给水厂设计说明书副本.doc

给 排 水 专 业 课 程 设 计

城
市
给
水
厂
设
计
说
明
书

姓名： 班级：
学号：
目 录
第一章 设计任务及规定 1
1.1 设计任务及工作规定 1
1.1.1 设计题目 1
1.2 设计原始资料 2
1.2.1 设计水量 2
1.2.2 原水水质 2
1.2.3 气象水文资料 3
1.2.4 工程地质资料 3
第二章 总体设计 4
2.1 设计原则 4
2.2 厂址选择 5
2.3 水厂工艺流程选择 5
2.4 水解决工艺的选择 6
2.4.1 混凝剂 6
2.4.2 混合设备 8
2.4.3 絮凝设备 9
2.4.4 沉淀池 11
2.4.5 滤池 12
2.4.6 消毒 14
第三章 净水构筑物的计算 15
3.1 设计水量 15
3.2 药剂投配设备设计 15
3.7 消毒设施的设计 36
3.7.1 加氯量及储氯量 36
3.7.2 加氯设备 37
3.7.3 加氯间 37
3.8 清水池 37
3.8.1 平面尺寸计算 37
3.8.2 管道系统 38
3.8.3清水池布置 40

第一章 设计任务及规定

1.1 设计任务及工作规定
1.1.1 设计题目
某地区给水工厂工艺设计
1.1.2 设计任务
重要任务：完毕城市给水解决厂方案设计。设计规模为（10+M）×104m3/d（M为学生学号的个位数字）。原水水质资料、地形地址、气象条件等参数见附《城市给水解决厂课程设计基础资料》
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。
设计成果：设计说明及计算书1份（总篇幅1万字以上），涉及：目录、原始资料、系统选择、解决工艺设计计算、平面及高程等内容。
完毕给水解决厂平面图（1：500）和解决系统高程图（1：100）1张（1#）。
1.2 设计原始资料
1.2.1 设计水量
满足最高日供水量 30×104m3/d。
1.2.2 原水水质
原水水质的重要参数见表。
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
54.2
13
锰
mg/L
0.07
2
细菌总数
个/mL
280
14
铜
mg/L
0.01
3
总大肠菌群
个/L
9200
15
锌
mg/L
<0.05
4
色度

20
16
BOD5
mg/L
1.96
5
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/L
107
7
pH

7.37
19
氨氮
mg/L
3.14
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
42
20
亚硝酸盐氮
mg/L
0.055
9
总碱度
mg/L
47.5
21
硝酸盐氮
mg/L
1.15
10
氯化物
mg/L
15.2
22
耗氧量
mg/L
2.49
11
硫酸盐
mg/L
13.3
23
溶解氧
mg/L
6.97
12
总铁
mg/L
0.17

1.2.3 气象水文资料
项目所在地，属暖温带、半湿润大陆季风气候，四季分明。春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋季凉爽温差大，冬季寒冷雨雪少。盛行风向：夏季南风，冬季东北风。
年平均气温14.0℃，最热月平均气温(7月份)27.1℃，最冷月平均气温(1月份)-0.5℃，平均日照时数2267.6小时，无霜期(年平均)214天，年平均降雨量627.5mm，年最大降雨量948.4mm，年最小降雨量248.2mm，年主导风向为NNE风和SSW风。最大风速28m/秒，年平均风速3.0m/秒，最大冻土深度2l0mm。

1.2.4 工程地质资料
根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经解决不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，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2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。

