给水厂专业课程设计项目说明指导书.doc

设计总阐明 该课程设计针对某都市给水解决厂解决工艺进行设计，通过理解基本资料，拟定解决工艺和解决构筑物，然后对给水解决构筑物工艺尺寸进行了计算，最后综合各方面因素拟定了给水厂平面布置和高程布置,并绘制平面布置图、高程布置图、混凝沉淀池单体图。核心词：给水解决厂；给水解决构筑物；隔板絮凝池；平流沉淀池；V型滤池 目 录一、设计概要51.1设计题目51.2设计任务51.3原始资料51.3.1 工程设计背景51.3.2 设计规模61.3.3基本资料及解决规定6二、总体设计82.1设计原则82.2 厂址选取82.3 水厂工艺流程选取92.4 水解决工艺选取102.4.1 混凝102.4.2 沉淀142.4.3 过滤162.4.4 消毒17三、净水构筑物设计计算193.1设计规模193.2 配水井设计计算193.2.1 配水井设立193.2.2 配水井有效体积193.2.3 配水井尺寸拟定193.3 加药间设计计算203.3.1混凝剂剂量203.3.2混凝剂投加203.3.3 加药间及药库设计223.4混合设备设计243.5 反映池设计283.5.1 设计水量283.5.2 反映池形式及设计参数拟定283.5.3 池体设计293.5.4水头损失计算313.5.5 GT值拟定323.6沉淀池设计333.6.1设计参数选取333.6.2池体尺寸计算333.6.3进水穿孔墙343.6.4沉淀池出口布置353.6.5 沉淀池放空管373.6.6 排泥系统设计373.7滤池设计393.7.1 设计参数393.7.2池体设计403.7.3反冲洗管渠系统433.7.4 滤池管渠设计453.8消毒设施设计与计算543.8.1加氯量与储氯量543.8.2加氯设备选用与设计543.8.3加氯间尺寸计算与拟定543.9清水池设计与计算563.9.1清水池有效容积563.9.2平面尺寸拟定563.9.3清水池管道系统563.9.4清水池别的设施计算58四、高程布置594.1管渠水力计算594.1.1清水池594.1.2 清水池至出水泵站594.1.3 滤池至清水池604.1.3平流沉淀池至滤池604.1.4.配水井至混合池604.2给水解决构筑物高程计算60五、心得体会62六、参照文献63一、设计概要1.1设计题目 都市给水解决厂方案设计(工艺 )1.2设计任务1) 重要任务：完毕都市给水解决厂方案设计。设计规模为190000m3/d。 原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附 都市给水解决厂课程设计基本资料2) 设计规定：完毕水源水质评价，设计涉及工艺拟定、主体解决构筑物初 步设计计算、厂区平面、系统高程和重要管网布置等。3) 设计成果：设计阐明及计算书1份，涉及：目录、原始资料、系统选取、 解决工艺设计计算、平面及高程等内容。4) 图纸规定：给水解决厂平面图（1：500）；解决系统高程图（1：100）； 重要构筑物(混凝沉淀池/滤池)工艺设计三视图12张；1.3原始资料1.3.1 工程设计背景某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和都市化进程较快地区。近年来，由于经济发展、都市化进程加快和都市人民生活水平提高，用水需求不断增长，原有水解决厂生产能力已不能满足规定，对经济发展和人民生活导致了严重影响，为缓和这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、鳌峙塘新建一座给水解决厂。1.3.2 设计规模 该净水厂总设计规模为190000m3/d。征地面积约40000m2，地形图见附图。1.3.3基本资料及解决规定（1）原水水质表1-1 东江原水水质资料序号项目单位数值序号项目单位数值1浑浊度度54.213锰mg/L0.072细菌总数个/mL28014铜mg/L0.013总大肠菌群个/L920015锌mg/L0.054色度色度单位2016BOD5mg/L1.965嗅和味-17阴离子合成剂mg/L-6肉眼可见物微粒18溶解性总固体mg/L1077pH7.3719氨氮mg/L0.148总硬度(CaCO3)mg/L4220亚硝酸盐氮mg/L0.0559总碱度mg/L47.521硝酸盐氮mg/L0.1510氯化物mg/L15.222耗氧量mg/L2.4911硫酸盐mg/L13.323溶解氧mg/L6.9712总铁mg/L0.17（2）地址条件依照岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚素填土层，并夹杂大量块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层构造松散，工程地质性质差，未经解决不能作为构筑物持力层，为提高地基承载力及减少构筑物沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固解决.