5000吨水厂设计说明Word文档格式.docx

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100×

20×

5400/18/（1000×

1000×

10×

2）=0.54m3

n----液体投加混凝剂时，溶解次数应根据混凝剂投加量和配制条件等因素确定，每日不宜超过3次,取2次。

c----混凝剂投配的溶液浓度，可采用5%—20%（按固体重量计算）取10％．

溶液池采用矩形砖混结构，设置1个0.64

，保证连续投药。

池子尺寸为L×

B×

H=0.8×

0.8×

1.1（其中超高0.25

）。

W1=（0.2-0.3）W2

取0.3，则W1=0.3W2=0.16m3

溶解池设置为1池，容积为0.2

，用圆柱形耐腐蚀强化塑料桶。

溶解池底部设管径d=100mm排渣管一根，选两台JBY型移动式调速搅拌机。

2．药库设计

（1）设计参数：

水量Q=300

/h最大加药量a=20mg/l仓库储量按15d计且与加氯合并布置

（2）设计计算

加药量R=15×

20/1000×

5400

=1620kg

固体每袋40kg，需1620/40=40.5≈41袋

（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。

储存量一般按最大投药量的期间的15天的用量计算。

设每袋的体积为0.5×

0.4×

0.2m3，药剂堆放高度为1.5m。

有效堆放面积A=NV/1.5

=41×

0.5×

0.2/1.5=1.08㎡

（4）絮凝剂投加：

采用计量泵投加，不必另备计量设备，泵有计量标志，可过改变计量泵行程改变药液投量，适用于絮凝剂自动控制系统。

混合器采用管式静态混合器。

四、絮凝设备的确定

目前我国正在推广应用穿孔旋流絮凝池，所以本设计采用穿孔旋流絮凝池。

一般分格数不少于6格，起点孔口流速宜取1.0-1.5m/s,末端孔口流速宜取0.05-0.1m/s，絮凝时间15-25min,絮凝时间10-20min,其优点构造简单，施工方便，造价低，可用于中小型水厂，所以选择穿孔旋流絮凝池，分1个池，每池格数取为6格。

（1）絮凝池设计流量Q=5400/（18×

3600）=0.083m3/s,

则絮凝池体积W=0.0８３×

２０×

60=１００m3

（2）设平均水深为3m,则絮凝池面积为S=１００/3=３３m２。

每格面积s=３３/6=５.５m2

则每格边长a=２.３６m，为方便施工取２.４m

（3）孔口流速

起点孔口流速V0取１.０m/s,末端孔口流速V6取０.1m/s

其它孔口流速按照公式Vi=V0+V6-V6

求得：

V1=0.71m/s;

V2=0.56m/s;

V3=0.44m/s;

V4=0.34m/s;

V5=0.25m/s。

（4）孔口水头损失

计算式为hi=1.06

求得h0=0.0５3m，h1-2=0.026m，h2-3=0.0１7m，h3-4=0.01m，h4-5=0.0０6m，h5-6=0.0０3m,h6=0.001m

（5）孔口尺寸及位置

出口孔口尺寸的长取边长a，高l=Q/（v6×

a）=0.0627/（0.08×

1.85）=0.42m;

其中它孔口尺寸按长高比3：

2计算（进口孔口除外），li=

，计算其孔口高度依次为0.2m,0.24m,0.27m,0.31m,0.35m，０.4ｍ，０.64。

孔口上边缘宜在水面下至少２0cm，孔口下边缘宜在泥斗上30cm。

（6）泥斗

泥斗设在穿孔旋流絮凝池下，对应一格一个，共六个。

倾角取45。

，泥斗下孔口为正方形，边长取0.30m。

泥斗高为1.05m。

（7）总高度

保护高0.30m，平均水深3.00m，泥斗高度取1.05m。

则总高为0.30+3.00+1.05＝４.35m。

五、沉淀设备的确定

本设计采用斜管式沉淀池，具体参数如下：

3.1设计数据：

（1）设计流量Q=0.083m3/s；

（2）表面负荷取q=9m3/（m2.h）=２.５mm/s；

（3）颗粒沉降速度μ0：

0.4mm/s；

（4）采用蜂窝形斜管，D30，L1000，θ60。

（5）沉淀区的平面尺寸

每个沉淀池的沉淀区表面积F＝

m2，其中斜管结构占用面积按3%计，则实际清水区需要面积：

F’=３３.２×

1.03=３４.２m2.