第二章 总体设计
2.1 设计原则
(1)水解决构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的解决方法、构筑物类型及原水水质等因素，城乡水厂自用水量一般采用供水量的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。根据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的也许安排。对于扩建、改建工程，应从实际出发，充足发挥原有设施的效能，并应考虑与原有构筑物的合理配合。
(3)水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水规定、重要设备应有备用量；解决构筑物一般不设备用量，但可通过适当的技术措施，在设计允许范围内提高运营负荷。
(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的原则，根据实际生产规定，技术经济合理性和设备供应情况，妥善拟定。
(5)设计中必须遵守设计规范的规定。假如采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料，则必须通过科学论证，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、技术先进的新工艺、新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。
2.2 厂址选择
水厂选址的原则：
1.厂址应选择在工程地质条件较好的地方；
2.水厂尽也许选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施；
3.水厂应少占农田或不占农田，并留有适当的发展余地；
4.水厂应设立在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理，减少输电线路的造价；
5.当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设立在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。
2.3 水厂工艺流程选择
给水解决方法和工艺流程的选择，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要的实验并参考相似条件下解决构筑物的运营经验，经技术经济比较后拟定。
合给水水质的特点，水解决工艺流程见表2.1。
表2.1 各净水工艺流程的特点
净水工艺流程
合用条件
Ⅰ
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，
只规定去除粗大杂质。
Ⅱ
原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒
一般进水浊度不大于2023~3000NTU，短时间内可达5000~10000NTU
Ⅲ
原水→接触过滤→消毒
进水浊度一般不大于25NTU，水质较稳定且无藻内繁殖
Ⅳ
原水→混凝沉淀→过滤→消毒（洪水期）
原水→自然预沉→接触过滤→消毒（平时）
山溪河流。水质经常清楚，洪水时含泥沙量较高
Ⅴ
原水→混凝→气浮→过滤→消毒
经常浊度较低，短时间不超过100NTU
Ⅵ
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、砂峰连续时间较长的原水解决
Ⅶ
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
2.4 水解决工艺的选择
2.4.1 混凝剂
1)混凝剂的选择与投加
(1)精制硫酸铝 Al3(SO4)2·18H2O
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—40℃。
当PH=4-7时，重要去除有机物；PH=5.7—7.8时，重要去除悬浮物；PH=6.4—7.8时，解决浊度高，色度低（小于30度）的水。
(2)粗制硫酸铝 Al3(SO4)2·18H2O
制造工艺简朴，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%—25%；具有20%—30%不溶物，其他同精制硫酸铝
(3)硫酸亚铁FeSO4·7H2O
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宜采用；当PH较低时，常用氯氧化物使铁氧化成三价，腐蚀性较高
(4)三氯化铁FeCl3·6H2O
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=6.0—8.4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显著
(5) 聚合氯化铝简称PAC
净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著。
温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5—9），因而可调PH值。
操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低。
(6)聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂，简写PAM
解决高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是解决高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他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。
2)混凝剂投加方式选择
(1)水泵投加
采用计量泵投加，不需另设计量设备。
(2)水射器投加
采用水射器投加，设备简朴，使用方便，但水射器效率较低，且易磨损。
(3)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。
2.4.2 混合设备
在给排水解决过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充足混合是使反映完善，从而使得后解决流程取得良好效果的最基本条件。混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。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2.2 各混合方式的特点
方式
优缺陷
合用条件
水泵混合
优点：1、设备简朴
2、混合充足，效果较好
3、不另消耗动能
缺陷：1、吸水管较多时，投药设备要增长，安装、管理较麻烦
2、配合加药自动控制较困难
3、G值相对较低
合用于一级泵房离解决构筑物120m以内的水厂
静态混合器
优点：1、设备简朴，维护管理方便
2、不需土建构筑物
3、在设计流量范围，混合效果较好
缺陷：1、运营水量变化影响效果
2、水头损失较大
3、混合器构造太复杂
合用于水量变化不大的各种规模的水厂
扩散混合器
优点：1、不需外加动力设备
2、不需土建构筑物
3、不占地
缺陷：混合效果受水量变化有一定的影响
合用于中档规模的水厂
跌水混合
优点：1、运用水头的跌落扩散药剂
2、受水量变化影响较小
3、不需外加动力设备
缺陷：1、药剂的扩散不易完全均匀
2、需建混合池
3、容易夹带气泡
合用于各种规模的水厂，特别当重力流进水水头有富余时
机械混合
优点：1、混合效果较好2、水头损失较小
3、合效果基本上不受水量的变化影响
缺陷：1、需耗动能2、管理维护较复杂
3、需建混合池
合用于各种规模的水厂

