.3,设计中取~一般采用= 搅拌器直径:m D D 0.2320== 搅拌器宽度:m D B 3.01.0==搅拌器层数:因3.1~2.1:≤D H ,设计中取一层 搅拌器叶数:4=Z搅拌器距池底高度:m D 0.10.50= 2. 搅拌器转速搅拌器外缘速度取v=3.0m/s ,D 0=2.0mmin 28.652.03.0606000r D v n =⨯⨯==ππ 3.搅拌器角速度s rad D v 3.02.03.0220=⨯==ω 4.轴功率取阻力系数38.0=c ,搅拌器叶数Z=4,搅拌器层数1=B 层,搅拌器半径m R 85.00=,则kWgZBR cN 9.449.814081143.0100035.0408434032=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ρω5.所需轴功率水的动力黏度为s P a ⋅⨯=-4101.029μ,取速度梯度1600-=s G ,则kW WG N 9.5610260026.3310029.11022-421=⨯⨯⨯==μ21N N ≈,满足要求。
6.电动机功率取传动机械效率85.0=∑n η,则kW N N n24.1085.015.1423===∑η机械混合池计算各部分尺寸示意如图2所示。
图2 机械混合池示意图(四) 折板絮凝池设计折板絮凝池对水质适应性强,停留时间短,絮凝效果好,又能节约絮凝剂而广泛采用。
4.1设计水量水厂总设计规模为144460 m 3/d ,自用水量取5%。
折板絮凝池分为两个系列,每个系列设计水量为:sm h m Q 3388.006.316024205.1144460==⨯⨯=4.2平面尺寸计算折板絮凝池每个系列设计成4组。
(1)单组絮凝池有效容积取絮凝时间min 12=T ,则31581260406.3160m QT V =⨯⨯== (2)设计中取有效水深m H 4.4'=,单组池宽m B 0.6=,则m B H V L 0.66.04.4158''=⨯==絮凝池长度方向用隔墙分成三段,首段和中段格宽均为1.0m ,末段格宽为2.0m ,隔墙后为0.15m ,则絮凝池总长度为:m L 6.750.1550.6=⨯+=(3)各段分格数与平流沉淀池组合的絮凝池池宽为24.0m ,用三道隔墙分成四组,每组池宽为()[]m B 5.887540.1530.24'=÷⨯-= 1.首段分成10格,则每格长度1L :()[]m L 1.06100.154-5.887521=÷⨯= 首段每格面积 21 1.061.060.1m f =⨯=通过首段每格的平均流速 s m v 208.0406.188.01=⨯=2.中段分为8格, 则每格长度2L :2L ()[]m 1.3680.153-5.88752=÷⨯=中断每格面积: 22 1.36m f = 通过中段每格的平均流速 =2v s m 162.0436.188.0=⨯ 3.末段分为7格, 则每格长度3L :m L 71.07)15.068875.5(3=÷⨯-=末端每格面积为:221.42271.0m f =⨯=通过末段每格的平均流速 =3v s m 155.0442.188.0=⨯ 4.3各段停留时间计算首段停留时间 min 3.53s 211.60.2084.4101≈=÷⨯=T 中段停留时间 min 62.3s 217.30.1624.482≈=÷⨯=T 末段停留时间 3.31min 198.7s 0.1554.473≈=÷⨯=T 实际总停留时间min 46.1031.362.353.3321=++=++=T T T T 4.4隔墙空洞面积和布置水流通过折板上、下转弯和隔墙上过水孔洞流速,首、中、末段分别为0.3m/s 、0.2m/s 和0.1m/s ,则水流通过各段每格格墙上孔洞面积为:2173.03.022.0m f k ==,取0.75 m 2,孔宽1.0 m ,则孔高为0.75 m , 实际通过首段每格格墙上孔洞流速 s m v k 293.075.022.01==221.12.022.0m f k ==,孔宽1.0m ,则孔高1.1m , 实际通过中段每格格墙上孔洞流速 s m v k 2.01.122.02==23 2.21.022.0m f k ==,取2.2m 2,孔宽2.0m ,则孔高1.1m , 实际通过末段每格格墙上孔洞流速 s m v k 1.02.222.03==孔洞在格墙上上、下交错布置。
4.5折板布置折板布置首段采用峰对峰,中段采用两峰相齐,末段采用平行直板。
折板间距采用0.4m 。
折板长度和宽度各段分别采用 2.0m×0.6m、1.50m×0.6m 和1.50m×0.6m。
4.6水头损失计算 (1)相对折板取谷处流速s m v 27.02=,峰处流速s m v 14.01=,则折板渐放段水头损失 m g v v h 0.001369.820.14-0.275.025.02222211=⨯⨯=-= 取相对峰的断面积2156.0m F =,2206.1m F =,则 渐缩段的水头损失m g v F F h 00082.09.820.141.060.56-0.1121.012222212=⨯⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+= 取上转弯阻力系数 1.83=ξ,下转弯或孔洞阻力系数 3.03=ξ,转弯或孔洞流速s m v 304.0o =,则转弯或孔洞的水头损失m v h i 0.008489.820.3048.12g 22o 3=⨯⨯==ξ(上转弯时)m v h i 0.0149.820.3040.32g 22o 3=⨯⨯==ξ(下转弯或孔洞时)折板水流收缩和放大次数40=n ,则首()()()∑∑=+++⨯=++=mhh h n h i0.3120.0140.00848100.000820.001364021段相对折板总水头损失 (2)平行折板取板间流速s m v 16.0=,则折板水头损失 m g v h 0.000789.820.166.026.022=⨯⨯== 取转弯或穿过孔洞时流速s m v i 203.0=,则转弯或孔洞时水头损失m v h i 0.003789.820.2038.12g 22i 3=⨯⨯==ξ(上转弯时)m v h i 0.00429.820.2030.32g 22i 3=⨯⨯==ξ(下转弯或孔洞时) 取90°转弯次数24=n ,则平行折板总水头损失()m hnh h i0.0840.00420.0037880.0008424=+⨯+⨯=+=∑∑(3)平行直板取平均流速s m v 10.0=,则转弯水头损失 m g v h 0.001539.820.100.32223=⨯⨯==ξm nh h 0.0110.001537=⨯==∑ (4)折板絮凝池总水头损失m h Z 0.4070.0110.0840.312=++=++=平行直板平行折板相对折板4.7 G 值和GT 值(1)首段G 值和GT 值取首段水头损失m h 312.01=,水的动力黏度s P a ⋅⨯⨯=-3101.00560μ,反应时间min 99.2=T ,则首段速度梯度 13-11422.99101.005600.312100060-≈⨯⨯⨯⨯=⋅=s T h G μρ 7534.8602.994211=⨯⨯=T G中段和末段G 值和GT 值分别为:124.21-=s G ,2.391622=T G 130.8-=s G ,8.137233=T G (2)折板絮凝池总G 值和GT 值13-27.58.90101.005600.4071000-=⨯⨯⨯⨯=s G 4101.58.90605.27⨯=⨯⨯=GT4.8折板絮凝池布置在絮凝池各段每格隔墙底部设200mm ×200mm 排泥孔,池底设2.0%坡度,坡向沉淀池,在过渡段设排泥管,管径DN200。