自来水厂设计说明书

第一章设计基本资料和设计任务

1.1 设计基本资料

近期规模1万m3 /d.水处理构筑物按照近期处理规模进行设计.水厂的主要构筑物分为1组。

第二章水厂工艺方案的确定

2.1 设计基本资料

水处理构筑物类型的选择，应根据原水水质，处理后水质要求、水厂规模、水厂用地面积和地形条件等，通过技术经济比较确定.

初步选定方案如下:

取水→一级泵站→管式静态混合器→竖井式絮凝池→斜管沉淀池→重力无阀滤池→清水池→二级泵房→用户

↑消毒剂

第三章水厂各个构筑物的设计计算

3.1 一级泵站

1.一泵房吸水井

水厂地面标高0.000m，河流洪水位标高为-1.000m，枯水位标高为-6.000m，设计一泵站吸水井底标高为-8.000m，进水管标高为-7.000m，一泵站吸水井顶标高为0.500米，宽为6m，长度20m，分为两格。

2.一泵房

一泵房底标高为-9.000m,一泵房顶标高为6.500m.

3.2 混凝剂的选择和投加

设计原则:

溶液池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管。池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以上或半地下为宜，池顶宜高出地面1.0m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池一般采用钢筋混凝土池体来防腐。

已知条件:

水厂构筑物设计流量Q=10000m3/d根据原水水质及水温，参考有关水厂的运行经验，选精致硫酸铝为混凝剂。最大投加量为30mg/L，精致硫酸铝投加浓度为10%。采用计量投药泵投加。

计算过程:

1.溶液池容积W1

W1=uQ/(417bn)

式中：u—混凝剂（精致硫酸铝）的最大投加量，30mg/L;

Q—处理的水量，416.67m3/h;

b—溶液浓度（按商品固体重量计），10%；

n—每日调制次数，2次。

所以: W1=30×416.67/(417×10×2)= 1.5 m3

溶液池容积为2 m3 ,有效容积为1.5 m3，有效高度为1m，超高为0.3m，溶液池的形状采用矩形，长×宽×高=1.5×1.0×1.3m.置于室内地面上，池底坡度采用0.03.

溶液池旁有宽度为1.5m工作台，以便操作管理，底部设放空管。

2.溶解池(搅拌池)容积W2

W2=0.3W1=0.3×1.5=0.45 m3

其有效高度为0.5m,超高为0.3m,设计尺寸为1.0×1.0×0.8m,池底坡度为3%。溶解池池壁设超高，以防止搅拌溶液时溢出。溶解池为地下式，池顶高出地面0.5m，以减轻劳动强度和改善工作条件。

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防腐措施。溶液池和溶解池材料采用钢筋混凝土材料，内壁涂衬以聚乙烯板。

为增加溶解速度及保持均匀的浓度，采用机械搅拌设备。使用中心固定式平桨板式搅拌机。

3.加药间和药库

加药间和药库合并布置，布置原则为:药剂输送投加流程顺畅,方便操作与管理,力求车间清洁卫生,符合劳动安全要求,高程布置符合投加工艺及设备条件.储存量一般按最大投药量的期间的15-30天的用量计算。

混凝剂为精制硫酸铝，每袋的质量为40kg，每袋的体积为0.5×0.4×0.2 m3，投药量为30g/ m3，水厂设计水量为416.67m3/h，药剂堆放高度为1.5m，药剂贮存期为30d。

硫酸铝袋数N = 24Qut/1000W

= 24×416.67×30×30/(1000×40)≈225袋

有效堆放面积A = NV/1.5（1-e）

=225×0.5×0.4×0.2/（1.5×0.8）=7.5㎡

3.3 管式静态混合器

计算过程：

1.设计流量

每组混合器处理水量为:10000 m3/d=416.7m3/h=0.116 m3/s

2.水流速度和管径

由流量为416.7 m3/h，查水力计算表得:v=1.21m/s,管径350 mm, 1000i= 6.09.

3.4 栅格絮凝池

3.4.1 反应设备的设计

在絮凝池内水平放置栅条形成栅条絮凝池，栅条絮凝池布置成多个竖井回流式，各竖井之间的隔墙上，上下交错开孔，当水流通过竖井内安装的若干层栅条或栅条时，产生缩放作用，形成漩涡，造成颗粒碰撞。

栅条絮凝池的设计分为三段，流速及流速梯度G值逐段降低。相应各段采用的构件，前段为密网，中段为疏网，末段不安装栅条。

3.4.2平面布置及尺寸确定

水厂设计流量为：Q=10000m 3/d=0.116m 3/s 设絮凝时间为 12min ,得絮凝池的有效容积为： V=0.116×12×60＝83.52m 3 设平均水深取4.5m ，得池的面积为： A=

5

.452

.83=18.56m 2 竖井流速取 0.12m/s,得单格面积为： f=

12

.0116

.0=0.93m 2 ,取0.93m 2 设每格宽0.93m ，边长采用1.0m,则每格面积为0.93m 2 由此得分格数为：n=

93

.056

.18=20 为配合沉淀池尺寸，采用23格 实际絮凝时间为： t=

116

.023

5.493.00.1⨯⨯⨯=848s=14.1min

池的平均有效水深为4.5m,取超高0.45m,泥斗深度0.65 得池总高度为： H=4.5+0.45+0.65=5.6m

平面布置形式：采用23格，如下图1所示。

图1 栅条絮凝池平面示意图

竖井尺寸采用1.0m ×0.93，内墙用木板厚度取0.03m ，外墙厚度取0.2m

池子总长L=0.93×6+0.03×5+0.2×2＝6.13m,取6.0m 宽B=1.0×4+0.03×3+0.2×2=4.5m 絮凝池分为三段：

前段放密栅条，过栅流速

10.25/v m s

=栅，竖井平均流速

10.12/v m s

=井；

中段放疏栅条，过栅流速

20.22/v m s

=栅，竖井平均流速

20.12/v m s

=井；

末段不放栅条，竖井平均流速0.12/m s 。

前段竖井的过孔流速为0.3~0.20m/s ，中段0.2~0.15m/s ，末段