2.4.3 絮凝设备
絮凝池形式的选择和絮凝时间的采用，应根据原水水质情况和相似条件下的运营经验或通过实验拟定。
(1)隔板式絮凝池
①往复式隔板絮凝池
优点：絮凝效果好，构造简朴，施工方便。
缺陷：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易破碎。
合用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者。
②回转式隔板絮凝池
优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简朴，管理方便。
缺陷：出水流量不易分派均匀，出口处易积泥。
合用条件：水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧池时合用。
(2)旋流式絮凝池
优点：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：一般用于中小型水厂。
(3)折板絮凝池
优点：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：流量变化较小的中小型水厂。
(4)涡流式絮凝池
优点：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：水量小于30000m3/d的水厂。
(5)网格、栅条絮凝池
优点：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
优点：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
优点：絮凝效果好，水头损失较小，造价较低。
缺陷：斜挡板在结构上解决较困难，重颗粒泥砂易堵塞在斜挡板底部。
2.4.4 沉淀池
选择沉淀池类型时，应根据原水水质、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是否连续运转等因素，结合本地条件通过技术经济比较拟定沉淀池的个数或可以单独排空的分格数不宜少于2个。
通过混凝沉淀的水，在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度，遇高浊度原水或低湿低浊度原水时，不宜超过15度。
设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水，沉淀池积泥区的容积，应根据进出水的悬浮物含量、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
优点：造价较低，操作管理方便，施工较简朴；对原水浊度适应性强，解决效果稳定，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：一般合用于大中型水厂
(2)斜管（板）沉淀池
优点：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
优点：排泥较方便，占地面积小
缺陷：上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果较差，施工较平流式困难
合用条件：一般用于小型净水厂，常用于地下水位较低时
(4)辐流式沉淀池
优点：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：一般用于大中型净水厂，在高浊度水地区，作预沉淀池
2.4.5 滤池
供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行《生活饮用水卫生标准》的规定；供生产用水的过滤池出水水质，应符合生产工艺规定；滤池形式的选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合本地条件，通过技术经济比较拟定。
(1)普通快滤池
①单层砂滤料
优点：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：一般用于大中水厂，单池面积不宜大于100m2。
②无烟煤石英砂双层滤料
优点：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，单池面积不宜大于100m2，需要采用助冲设施。
③砂煤重质矿石三层滤料
优点：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，单池面积不宜大于50-60m2，需要采用助冲设施。
(2)V型滤池
优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配水系统一般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
优点：不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便；
缺陷：土建结构复杂，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，单池面积不宜大于25-30m2
(4)双阀滤池(单层砂滤料)
优点：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：必须有全套冲洗设备，增长形成虹吸的抽气设备
合用条件：合用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30m2。
(5)移动罩滤池(单层砂滤料)
优点：造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，结构简朴；自动连续运营，不需冲洗设备；占地少，节能；
2.4.6 消毒
(1)液氯消毒
优点：经济有效，使用方便，PH值越低消毒作用越强，在管网内有连续消毒杀菌作用；
缺陷：氯和有机物反映可生成对健康有害的物质。
(2)漂白粉消毒
优点：连续消毒杀菌；
缺陷：漂白粉不稳定，有效氯的含量只有其20%—25%。
(3)二氧化氯消毒
优点：对细菌、病毒等有很强的灭活能力，能有效地去除或减少水的色、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
优点：杀菌能力很高，消毒速度快，效率高，不影响水的物理性质和化学成分，操作简朴，管理方便；
缺陷：不能解决管网再污染的问题，成本高；