为了配水均匀，采用清水区平面尺寸７.６×

５m，有效面积为7.6×

4.5使进水区沿７.6m长一边布置；

每个沉淀池实际沉淀面积７.6×

（５－０.５）＝３４.２m2；

沉淀池清水区实际上升流速为：

V上＝

（6）沉淀池的总高度

超高0.30m，清水区高度1.20m，布水区高度1.50m，泥斗高度1.05m,斜管高度h=l×

sinθ=1×

sin60。

=0.87m。

因此，沉淀池总高度为：

H＝0.30＋1.20＋1.50＋0.87＋1.1＝4.97m

（7）穿孔集水槽计算

一个沉淀池设有5个集水槽，集水槽间距1.52m，每个集水槽流量q＝

；

集水槽宽b＝0.9（βq）0.4（β一般取1.2~1.5）

＝0.9（1.２×

0.0138）0.4＝0.188m，取0.2m；

集水槽水深：

h1＝0.75b＝0.15；

h2=1.25b＝0.25

为了施工方便，采用平底集水槽，集水槽水深h＝0.2m；

集水槽深H＝h+h3+h4+h5

=0.2+0.07+0.05+0.07

=0.39m

h3-------跌水高度，70mm；

h4-------孔口上水头，50mm；

h5-------超高，70mm

（8）孔眼计算

孔径d取25mm

每孔流量

=0.00030１m3/s其中

为孔口面积

每根集水槽孔眼数

个；

两侧交错开孔，每侧开孔数33个；

集水槽上孔距

排泥斗斗底坡度

经验算：

斗底坡度为50~55°

，排泥顺畅。

六、过滤设备的确定

选用重力式无阀滤池,两个无阀滤池合用一个冲洗水箱。

4.1设计数据

（1）设计水量

净产水量为5４00/１8=３00m3/h，滤池分为2格，每格水量为150m3/h=0.042m3/s。

设计滤速采用７.５m/h；

4.2主要计算

（1）滤池面积

过滤面积f1=

=150/７.５=20m2；

连通渠考虑采用边长为0.3m等腰直角三角形，其总面积

f2=４×

0.4=0.32m2

并考虑连通渠斜边部分混凝土壁厚为80mm，则每边长=ａ′+

×

0.08=0.4m，ａ′＝０.29面积为：

f′2=４×

0.2９×

0.2９=0.168m2

故要求滤池面积f=f1+f2=2０+0.32=20.32m2

滤池为正方形，每边长L=

=4.51m，为了便于施工取用4.5m；

滤池实际面积F=4.5×

4.5=20.25m2

实际过滤面积F′=20.25-0.32=19.93m2

实际滤速v′=Q/F′=150/19.93=7.53m/h

（2）滤池高度

底部集水区高度采用H10.40m；

滤板高度采用H20.10m；

承托层高度采用H30.20m；

滤料层高度采用H40.70m；

净空高度采用H550%×

0.70+0.10=0.45m；

顶盖高度采用H60.5×

4.5×

tan12。

=0.48m；

冲洗水箱高度H7：

为降低高度，采用两格共用一个冲洗水箱。

（1）水箱容积

按冲洗一次所需水量，同时考虑在一个冲洗时，另一格滤池向水箱供水。

所以：

V=Ft（3.6q-v）/60

式中:

q-----冲洗强度,取15L/s·

m2

t-----冲洗历时,5min

v-----滤速（m/h）,7.53m/h

F-----滤池总面积,20.25m2

计算得V=78.42m3

水箱有效水深H

=V/2F=1.94m

（3）水箱连通管水头损失，取为0.05m

冲洗水箱高度为H7=1.94+0.05=1.99m

超高H8采用0.15m

池顶板厚度0.10m

故滤池总高度为：

0.4+0.1+0.2+0.7+0.48+0.48+1.99+0.15+0.10=4.6m。

3进水系统

（1）进水分配槽面积

f=Q/v=0.042/0.05=0.84m2

采用长方形分配槽，规格为1m×

0.84m

（2）进水管

滤池进水管由沉淀池总出水渠接出，进水管流量Q=150m3/h，取流速0.6m/s,管径d=

=299mm，选用DN300管道，流速vj=0.567m/s，水力坡度降ij=1.83‰，管长lj=14m；

进水管水头损失：

h=∑il+∑ξ

考虑局部阻力，包括管道进口，90°

弯头3个的损失，三通一个则

hj=0.00183×

14+（0.5+3×

0.6＋１.５）

=0.0879m

4.配水系统

小阻力，采用孔板或陶瓷滤板

5.几个控制标高

滤池出水口（即冲洗水箱水位）高程=滤池总高度-滤池底板入土埋深-超高=4.6-0.50-0.15=+3.95m。

虹吸辅助管管口高程=滤池出水口高程+期终容许水头损失值=3.9５+1.70=5.65m。

进水分配槽槽低标高一般与滤池出水口标高相同或再降低10cm

进水分配槽堰顶标高=虹吸辅助管管口标高+进水管水头损失+安全高度=5.65+0.0879+0.1=5.838m

进水分配槽槽顶标高=堰顶标高+堰上水头=5.838+0.2=6.038m

6.虹吸管管径

（1）连通渠的水头损失取hl=0.07m

（2）配水系统的水头损失h2

h2=q2/[2g（10μα）2]

=15²

/[2×

9.81（10×

0.75×

1.1）²

]

=0.168m

μ——流量系数，取0.75

α——开孔比，取1.1%

（3）承托层水头损失h3

h3=0.022qH3

　=0.022×

15×

0.2

=0.066m

H3——承托层厚度，0.20m

（4）滤料层水头损失h4

h4=（

-1）（1-m0）H4

=（2.65/1-1）（1-0.4）×

0.7

=0.693m

（5）挡水板的水头损失h5，取0.05m

（6）虹吸管的沿程水头损失，假设冲洗时不停止进水，因冲洗时不停止进水Qj=41.6L/s

Q=qA+Qj=15×

19.93+41.6=340.55L/s

滤池水量为340.55L/s，假设虹吸管上升管D1=400mm，下降管D2=400mm，查水力计算表得,v1=v2=0.73m/s,i1=i2=1.96‰。

沿程水力损失：

hy=i1l1+i2l2

l1——上升管的长度，取3m

l2——下降管的长度，取6m

则hy=0.00196×

3+0.00196×

6=0.0176m

局部水头损失：

hj=δ进口v0²

/2g+（δ三通°

+δ60°

+δ120°

）v1²

/2g+（δ缩小+δ出口）v2²

/2g

=[0.5×

0.5672+（0.1+0.5+2+0.17+1.0）×

0.73²

]/2×

9.81

=0.11m

h6=hy+hj=0.0176+0.11=0.1276m

（7）∑h=0.07+0.168+0.066+0.693+0.05+0.0176+0.1276

=1.19m

滤池出水口标高=滤池高度—超高

=4.6—0.15

=4.45m

冲洗水箱平均水位标高=出水口标高—H7/2

=4.45-1.19/2=3.855m

平均冲洗水头Ha=冲洗水箱平均水位标高—排水井堰顶标高

=3.855—0.7=3.155m

Ha>

∑h虹吸水位差大于反冲洗水量时的总水头损失，可以　保证冲洗。

（6）排水管径

排水流量Qha=83.3L/s，采用砼管，管径D300，该时流速vp=1.2m/s.

七、消毒设备的确定

1.加氯量

已知条件:

设计水量Q1=5400m3/d=300m3/h（按一天24小时计算），

清水池最大投加量a为1.5mg/L.