桩体填充物为碎石，碎石粒径为25CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。（3）气象条件 项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充分，雨量充沛，近年平均气温22，绝对最高温度38.2(94.7.2)，绝对最低温度0.5(57.2.11)，年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(81.7.1)，年平均相对湿度79。主导风向东北。（4）解决规定 出厂水水质指标满足生活饮用水卫生原则（GB5749）有关规定。二、总体设计2.1设计原则(1) 水解决构筑物生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并按原水水质最不利状况进行校核。水厂自用水量取决于所采用解决办法、构筑物类型及原水水质等因素，城乡水厂自用水量普通采用供水量5%10%，必要时可通过计算拟定。(2) 水厂应按近期设计，并考虑远期发展。依照使用规定及技术经济合理性等因素，对近期工程亦可做分期建设也许安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充分发挥原有设施效能，并应考虑与原有构筑物合理配合。(3) 水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及某些停止工作时，仍能满足用水规定、重要设备应有备用量；解决构筑物普通不设备用量，但可通过恰当技术办法，在设计容许范畴内提高运营负荷。(4) 水厂自动化限度，应本着提供水水质和供水可靠性，减少能耗、药耗，提高科学管理水平和增长经济效益原则，依照实际生产规定，技术经济合理性和设备供应状况，妥善拟定。(5) 设计中必要遵守设计规范规定。如果采用现行规范中尚未列入新技术、新工艺、新设备和新材料，则必要通过科学论证，确证行之有效，方可付诸工程实际。但对与的确行之有效、经济效益高、技术先进新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范约束。2.2 厂址选取在选取厂址时，普通应考虑如下几种问题：(1) 厂址应选取在工程地质条件较好地方，普通选在地下水位低，承载力较大，湿陷性级别不高，岩石较少地层，以减少工程造价和便于施工。(2) 水厂尽量选取在不受洪水威胁地方，否则应考虑防洪办法。(3) 水厂应尽量设立在交通以便、接近电源地方，以利于施工管理和减少输电线路造价，并考虑沉淀池排泥及滤池冲洗水排除以便。(4) 当取水地点距离用水区较远时，水厂普通设立在取水构筑物附近，普通与取水构筑物建在一起，当取水地点距离用水区较近时，厂址选取有两种方案，一是将水厂设立在取水构筑物附近；另一是将水厂设立在离用水区较近地方。前一种方案重要长处是：水厂和取水构筑物可集中管理，节约水厂自用水（如滤池冲洗和沉淀池排泥）输水费用并便于沉淀池排泥和滤池冲洗水排除，特别对浊度较高水源而言。但从水厂至重要用水区输水管道口径要增大，管道承压较高，从而增长了输水管道造价，特别是当都市用水量逐时变化系数较大及输水管道较长时；或者需在重要用水区增设配水厂（消毒、调节和加压），净化后水由水厂送至配水厂，再由配水厂送入管网，这样也增长了给水系统设施和管理工作。后一种方案优缺陷与前者正相反。对于高浊度水源，也可将预沉构筑物与取水构筑物建在一起，水厂别的某些设立在重要用水区附近。以上不同方案应综合考虑各种因素并结合其她详细状况，通过技术经济比较拟定。本设计按照上述原则并结合该市详细状况，水厂设于接近水源地地方，详细位置见平面图。2.3 水厂工艺流程选取 给水解决办法和工艺流程选取，应依照原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要实验并参照相似条件下解决构筑物运营经验，经技术经济比较后拟定。结合各水质特点，对某些水解决工艺流程进行对比选取。某些水解决工艺流程对比见下表。净水工艺流程合用条件原水简朴解决（如用筛网过滤）水质规定不高，如某些工业冷却用水，原水混凝沉淀或澄清过滤消毒普通进水浊度不不不大于3000NTU，短时间内可达500010000NTU原水接触过滤消毒进水浊度普通不不不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖原水混凝沉淀过滤消毒（洪水期）山溪河流。