本次设计选择的工艺为：
原水
水力混合池
隔板反映池
斜管沉淀池
普快滤池
清水池
PAC
氯消毒

第三章 净水构筑物的计算
3.1 设计水量
本设计解决水量为Q=300000 m3/d=12500 m3/h
3.2 药剂投配设备设计
1 溶液池容积
= =29.9m30m3
式中：a——混凝剂的最大投加量，本设计取20mg/L；
Q——设计解决的水量，300000m3/d=12500 m3/h；
c——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2次。
溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设立2个，每个容积为W1（一备一用），以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为L×B×H=3×2.5×2.0，高度中涉及超高0.3m，沉渣高度0.3m，置于室内地面上。
溶液池实际有效容积：W1=L×B×H=3.0×2.5×1.4=10.5m，满足规定。
池旁设工作台，宽1.0-1.5m，池底坡度为0.02。池内壁用环氧树脂进行防腐解决。
2 溶解池容积
W2=（0.2～0.3）W1=0.2 9.96=1.99m3=2.00m3
式中：——溶解池容积（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本设计取0.2。
溶解池也设立为2池，单池尺寸：L×B×H=2.0×1.5×1.2，高度中涉及超高0.3m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。
溶解池实际有效容积： = L×B×H=2.0×1.5×0.7=2.1 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＝149mm，相应流速v=1.21m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d＝100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐解决。
3 投药管
投药管流量
q===0.23L/S
查水力计算表得投药管管径d＝20mm，相应流速为0.53m/s。
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:
==0.83 m/h
式中：——溶液池容积，m3。
计量泵型号为J-D1000/3.2，选用两台，一备一用。
5药库的设计
(1)药剂仓库与加药间宜连接在一起，存储量一般按最大投加量期的1个月用量计算。
(2)仓库除拟定的有效面积外，还要考虑放置泵称的地方，并尽也许考虑汽车运送方便，留有1.5米宽的过道。
(3)应有良好的通风条件，并组织受潮，同时仓库的地坪和墙壁应有相应的防腐措施。
PAC所占体积
T30=30aQ/1000=30×20×300000/1000=180000kg=180t
PAC相对密度为2.34，则PAC所占体积为：
180/2.34=76.9m3
药品堆放高度按2.0m计，则所需面积为76.9/2=38.45 m2
考虑药剂的运送、搬运和磅秤等所占面积，这部分面积按药品占有面积的30﹪计，则药库所需面积为：
38.45×1.3=49.985 m2，设计中取50 m2
药库平面尺寸取：5.0×10.0m。

3.3混合设施的设计
本设计采用分流隔板式混合槽对药剂和水混合
3.3.1．已知条件
设计水量Q＝12500 m3/h＝3.47 m3/s。槽内设三道隔板，首末两道隔板上的通道孔洞开在中间，中间隔板上的通道孔洞开在两侧。

