某7万m3d净水厂工程设计计算书.docx

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某7万m3d净水厂工程设计计算书

第一章设计原始资料

第二章设计水量与工艺流程的确定

第一节设计水量计算

第二节给水处理流程确定

第三章给水处理构筑物与设备型式选择

第一节加药间

第二节配水井

第三节混合设备

第四节絮凝池

第五节沉淀池

第六节滤池

第七节消毒方法

第四章净水厂工艺计算

第一节加药间设计计算

第二节配水井设计计算

第三节混合设备设计计算

第四节往复式隔板絮凝池设计计算

第五节平流式沉淀池设计计算

第六节普通快滤池设计计算:

第七节消毒和清水池设计计算

第八节取水水泵选配及一级泵房设计计算

第九节二级泵站

第五章水厂平面布置和高程布置计算

第一节水厂平面布置

第二节水厂高程布置计算

第三节净水管道水力计算

第四节附属建筑物

第四节净水厂绿化与道路

第六章净水工艺自动化设计

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。

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；

河底标高：

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3000NTU；PH值：

7.4－6.8；水温：

4.5－21.5℃；色度：

年平均为11－13度；臭味：

土腥味；总硬度：

123.35mg/LCaCO3；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7万立方米。

水质：

满足现行生活饮用水水质标准。

水压：

二级泵站扬程按50米考虑。

第二章设计水量与工艺流程的确定

第一节设计水量计算

水处理构筑物的生产能力,应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计,并以水质最不利情况进行校核。

水厂自用水量主要用于滤池冲洗和澄清池排泥等方面。

城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%～10%,本设计取10%,则设计处理量为：

式中：

Q——水厂日处理量；

a——水厂自用水量系数,一般采用供水量的5%～10%,本设计取10%；

Qd——设计供水量（m3/d）,为7万m3/d。

第二节给水处理流程确定

给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。

本设计以地表水为水源,为满足现行生活饮用水水质标准,通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。

经技术经济比较确定的净水工艺流程如下：

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的排渣管,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:

精制硫酸铝,每袋质量是40Kg,每袋体积为0.5*0.4*0.2（m3）,最大投药量为30mg/L。

2、混凝剂的投加

本设计采用计量加药泵,泵型号JZ-800/10,选用3台,两用一备。

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,加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,一般高于地面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213.6m3,平面尺寸为11m×4m=44m2,水力停留时间T=4min,有效水深5m。

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

本设计采用平流沉淀池。

相比之下,平流式沉淀池具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点,且占地面积大。

第六节滤池

从实际运行状况来看,普通快滤池主要有以下优点：

1、有成熟的运转经验,运行稳妥可靠。

2、采用砂滤料,材料易得,价格便宜。

3、采用大阻力配水系统,单池面积可做的较大,池深较浅。

4、可采用降速过滤,水质较好。

根据设计资料,综合比较选用目前较广泛使用的普通快滤池。

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,选精制硫酸铝为混凝剂,混凝剂的最大投药量a=30mg/L,药的容积的浓度按b=10%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:

取8m3

式中：

a—混凝剂（精制硫酸铝）的最大投加量（mg/L）,本设计取30mg/L;

Q—设计处理的水量,3208m3/h;

b—溶液浓度（按商品固体重量计）,一般采用5%-20%,本设计取10%；

n—每日调制次数,一般不超过3次,本设计取3次。

溶液池采用矩形钢筋混凝土结构,设置2个,。

有效高采用1.0m,

则单池尺寸为,

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：

满足要求。

2、溶药池

容积：

式中：

W2——溶解池容积（m3）,一般采用（0.2-0.3）W1；本设计取0.3W1。

溶解池池体尺寸为：

B×L×H=2.0m×1.0m×（0.6+0.3）m。

溶解池的放水时间采用t=10min,则放水流量：

查水力计算表得放水管管径d0=50mm,相应流速v0=1.02m/s。

溶解池底部设管径d=100mm排渣管一根。

3.投药管投药管流量：

查表得投药管管径d=25mm,相应流速为0.57m/s。

溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。

4.投药计量设备

采用计量加药泵,泵型号JZ—800/10,选用三台,两用一备。

加药间的平面尺寸取为B×L=12m×25m。

5.药剂仓库的计算

（1）已知条件

混凝剂为精制硫酸铝,每袋质量是40kg,每袋体积为0.5×0.4×0.2（m3）。

投药量为40mg/L,水厂设计水量为3208m3/h。

药剂堆放高度为1.5m,药剂储存期为30d。

（2）设计计算

硫酸铝的袋数：

有效堆放面积：

仓库平面尺寸B×L=7m×11m。

第二节配水井设计计算

一、设计参数

设计流量：

水力停留时间：

二、设计计算

配水井体积：

；

配水井平面尺寸：

；

有效水深：

。

取5m,超高取0.5m,则井深为5.5m。

配水井出水处设溢流堰,采用渠道与絮凝池连接,渠道宽b=1.0m,流速取v=1.0m/s,则有效水深为

取0.9米

超高取0.3m,渠道深。

配水井设DN=1000mm的溢流管,溢流水位0.60m,放空管直径DN=700mm。

第三节混合设备设计计算

一、设计参数

设计总进水量为Q=77000m3/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,进水管采用2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

二、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；

则静态混合器管径为：

本设计采用D=800mm；

2、混合单元数

按下式计算

本设计取N=3；

则混合器的混合长度为：

3、混合时间

T=

4、水头损失

<0.5m,符合设计要求。

5、校核GT值

在700-1000之间,符合设计要求

水力条件符合设计要求。

第四节往复式隔板絮凝池设计计算

一、设计参数

设计进水量Q=7.7=3208=0.89m3/s

絮凝时间：

T=20min

池内平均水深：

H1=2.4m

超高：

H2=0.3m

池数：

n=2

隔板转弯处的过水断面面积取廊道断面面积的1.5倍。

二、设计计算

1．已知条件：

设计进水量Q=7.7=3208

絮凝池个数N=2个

池内平均水深2.4米

絮凝时间T=20分钟

廊道内流速采用6挡,即

隔板转弯处的宽度取廊道宽度的1.5倍。

2设计计算：

（1）总容积W：

W===1069.3

（2）单池平面面积f：

f===222

（3）池长（隔板间净距之和）L：

（池宽B=11.1m）

L===20m

（4）廊道宽度和流速：

廊道宽度按廊道内流速不同分为6挡。

将的计算值,采用值以及由此所得廊道内实际流速的计算结果,

列入下表：

表：

廊道宽度与流速

设计流速（）

廊道宽度（m）

实际流速（）

计算值

采用值

（5）水流转弯次数

池内每5条廊道宽度相同的隔板为一段,共分为6段,,则廊