水质经常清晰，洪水时含泥沙量较高原水混凝气浮过滤消毒经常浊度较低，短时间不超过100NTU原水（调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉）混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀（澄清）工艺，合用于含沙量大、砂峰持续时间较长原水解决原水混凝气浮（沉淀）过滤消毒经常浊度较低，采用气浮澄清；洪水期浊度较高，则采用沉淀工艺表2-1 某些水工艺流程对比依照我市水质特点，选取流程：原水混凝沉淀过滤消毒。 2.4 水解决工艺选取 由水源水质分析成果可知，该市水源地水质较好，满足地表水环境质量原则（GB3838）中集中式生活饮用水地表水源地水质原则。净水流程中各重要工艺方案设计如下；2.4.1 混凝2.4.1.1混凝剂选取与投加1)混凝剂选取混凝剂优缺陷精制硫酸铝Al3(SO4)218H2O制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%52%；合用于水温为20到40。当PH=4-7时，重要去除有机物；PH=5.77.8时，重要去除悬浮物；PH=6.47.8时，解决浊度高，色度低（不大于30度）水。粗制硫酸铝Al3(SO4)218H2O制造工艺简朴，价格低；设计时，含无水硫酸铝普通可采用20%25%；具有20%30%不溶物，其她同精制硫酸铝硫酸亚铁FeSO47H2O絮体形成较快，沉淀时间短；使用于碱度高、浊度高，PH=8.1-9.6，混凝作用好，但原水色度较高时不适当采用；当PH较低时，惯用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高。三氯化铁FeCl36H2O不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。 对金属（特别对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形。原水PH=6.08.4之间为宜，当原水碱度局限性时应加适量石灰；解决低浊水时效果不明显聚合氯化铝PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为明显。温度适应性高，PH值使用范畴宽（PH=59），因而可调PH值。操作以便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。聚丙烯酰胺PAM解决高浊度水池效果明显，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，当前被以为是解决高浊水最有效絮凝剂之一，恰当水解后，效果提高，常与其她混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量。表2-2 各混凝剂对比综上所述，选取投加混凝剂聚合氯化铝。2) 混凝剂投加方式选取表2-3 投加方式对比混凝剂投加方式优缺陷水泵投加采用计量泵投加，不需另设计量设备。水射器投加设备简朴，使用以便，但水射器效率较低，且易磨损。重力投加将溶液池架高，运用重力将药液投入水泵压水管或混合设施入口处，这种投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。综上所述，本设计采用计量泵投加混凝剂。2.4.1.2 混合设备在给排水解决过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂充分混合是使反映完善，从而使得后解决流程获得良好效果最基本条件。混合是获得良好絮凝效果重要前提，影响混合效果因素诸多，如药剂品种、浓度、原水温度、水中颗粒性质、大小等。混凝药剂投入原水后，应迅速、均匀分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。表2-4各混合方式特点方式优缺陷合用条件水泵混合长处：设备简朴混合充分，效果较好。不另消耗动能。缺陷：吸水管较多时，投药设备要增长，安装、管理较 麻烦。配合加药自动控制较困难。G值相对较低。合用于一级泵房离解决构筑物120m以内水厂。静态混合器长处：设备简朴，维护管理以便。不需土建构筑物。 在设计流量范畴，混合效果较好。缺陷：运营水量变化影响效果。水头损失较大。混 合器构造太复杂。合用于水量变化不大各种规模水厂。