1-1 分流隔板式混合槽计算简图
3.3.2．设计计算
(1)槽的横断面f
槽中流速采用v=0.6 m/s

(2)末端隔板后水深H
采用H=2.4m
(3)槽宽B

(4)隔板通道的水头损失hc
通道孔洞流速采用vc=1m/s

二道隔板的总水头损失为：

(5)中部隔板
1.通道孔洞断面
中部隔板通道分两侧开设，每策通道孔洞断面

2.中部隔板后的水深h2

3.中部隔板通道孔洞的净高度
通道孔洞的淹没水深取0.13m

4.中部隔板通道宽度（单侧）b2

（6）末端隔板
1.末端隔板通道孔洞的断面

2.末端隔板后水深

3.通道孔洞的净高
通道孔洞的淹没水深采用0.13m

4. 末端隔板通道的宽度

（7）首端隔板
1.首端隔板通道孔洞的断面

2. 首端隔板后的水深

3. 首端隔板通道孔洞的净高度
通道孔洞的淹没水深采用0.16m

4. 首端隔板通道孔洞的的宽度

5.首端隔板前水深

（8）隔板间距

3.4回转式隔板絮凝池
3.4.1.已知条件
设计进水量
Q=300000=12500
絮凝池个数 n=4个
絮凝时间 t=20min
水深 H=4m
流速：进口处 v1=0.5 m/s，出口处 v2=0.2 m/s，并按流速差值 0.05m/s递减变速。
隔板间距共分7档（见下表）
圈序
流速 vn
（m/s）
隔板间距a /m
计算值
采用值
累计值
1
0.50
0.44
0.45
0.45
2
0.45
0.488
0.50
0.95
3
0.40
0.55
0.55
1.5
4
0.35
0.628
0.6
2.1
5
0.30
0.733
0.7
2.8
6
0.25
0.88
0.9
3.7
7
0.20
1.1
1.1*
4.8
*为均布水流，把最后一个廊道宽度（a7=1.1m）提成两股，进行回转流动，为使两股水流到达絮凝池出水口时水量平衡，其流量各按45%与55%分派，则近端一股的廊道宽度为，另一股的廊道宽度为
3.4.2.设计计算
（1）总容积 W

（2）池长 L

（3）各档隔板间距 an
廊道内水的流速 an 由 0.5 m/s递减至 0.2 m/s

据此公式，an 的计算结果列于表1-2
絮凝池布置如图1-2

图1-2 回转式隔板絮凝池
（4）池宽度的核定
取隔板厚度 （板厚0.12m，两面粉刷各厚0.02m），池的外壁厚度不计入。

（5）第一道（内层）隔板长度
隔板端离隔板的距离为 C=1m

（6）絮凝池廊道总长度
，计算过程见表1-2
表1-2 廊道总长度计算
序号
廊道长度

每圈总长度/m
关系式
数值
关系式
数值
累计值
1
0.45

11.68

23.81
23.81
2
0.5

13.13

18.56
42.37
3
0.55

14.13

32.61
74.98
4
0.6

15.23

37.06
112.04
5
0.7

16.43

41.96
154
6
0.9

18.23

23.13
177.13
7
1.1

19.13

25.63
202.76
注：1.隔板端与隔板壁之距为C=1m；
2.ln和Ln的数值中未考虑隔板的厚度；
3.Ln为每一圈廊道长的内边长。
（7）絮凝时间

（8）水头损失

式中 ——转弯处局部阻力系数；
S——转弯次数；
——廊道内流速，m/s；
——转弯处流速，m/s；
C——流速系数；
R——水力半径，m；
——水在池内的流程长度，m。
计算数据如下：
1、 转弯处局部阻力系数 =1.0
2、 转弯次数S=25
3、 廊道内流速采用平均值。即

4、转弯处流速采用平均值。廊道的平均值为

5、廊道断面的水力半径R为

6、流速系数C，根据水力半径R和池壁粗糙系数n（水泥砂浆抹面的渠道，n=0.013）的数值，查表拟定，C=63.95 。
7、廊道总长度=238.31（m）

（9）值
水温20时，水的动力粘滞系数
速度梯度为

3.5上向流斜管沉淀池
3.5.1.已知条件
设计水量。液面上升流速，采用蜂窝六边形斜管，板厚，管的内切圆直径，斜管倾角。沉淀池的有效系数。

图1-3 上向流斜管沉淀池布置
3.5.2.设计计算
（1）清水区净面积

（2）斜管部分的面积

斜管不分平面尺寸（宽长）采用
（3）进水方式
沉淀池进水由边长为22m的一侧流入。该边长与絮凝池宽度相同。
（4）管内流速

考虑到水量波动，采用
（5）管长
1、有效管长
根据和值，由图得，则

2、过渡段长度 采用
3、斜管总长

（6）池宽调整
池宽
斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设。
（7）复核雷诺数
根据管内流速和管径，查表得雷诺数。
（8）管内沉淀时间

