5万立方米净水厂设计计算书.docx
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5万立方米净水厂设计计算书
万立方米。
满足现行生活饮用水水质标准。
二级泵站扬程按50米考虑。
第二章：
用水量的计算
设计给水工程首先耍确定设计水量，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日用水总量。
设计用水量包括下列用水：
综合生活用水量Qi，包括居民生活用水
量和公共建筑及设施用水；工业用水量Q2;浇洒道路和绿地用水量Q3；未预见水量及管网漏失量Q4。
本设计为日供水量为50000m3/d，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%-10%本设计取7%,时变化系数Kh取1.5。
1、最咼日用水量：
Qd=q（1+7%）50000X1.07呀=53500呀
2、最咼时用水量：
Qh=%=5350%肩％=222"力
式中Kh取1.5，即时变化系数。
第一章：
设计原始资料
一、地理条件：
地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高22m（河岸边建有防
洪大堤）。
二、水厂位置占地面积：
水厂位置距离河岸200m占地面积充分。
三、水文资料：
河流年径流量3.76-14.82亿立方米，河流主流量靠近西岸。
取水点附近水位：
五十年一遇洪水位：
21.84m；百年一遇洪水位：
23.50m；河流平常水位：
15.80m；
河底标咼：
10m
四、气象资料及厂区地址条件：
全年盛行风向：
西北；全年雨量：
平均63mm冰冻最大深度1m厂区地基：
上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细沙，再下为中砂。
地基允许承载力：
10-12t/m2。
厂区地下水位埋深：
3-4m地震烈度位8度。
五、水质资料：
浊度：
年平均68NTU最高达3000NTUpH值：
7.4—6.8；水温:
4.5—21.5C；色度：
年平均为11—13度；臭味：
土腥味；总硬度:
123.35mg/LCaCO溶解氧：
年平均10.81mg/L;Fe：
年平均0.435mg/L，最大为0.68mg/L；大肠菌群：
最大723800个/mL,最小为24600个/mL细菌总数：
最大2800个/mL，最小140个/mL。
六、水质、水量及其水压的要求：
设计水量：
根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需
5
水质：
水压：
第三章给水处理构筑物与设备型式选择
第一节加药间
一、药剂溶解池
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下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。
溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm勺排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。
由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。
溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。
二、混凝剂的选用与投加
1、混凝剂的选用
混凝剂选用：
碱式氯化铝［Aln（OH）mCI3n-m］，最大投药量为30mg/L。
2、混凝剂的投加
本设计采用自动投药设备^ZM630/1.6，一用一备。
三、加氯间
设计加氯间时，须按以下要求进行设计：
（1）加氯间靠近滤池和清水池，以缩短加氯管线的长度。
水和氯应充分混合，接触时间不少于30min。
为管理方便，和氯库合建。
（2）加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。
该水厂所在地主导风向为西北风，加氯间应设在水厂的东南部。
（3）加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。
输送氯气的管使用无缝钢管，输送配制成一定浓度的氯水管使用橡胶管，给水管使用镀锌管。
（4）加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，力卩氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。
（5）加氯机的间距约0.7m,—般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯机（包
括管道）不少于两套，以保证连续工作。
称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。
有每小时换气8-12次的通风设备。
加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。
加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。
防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。
第二节配水井
配水井体积为320m3平面尺寸为10mx4m=40m2水力停留时间T=4min,有效水深8m
第三节混合设备
为提高混合效果，采用管式静态混合器，加药点设在混和器进口处，并增加药液扩散器，使混凝剂在管道内很好的扩散，形成均匀混合。
管式静态混合器具有投资较低，无需额外提供能源，易于安装，无需经常维修，混合效果好的显著优点。
第四节絮凝池
絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。
目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝等。
根据各种絮凝池的特点以及实际情况进行比较，本设计选择往复式隔板絮凝池。
第五节沉淀池
本设计采用斜管沉淀池。
相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。
而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。
第六节滤池
从实际运行状况来看，V型滤池由于采用气水反冲洗技术，它与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：