扩散混合器长处：不需外加动力设备.不需土建构筑物。不占地。缺陷：混合效果受水量变化有一定影响。合用于中档规模水厂。方式优缺陷合用条件跌水混合长处： 运用水头跌落扩散药剂。受水量变化影响 较小不需外加动力设备。缺陷：药剂扩散不易完全均匀。需建混合池。容 易夹带气泡。合用于各种规模水厂，特别当重力流进水水头有富余时。机械混合长处：混合效果较好。水头损失较小。混合效果基 本上不受水量变化影响。缺陷：需耗动能。管理维护较复杂。需建混合池。合用于各种规模水厂。综上所述，为使运营简朴且获得较好混合效果本设计采用机械混合器。2.4.1.3 絮凝设备絮凝池形式选取和絮凝时间采用，应依照原水水质状况和相似条件下运营经验或通过实验拟定。 (1)隔板式絮凝池往复式隔板絮凝池 长处：絮凝效果好，构造简朴，施工以便。 缺陷：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎。 合用条件：水量不不大于30000m3/d水厂，水量变动小者。回转式隔板絮凝池 长处：絮凝效果好，水头损失小，构造简朴，管理以便。 缺陷：出水流量不易分派均匀，出口处易积泥。 合用条件：水量不不大于30000m3/d水厂，水量变动小者，改建和扩建旧 池时合用。 (2)旋流式絮凝池 长处：容积小，水头损失较小。 缺陷：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差。 合用条件：普通用于中小型水厂。 (3)折板絮凝池 长处：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小。 缺陷：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高。 合用条件：流量变化较小中小型水厂。 (4)涡流式絮凝池 长处：絮凝时间短，容积小，造价较低。 缺陷：池子较深，锥底施工较困难，絮凝效果较差。 合用条件：水量不大于30000m3/d水厂。 (5)网格、栅条絮凝池 长处：絮凝池效果好，水头损失小，凝聚时间短。 缺陷：末端池底易积泥。 (6)机械絮凝池 长处：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量变化。 缺陷：需机械设备和经常维修。 合用条件：大小水量均合用，并能适应水量变动较大者。 (7)悬浮絮凝池加隔板絮凝池 长处：絮凝效果好，水头损失较小，造价较低。 缺陷：斜挡板在构造上解决较困难，重颗粒泥砂易堵塞在斜挡板底部。综上所述，由于水厂水量变化不大，故采用隔板式絮凝池。2.4.2 沉淀选取沉淀池类型时，应依照原水水质、设计生产能力、解决后水质规定，并考虑原水水湿变化、解决水量均匀限度以及与否持续运转等因素，结合本地条件通过技术经济比较拟定沉淀池个数或可以单独排空分格数不适当少于2个。通过混凝沉淀水，在进入滤池前浑浊度普通不适当超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不适当超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区容积，应依照进出水悬浮物含量、解决水量、排泥周期和浓度等因素通过计算拟定。当沉淀池排泥次数较多时，宜采用机械化或自动化排泥装置，应设取样装置。 (1)平流式沉淀池长处：造价较低，操作管理以便，施工较简朴；对原水浊度适应性强，处 理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好。缺陷：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力 排泥时，排泥困难。合用条件：普通合用于大中型水厂。 (2)斜管（板）沉淀池长处：沉淀效率高，池体小，占地小。缺陷：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置 时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦。合用条件：特别合用于沉淀池改造扩建和挖潜。 (3)竖流式沉淀池长处：排泥较以便，占地面积小。缺陷：上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，普通沉淀效果较差，施 工较平流式困难。合用条件：普通用于小型净水厂，惯用于地下水位较低时。 (4)辐流式沉淀池长处：沉淀效果好。缺陷：基建投资大，费用高，刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大，施工 较困难合用条件：普通用于大中型净水厂，在高浊度水地区，作预沉淀池。 