（9）池高
斜板区高度 ；
超高采用0.3；
清水区高度采用0.9；
配水区高度（按泥槽顶计）采用1.3；
排泥槽高度采用0.8；
有效池深 ；
池子总高
（10）进口配水
进口采用穿孔墙配水，穿孔流速 。
（11）集水系统
采用淹没孔集水槽，共8个，集水槽中距为1.1。
（12）排泥系统
采用穿孔排泥管，V形槽边与水平角成角，共设8个槽，槽高，排泥管上装快开闸门。
（13）其他
有关进水穿孔墙、集水系统及排泥管的计算，与一般平流式沉淀池或澄清池相同，从略。

3.6 普通快滤池的设计
3.6.1已知条件
设计水量
滤速
3.6.2 设计计算
（1）冲洗强度

式中 ——滤料平均粒径，mm；
——滤层最大膨胀率，%，采用 ；
——水的运动粘滞度，，1.14（平均水温为15）.
砂滤料的有效直径
与相应的滤料不均匀系数
所以

（2）计算水量

式中为考虑到水厂自身耗水量（重要为滤池冲洗用水）的系数：

式中 ——滤池的过滤周期，h，采用 =24h；
——每次冲洗滤池所需周期的总时间，h，采用t=30min=0.5h;
——滤池的有效冲洗历时，h，采用=6min=1/12h；
——冲洗强度，；
——滤速，m/h。
所以

（3）滤池面积
滤池总面积
滤池个数采用 N=20个，成双排布置
单池面积
每池平面尺寸采用
池的长宽比为12/6=2/1
（4）单池冲洗流量

（5）冲洗排水槽
1、断面尺寸
两槽中心距采用a=2.0m
排水槽个数

槽长
槽内流速，采用0.6
排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为：

槽的断面尺寸，见图4-1

集水渠与排水槽的平面布置，见图4-2。
2、设立高度
滤料层厚度采用
排水槽底厚度采用
槽顶位于滤层面以上的高度为：

3、核算面积
排水槽平面总面积与单个滤池面积之比为：

（6）集水渠
集水渠采用矩形断面，渠宽采用b=0.75m
1、 渠始端水深

2、 集水渠底部低于排水槽底部的高度

（7）配水系统
采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。
1、 配水干渠
干渠始端流速采用
干渠始端流量
干渠断面积 采用0.64m2
干渠断面采用
干渠壁厚采用
2、 配水支管
支管中心距采用
支管总数
支管流量
支管直径采用 ，流速
直管长度
核算
3、 支管孔眼
孔眼总面积与滤池面积的比值，采用，则

孔径采用
单孔面积
孔眼总数
每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：

孔眼中心距
孔眼平均流速
由得
即
（8）冲洗水箱
1、容量

水箱内水深，采用
圆形水箱直径
3、 设立高度
水箱底至冲洗排水箱的高差 ，由下列几部分组成。
a. 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失
管道流量
管径采用
管长
查水力计算表得：；；
1000i=13.5
冲洗管道上的重要配件极其局部阻力系数列于表4-1
合计

表4-1冲洗管配件及阻力系数

b. 配水系统水头损失
也可按下述经验公式计算

c. 承托层水头损失
承托层厚度采用

d. 滤料层水头损失

式中 ——滤料的密度，，石英砂为；
——水的密度，；
——滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）；
——滤料层厚度，m。
所以
c.备用水头
取

（9）管廊内的主干管渠
滤站的20个水池成双行对称布置，每侧10个滤池。
浑水进水、废水排除及过滤后清水引出均采用暗渠输送，冲洗水进水采用管道。
各主干管的计算结果列于表4-2