预加氯量为0

清水池加氯量Q=0.001aQ1=0.001×

1.5×

300=0.45kg/h

二泵站加氯量不做考虑

2.加氯间

仓库储备量按15d最大用量计算：

M=0.45×

18=121.5kg

选用350kg的氯瓶2个，一用一备。

氯瓶长L=1335mm，直径D=350mm，氯甁自重350kg。

加氯机选用LS80-4转子真空加氯机，安装2台，1用1备，加氯量为0.45kg/h，外型尺寸为B×

H=610mm×

260mm，两台加氯机的间距在0.8m，安装高度高出地面0.9m。

加氯间中将氯瓶和加氯机分隔布置.加氯间有直接通向外部的门,保持通风.加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关.按照GB50013-2006。

加氯（氨）间及其仓库应设有每小时换气8～12次的通风系统。

所以在加氯间、氯库低处各设排气扇一个，换气量每小时10次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上30cm，设报警仪，当检测的漏气量达到2~3mg/kg自动报警。

为搬运氯瓶方便，氯库内设CD11-60单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。

八、清水池的设计

设计规模，Q=5400m3/d；

清水池的容积取为最高日供水量的15%；

则清水池的容积为V=5400×

15%=810m3；

清水池内用导流隔墙导流；

清水池分两个矩形钢筋混凝土池，尺寸为：

BHL=11.00×

10.00×

4.2m，有效水深：

3.7m；

故其有效容积V有效=2×

11.00×

3.7=814m3；

清水池各管管径的确定

清水池进水管与出水管流速取1.2m/s，进水管管径按最高日平均时水量计算，出水管管径按最高日最高时用水量计算。

由用水量变化规律可知，最高日最高时用水量为：

Qh=Kh×

Qd/24=1.15×

5400/18=345m3/h=95.8L/s

式中：

—时变化系数，取1.3

进水管管径为：

d1=

=0.297m，取300mm

出水管管径为：

d2=

=0.318m，取300mm。

溢流管与进水管直径相同取300mm，放空管管径可按2小时内将池中水泄空计算，取d3=300mm，放空流速取2.0m/s。

设两个检修孔，检修孔直径为650mm，检修孔靠近进水管和出水管。

池顶设6个通气管，均匀布置，通气管直径为100mm，池顶的覆土厚度为0.7m。

九、泵房的设计

二级泵房水泵吸水管管径为DN200，喇叭口外形尺寸查标准图集S311-（32-27），DN200吸水管的喇叭口直径为300，由此可得吸水井宽度为：

依据吸水喇叭口据池壁距离和泵站吸水管路布置，得出吸水井长度为：

L×

B=14.50×

2.10m。

十、水厂高程计算

各构筑物水头损失

穿孔旋流絮凝池：

0.4m

斜管沉淀池：

0.3m

无阀滤池：

2.579m

清水池：

0.0m

连接各构筑物的生产管线管内流速及水头损失

沿程水头损失计算表

管径

mm

计算管长

m

每根流量

m3/s

流速

m/s

1000i

沿程水损m

沉淀池—滤池

300

11.00

0.083

1.18

6.98

0.077

滤池—清水池

22.00

0.154

局部水头损失计算表

部件

ζ

Σζ

V

h

进口

1.0

3.44

0.239

DN300弯头4个

0.52×

4

出口

0.36

5.54

0.386

DN300三通转弯流3个

1.5

DN300蝶阀2个

0.3×

2

DN30090°

弯头4个

构筑物间总水头损失计算表

沿程m

局部m

总水头损失m

0.319

0.54

十一、设计总结

随着课程设计的结束，经过一个多星期的设计，使我对给排水专业有了更深刻的认识。

在我的整个课程设计过程中，从课题的确定到设计工作的展开以及方案的修改和审阅，始终得到了指导老师的悉心指导和关心支持，设计的每个环节都凝结了恩师大量的心血。

在此，谨向指导老师致以衷心的感谢！

通过本次课程设计，使我熟悉并掌握了给水工程设计程序、方法和相关技术规范，提高了我对给水工程设计计算、CAD绘图和设计计算说明书的编写能力，培养了严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，同时，老师渊博的知识和严谨的治学态度，必将使学生终生收益。

在唐老师孜孜不倦的教诲下，我把四年所学的知识汇集起来，用理论系统地解决实际问题。

经过这次模拟训练，使我对给水工程设计有了清晰的认识，为以后的学习和工作奠定了良好的基础。

由于缺乏实际工程经验，加之设计者水平有限，设计中不妥之处在所在所难免，请各位老师给予批评指正。

在整个设计过程中，我也得到了学校其他老师的悉心指导，他们也给我提出了许多宝贵意见，在此表示衷心的感谢！