综上所述，结合以上优缺陷，本设计采用平流式沉淀池。平流式沉淀池是沉淀池一种类型。池体平面为矩形，进口和出口分设在池长两端。池长宽比不不大于4，有效水深普通不超过3m，池子前部污泥设计。平流式沉淀池沉淀效果好，使用较广泛，但占地面积大。惯用于解决水量不不大于15000立方米/天污水解决厂。2.4.3 过滤供生活饮用水滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生原则规定；供生产用水过滤池出水水质，应符合生产工艺规定；滤池形式选取，应依照设计生产能力、原水水质和工艺流程高程布置等因素，结合本地条件，通过技术经济比较拟定。 (1)普通快滤池 单层砂滤料 长处：材料易得，价格低；大阻力配水系统，单池面积较大，可采用减 速过滤，水质好； 缺陷：阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备； 合用条件：普通用于大中水厂，单池面积不适当不不大于100m2。 无烟煤石英砂双层滤料 长处：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗 用水少； 缺陷：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球； 合用条件：使用于大中型水厂，宜采用大阻力配水系统，单池面积不适当 不不大于100m2，需要采用助冲设施。 砂煤重质矿石三层滤料 长处：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗 用水少； 缺陷：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球； 合用条件：使用于中型水厂，宜采用中阻力配水系统，单池面积不适当大 于50-60m2，需要采用助冲设施。 (2)V型滤池 长处：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配水 系统普通采用长柄滤头冲洗过程自动控制； 缺陷：采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长； 合用条件：合用于大中型水厂。 (3)虹吸滤池 长处：不需大型阀门，易于自动化操作，管理以便； 缺陷：土建构造复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质 不如变速过滤； 合用条件：合用于中型水厂，单池面积不适当不不大于25-30m2 (4)双阀滤池(单层砂滤料) 长处：材料易得，价格低，大阻力配水系统，单池面积可大，可采用减速 过滤，水质好，减少两只阀门； 缺陷：必要有全套冲洗设备，增长形成虹吸抽气设备； 合用条件：合用于中型水厂，单池面积不适当不不大于25-30m2。 (5)移动罩滤池(单层砂滤料) 长处：造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，构造简朴；自动持续运营， 不需冲洗设备；占地少，节能；综上所述，结合以上优缺陷，本设计采用V型滤池。2.4.4 消毒 水消毒办法诸多，涉及氯及氯化物消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。 (1)液氯消毒 长处：经济有效，使用以便，PH值越低消毒作用越强，在管网内有持续消 毒杀菌作用； 缺陷：氯和有机物反映可生成对健康有害物质。 (2)漂白粉消毒 长处：持续消毒杀菌； 缺陷：漂白粉不稳定，有效氯含量只有其20%25%。 (3)二氧化氯消毒 长处：对细菌、病毒等有很强灭活能力，能有效地去除或减少水色、 嗅及铁、锰、酚等物质； 缺陷：ClO2自身和副产物ClO2-对人体血红细胞有损害。 (4)臭氧消毒 长处：杀菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影响水物理性质和化学 成分，操作简朴，管理以便； 缺陷：不能解决管网再污染问题，成本高； 综合上述优缺陷，鉴于液氯消毒当前使用最为广泛，经济有效，使用以便，因此本设计采用液氯消毒。 综上所述，本设计取水水源为水量充沛，水质良好水源，故此所选净水工艺流程为：原水机械混合池隔板反映池平流沉淀池V型滤池清水池PAC氯消毒图2-1 净水工艺流程图三、净水构筑物设计计算3.1设计规模给水解决厂设计水量以最高日平均时流量计。