表4-2 主干管渠参数
管渠名称
流量/(m3/s)
流速/(m/s)
管渠截面积/m2
管渠断面有效尺寸/m
浑水进水渠
1．52
1.0
1.52

清水进水渠
1.52
1.2
1.27

冲洗进水管
0.876
2.55
0.28

废水排水渠
0.876
1.2
0.60

3.7 消毒设施的设计
3.7.1 加氯量及储氯量
设计加氯量应根据实验或相似条件下水厂的运营经验，按最大用量拟定，并应使余氯量符合生活饮用水卫生规定的规定。氯与水的接触时间 不小于30分钟。
1.加氯量为：
q=bQ
式中： Q ——设计水量，m3/d；
Q ——天天的投氯量，g/d；
b——加氯量， g/ m3，一般取0.5～1.0 g/ m3 (水解决工程设计计算第7章)，本设计采用1.0 g/ m3。
q=bQ=1.0×300000=300000g/d=300kg/d
2.储氯量
储氯量按一个月考虑
G=30q=30×300=9000kg/月
3.7.2 加氯设备
1.本设计采用ZJ-Ⅱ型加氯机两台，交替使用，每台加氯机加氯量为0.5～9.0 kg/ h。加氯机外形尺寸为：高×宽=330mm×370mm。加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间净距为0.8m。
2.采用容量为500kg的氯瓶，氯瓶外形尺寸为外径600mm，瓶高1800mm。氯瓶自重146kg，公称压力2MPa。氯瓶采用两组，每组7个，一组使用，一组备用，每组使用周期约35d。
3.7.3 加氯间
在加氯间低处设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设立漏气报警仪，当检测的漏气量达成2～3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。
加氯间平面尺寸：长3.0m，宽9.0m；氯库平面尺寸为：长12.0m，宽9.0m[13]。
3.8 清水池
3.8.1 平面尺寸计算
1.清水池的有效容积
清水池的有效容积涉及调节容积、消防贮水量和水厂自用水量的调节量。清水池的总有效容积：
V=kQ
式中： V——清水池的总有效容积，m3；
k ——经验系数，一般为10﹪～20﹪取为10﹪（水解决工程设计计算第7章）；
Q——设计供水量，m3/d，为300000m3/d。
V=0.1×300000=30000 m3
清水池设8座，则每座清水池的有效容积V1为：
V1=V/8=30000/6=3750m3
2.清水池的平面尺寸
每座清水池的面积
A= V1/h
式中： A——每座清水池的面积，m2；
h ——清水池的有效水深，m。
设计中取h=4.0m
A=3750/4=937.5 m2
取清水池宽度B为20m，则清水池长度L为：
L= A/B=937.5/20=46.875m，设计中取为47m
则清水池实际有效容积为20×47×4=3760m3
清水池超高h1取为0.5m，清水池总高H为:
H=h1+h=0.5+4.0=4.5m
3.8.2 管道系统
1.清水池的进水管
D1=[Q/(4×0.785v)]1/2
式中：D1——清水池进水管管径，m；
v——进水管管内流速，m/s，一般采用0.7～1.0 m/s。
设计中取v=0.7 m/s
D1=[3.47/(4×0.785×0.7)] 1/2=1.26m
设计中取进水管管经为DN800，进水管内实际流速为0.6m/s。
2.清水池的出水管
由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水最大流量计：
Q1=KQ/24
式中：Q1——最大流量，m3/h；
K——时变化系数，一般取1.3～2.5，本设计取为1.5；
Q——设计水量，m3/d。
Q1=1.5×300000/24=18750 m3/h=5.21m3/s
出水管管径
D2=[Q/(4×0.785v1)] 1/2
式中： D2——清水池出水管管径，m;
v1 ——进水管管内流速，m/s，一般采用0.7～1.0 m/s.
设计中取v1=0.7 m/s
D2=[5.21/(4×0.785×0.7)]1/2=1.54m
设计中取出水管管经为DN900，出水管内实际流速为0.68 m/s。
3.清水池的溢流管
溢流管的直径与进水管管径相同，取为DN800。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设立网罩，防止虫类