1、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。
可节省反冲洗水量40〜60%降低水厂自用水量，降低生产运行成本。
2、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。
3、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。
根据设计资料，综合比较选用目前较广泛使用的V型滤池。
第七节消毒方法
水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水
中的有害病原微生物，防止水致传染病的危害。
其方法分化学法与物理法两大类，前者往水中投加药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。
经比较，本设计采用液氯作为消毒剂，滤后消毒。
氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。
加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。
虽然二氧化氯消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，
但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。
第四章：
净水厂工艺计算
第一节加药间设计计算
一、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，选碱式氯化铝为混凝剂，混凝剂的最大投药量a=30mg/L,药的容积的浓度按b=15%考虑，混凝剂每日配制次数n=3次。
二、设计计算
1、
溶液池容积
/%7切=25心2%仆15・4卅
式中：
a—混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L）,本设计取25mg/L;
—设计处理的水量，2229m/h;
—溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%本设计取
Q
b
16%
每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。
n
溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2个，一备一用，交替使用，保证连续投药。
有效高采用1m,则单池尺寸为LXBXH=1.5mx1.5mx1.3m，高度中包括超高0.3m，置于室内地面上。
溶液池实际有效容积：
W'=1.5X1.5X1=2.25m3,满足要求。
2、溶药池
容积：
W4=0.3W1=0.3X4.2=1.26m3
式中：
W――溶解池容积（m），一般采用（0.2-0.3）W;本设计取0.3
采用2个池子（一备一用），每个池子容积为0.63m3。
有效高采用0.7m,超高0.5m,总高1.2m，池底坡度采用0.02，平面尺寸1X0.9m，面积0.9m2，则实际总体积为Wp=0.63m3，满足要求。
3、药剂仓库
药库与加药间合建在一起，药库储备按最大投药量的30天用量
M=aQ/（1000X1000）=53500X25/（1000X1000）=1.61t
堆高取1.5m,通道系数采用1+15%=1.15则仓库面积为：
1.25
4、计量设备
22
=44.4m,取44m
一、设计参数
设计流量：
Q=5.35x104m3/d=0.62m3/s=37.15m3/min水力停留时间：
T=5.0min
二、设计计算
配水井体积：
V=QT=37.15x5.0=185.8m3；
配水井平面尺寸：
10mX4m=40m2；
1R斤Q有效水深：
H=m=4.6m。
超高取0.4m，则井深为5.0m。
b=1.0m,流速取
40配水井出水处设溢流堰，采用渠道与絮凝池连接，渠道宽v=1.0m/s，则有效水深为
H=——=——.m=0.62m，取0.7m
bv1.0X1.0
超高取0.3m,
管，溢流水位
渠道深H'=（0.7+0.3）m=1.0m。
配水井设DN=1200m的溢流
10.0m,放空管直径DN=800mm
第三节混合设备设计计算
一、设计参数
设计总进水量为Q=53500md，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，进水管采用5条，流速v=1.0m/s。
计算草图如图4-1。
图4-1管式静态混合器计算草图
设计计算
1、设计管径
静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量q=2二空00=10700"%=0.12"；^；
nL
则静态混合器管径为:
N=4;
则混合器的混合长度为:
L=1.1DN=1.1x0.4x4=1.76m
3、混合时间
L=176s=2.32s
v0.76
4、水头损失
0122
hi=0.1184为n=0.1184X—^X4=0.38m<0.5m,符合设计要求。
d0.4
第四节往复式隔板絮凝池设计计算
、设计参数
设计进水量Q=5.35X104m3/d=2229m3/h=0.62m3/s
絮凝时间：
T=20min
池内平均水深：
Hi=1.8m
超高：
HF0.3m
池数：
n=2
隔板转弯处的过水断面面积取廊道断面面积的1.2-1.5倍。
、设计计算
1、计算总容积
^Q^^222^20m^743m3
6060
2、每池净平面面积
3、池子宽度B
按絮凝池宽取B=10m
4、池长
取ai=0.3m，则实际流速v「=0.57ms，按上法计算得:
=0.4m,V2'=0.43ms
a^0.5m,v3^0.34ms
a^—0.6m,V4'—0.29ms
as=0.8m,V5'=0.22ms
每一种间隔采取4条，则廊道总09为V24条.,19水流转弯次数为23次。
贝U池子长度（隔板间净距之和）：
L』4（ai+a2+a3+a4+a5+a6）=4x（0.3+0.4+0.5+0.6+0.8+0.9）=14m
取隔板厚度0.2m,则池总长L=14+0.2X23=18.6m
5、水头损失
按廊道内的不同流速分成6段后进行计算。
各段水头损失按下式计算
Ci——流速系数，随水力半径Ri和池底及池壁粗糙系数n而定,
.1
通常按曼宁公式计算，G=-R6。
n
第一段水力半径:
C3,H10.3X1.8…
尺==m=0.14m
a1+2H
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