设计解决水量190000m3/d，水厂自用水量占5，故设计总进水量为Q=1900001.05=199500m3/d=8312.50 m3/h=2.31m3/s。依照解决水量，水厂拟分为2个系列，平行布置。3.2 配水井设计计算3.2.1 配水井设立普通按照设计规模一次建成，停留时间取30s。3.2.2 配水井有效体积3.2.3 配水井尺寸拟定设进厂原水管道经济流速为2.0m/s，则水厂进水管管径D进水=1213mm，实际取D进水=1200mm，相应流速为2.04 m/s。 设计其高为H=2m，其中涉及0.5m超高。 则配水井底面积为；，取D=8.0m。 池子有效容积为，满足规定。综上所述，配水井平面尺寸为D=8.0圆，高为2m3.3 加药间设计计算3.3.1混凝剂剂量依照2.4节分析，混凝剂采用聚合氯化铝。依照该区水厂水质状况，拟定最大投加量为50mg/L,平均投加量为20mg/L。则混凝剂最大用量为：混凝剂平均用量为： 式中： T混凝剂用量，Kg/d； a混凝剂投加量； Q设计解决水量，199500m3/d；原水碱度47.5mg/L，且PACpH适应范畴较宽，因而不用投加碱。3.3.2混凝剂投加3.3.2.1 溶液池容积 式中：a混凝剂最大投加量，本设计取50mg/L（查设计手册得）； Q设计解决水量，8312.50m3/h； b溶液浓度（按商品固体重量计），普通采用5%-20%，本设计取10%； n每日调制次数，普通不超过3次，本设计取3次。溶液池采用矩形钢筋混凝土构造，设两个，以便交替使用，保证持续投药。单池尺寸为LBH=4.24.02.5，高度中涉及超高0.5m，则有效高度2.0m，置于室内地面上，有效容积为33.6。满足规定。池旁设工作台，宽1.2m，底部设DN150放空管，材质为聚氯乙烯塑料，池溶液池底坡度为0.02，坡向放空管，池内壁用环氧树脂进行防腐解决，沿地面接DN150给水管，采用应聚氯乙烯塑料管，于两池分设放水阀门，按1h放满考虑。3.3.2.2 溶解池容积 式中： 溶解池容积（m3 ），普通采用（0.2-0.3）；本设计取0.2。溶解池设两个，一用一备，单个溶解池尺寸：LBH=2.52.01.8，高度中涉及超高0.3m，则有效高度1.5m，有效容积为7.5。满足规定。 溶解池放水时间采用t10min，则放水流量为：查水力计算表得取放水管DN150，相应流速v=0.71m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。池底坡度采用0.02，坡向排渣管。溶解池底部设DN100排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池形状采用矩形钢筋混凝土构造，内壁用环氧树脂进行防腐解决。搅拌设备采用机械搅拌，中心固定式桨板搅拌机，桨叶直径750mm，桨板深度1200mm，搅拌机重200kg。3.3.2.3 投药管投药管流量为：查水力计算表得投药管管径d40mm，相应流速为0.61m/s。3.3.2.4 计量投加设备本设计采用计量泵投加混凝剂。计量泵每小时投加药量为：选用JZ1250/0.8型柱塞计量泵共3个，两用一备。JZ1250/0.8型柱塞计量泵重要性能参数：额定流量1250L/h，最大压力0.8Mpa，泵速102次/min，电机功率1.5kW，进口出口管径DN40。3.3.3 加药间及药库设计3.3.3.1 加药间设计各种管线布置在管沟内，给水管采用镀锌钢管，加药管采用塑料管，排渣管为塑料管。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头。为便于冲洗水集流，地坪坡度为0.005，并坡向集水坑。加药间布置如下：1） 加药间与药库合并布置；2） 加药间位置应尽量接近投加点，加药间布置应兼顾电器、仪表、自控等专业规定；3） 本设计加药间布置成一字型；4） 搅拌池边设立排水沟，四周地面坡向排水沟；5） 加药间管材采用硬聚氯乙烯管；6） 加药间内保持良好通风。3.3.3.2 药库设计1)药剂仓库与加药间宜连接在一起，存储量普通按最大投加量期1个月用量计算。2)仓库除拟定有效面积外，还要考虑放置泵称地方，并尽量考虑汽车运送以便，留有1.5米宽过道。3)应有良好通风条件，并组织受潮，同步仓库地坪和墙壁应有相应防腐办法。仓库容积考虑存储15天混凝剂用量计算药剂体积。则PAC用量为：已知PAC相对密度按1.15计，药物堆放高度按2.0m计，则贮存药剂所需面积为：。因药剂存储需要考虑意外状况，故考虑药剂运送、搬运和磅秤等所占面积，这某些面积按药物占有面积30计，则药库所需面积为：，设计中取90m2药库平面尺寸取：9.0m10.0m。综上所述，加药间平面尺寸取25m30m。3.4混合设备设计本设计分两个系列，采用桨板式机械混合槽，在机械混合池内安装搅拌装置，用电动机驱动搅拌器。混合池采用方形。详细示意图如下： 图3-1机械混合池 （1）械搅拌池参数拟定：表3-1 搅拌器关于参数选用 混合池时间取60s，混合池流量Q=2.31，本设计有两个系列，故每个混合池流量为1.155。则混合池有效容积为：为便于施工，取混合池为方形池，设其长宽为4.84.8m,则其有效水深为3.0m,取超高0.3m,则总高为3.3米。即混合池尺寸为4.84.83.3。则混合池当量直径为：。 式中： 搅拌池长度，m； 搅拌池宽度，m； 又由于H（有效水深）/D（当量直径）=0.691.2，故搅拌器设一层。混合池壁设四块挡板，采用带四页搅拌器。依照表3-1初选，则搅拌器尺寸如下表所示：表3-2 搅拌器尺寸项目符号数据搅拌器外缘线速度v4.5 m/s搅拌器桨板直径2.54 m搅拌器距混合池底高度H1.91 m搅拌器宽度b0.56 m桨叶与旋转平面所成角度45 （2）搅拌机转速，旋转角速度和轴功率计算。 1）搅拌机转速 式中： 搅拌机垂直轴转速，r/min； 搅拌机直径，m； V 浆板外缘线速度，m/s； 2）搅拌机旋转角速度 式中： 搅拌机垂直轴转速，r/min； 搅拌机旋转角速度，rad/s； 3）桨板转动时消耗功率 式中：搅拌机垂直轴转速，kW； C 阻力系数,取0.5； 水密度,1000kg/m3； 搅拌机旋转角速度，3.3rad/s； Z 搅拌器叶数，取4； e 搅拌器层数，取1层； b 搅拌器宽度，0.51m； R 搅拌器半径，1.27m； 桨叶与旋转平面所成角度，45； g 重力加速度； 4）混合所需要轴功率 式中：搅拌混合所需要轴功率，r/min； 水动力粘度，查手册知，22时为0.969110-3； Q 混合池流量,1.155； t 混合池时间，取60s； G 设计速度梯度，取600s-1； 依照计算成果，基本等于，故满足规定。 5）电动机功率 式中：N 电动机功率，kW； 搅拌机垂直轴转速，kW； 桨板转动时机械总功率，取0.75； 传动机械效率，0.6-0.95，取0.85； 综上所述，混合池尺寸为4.84.83.3。3.5 反映池设计3.5.1 设计水量 已知水厂水量。本设计共设两组絮凝池，每组絮凝池一种池体，单池流量为：3.5.2 反映池形式及设计参数拟定本设计采用往复式隔板絮凝池，详细示意图如下图所示。图3-2 往复式隔板絮凝池示意图 采用数据有：1） 廊道内隔板流速共分为六个档： ； ； ； ； ；。2）絮凝时间取t=20min；3）池内平均水深为H=3m，超高为h=0.3m；4）池宽按沉淀池池宽取，取B=18m；3.5.3 池体设计1）有效容积为：2） 水池池长拟定： 已知水池平均水深为3m，水池宽度为18m，则水池池长为：3） 廊道宽度与流速计算 廊道宽度，按廊道内流速不同分为6挡： 将计算值和采用值以及由此得到廊道内实际流速为：将计算成果列入下表中：表3-3 廊道宽度与流速计算表隔板编号n设计流速（m/s）廊道宽度（m）实际流速（m/s）计算值采用值10.500.770.800.48120.400.961.000.38530.351.101.100.35040.301.281.300.29650.251.541.600.24160.201.931.900.2034） 水流转弯次数及水池尺寸计算 池内前四档隔板每三条为一组，后两档隔板每四条为一组,共分6段，则廊道总数为20条，隔板数为19条，即水流转弯次数为19次。 则池子长度（未计入隔板厚度）为： 隔板厚按0.2m计，则池子总长为： 则实际絮凝时间为:，基本满足需求。 则絮凝池有效水深为3.0m，取超高为0.5m，得池总高度为： H=3.0+0.5=3.5m3.5.4水头损失计算 按廊道内不同流速提成6段进行计算。各段水头损失按下式计算： 式中：流段隔板转弯处平均流速，m/s. Sn该段廊道内水流转弯次数， Rn廊道断面水力半径，m； Cn流速系数， 计算公式为： 其中n为墙壁粗糙系数，此处取0.013； 隔板转弯处局部阻力系数，往复式隔板取3.0； Ln该段廊道长度之和。 絮凝池前四段内水流转弯次数均为Sn=3；则第五段转弯次数为4次；第六段转弯次数为3次。 即絮凝池前四段反映区内隔板数均为3个；第五段反映区隔板数为4个；第六段反映区隔板数为3个。 每段隔板转弯处平均流速为： （式中隔板转弯处廊道宽度在本设计中取1.2倍廊道宽度） 则有关计算数据如下表所示： 表3-4 各段水头损失计算表段130.8054.00.4010.4810.3530.14965.8800.082231.0054.00.3210.3850.4290.148