长春市净水厂设计.docx

市政与环境工程系
《给水工程》
课程设计说明书

专 业： 环境工程
班 级： 环境工程13-1
姓 名： 郑林
学 号： 130300125

吉林建筑工程学院城建学院
二零一六年三月

第一章 设计任务
1、设计题目：长春市净水厂设计
2、设计时间：第六学期前两周
3、设计任务：水厂平面布置及高程布置
4、书写说明书一份
1) 设计任务
2) 工艺流程设计及论证
3) 各构筑物、凝聚剂、消毒剂选择的依据
4) 各参数选择的原则
5) 各构筑物的计算过程
6) 必要的草图
5、 绘制图纸3张
1) 水厂平面布置图
要求：绘制出工艺管道、排水管线、超越管线、标注消毒剂投加点，要有厂区分区及生活区包括综合楼、辅助楼，要求预留地、堆场、围墙、大门，要考虑厂区绿化和道路。
2) 高程图一张
3) 某一构筑物的平、立、剖面图
6、主要构筑物及设备一览表

第二章 原始资料
1、 设计供水量：50000+1000*25=75000m³/d
2、 水厂所在地：长春地区
3、 风向：西南风
4、 水源：河水
5、 水质分析报告：水源受污染

序号
指标
单位
数量
1
浊度
NTU
最大800平均70
2
色度
度
13
3
水温
℃
最高20最低1
4
PH值

7.0—8.5
5
总硬度
mg/L CaCo3
380
6
总大肠菌群
Mpn/100ml
650
7
耗氧量
mg/L
7
8
BOD5
mg/L
2
9
氨氮
mg/L
0.9
10
COD
mg/L
10
11
氯仿
mg/L
0.09
第三章 工艺流程设计
1、工艺流程：
PAC
KMnO4

V
型
滤池

斜管沉淀池
折板絮凝池
管式静态混和
原水

粉炭

出水
清水池

2、工艺流程的论证：
本工艺采用预处理+常规处理。常规处理去除水中浊度，预处理去除水中有机物，两者结合保证出水合格。用高锰酸钾与粉炭联用进行预处理去除水中的有机物。混凝剂采用PAC。

第四章 选择依据
1.混合设备
在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。
混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。由于水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备,管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。

2、絮凝池：
折板絮凝池的优点是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、水流流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流条件大大改善，即在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时间可以缩短，池子面积减小。折板絮凝池因板距小，安装维修较困难，折板费用较高。
3、沉淀池
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。斜管式沉淀池有上向流斜板和下向流斜板。因为原水浊度比较大，且不稳定，所以采用上向流斜板，它可以处理浊度很大的水，甚至于高浊度水。
根据原始资料，本厂位于长春地区，低温时间长，需保温。原水浊度较高，要求沉淀效率高。因此通过比较选用斜管沉淀池。
4、滤池
V型滤池的反冲洗、气冲洗和表面扫洗相结合的方式，冲洗水仅为常规冲洗水量的1/4，大大节约了清洁水的使用量，表面冲洗所需要的水为未经处理过滤的滤前水，所以扫洗是不加重吕倩负担，是一种滤速较高、生产能力强、节水经济的滤池。V型滤池可以设置液位变速器、出水自动控制阀等先进设备，过滤和反冲洗运行的全过程均为计算机控制，易于实现自动化操作。
5、消毒剂
本水厂采用氯消毒。因为氯成本低，效果好，出水消毒采用氯消毒经济有效，且余氯具有持续消毒作用。
第五章 各构筑物的计算过程
1、混凝剂投配设备的设计
使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。
混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，投加方式为高位溶液池重力投加，混凝处理工艺流程.

(1)混凝剂的投量

式中 T---日混凝剂投量（kg/d)
a---单位混凝剂最大投量（mg/L)
Q---日处理水量
设计中取Q=75000,采用精致硫酸铝，根据原水水质，参考某地水厂，最大投取量a=61.3mg/L,平均取a=38.0
当a=61.3mg/L时

当a=38mg/L时

(2)溶液池：
W=
式中 W——溶液池容积（m³）
Q——处理水量（m³/h）
a——碱式氯化铝最大投加量（mg/l）
b——溶液浓度（%），本设计采用10%
n——每日调制次数，本设计采用2次
W==23.00m³
溶液池采用钢混结构，尺寸：LBH=5.53.02.0(m)，高度中包括超高0.3m,沉渣高.0.3m.有效容积=5.53.01.4=23.1m³
(3)溶解池容积：
W =（0.2~0.3） W
式中W——溶液池容积
W——溶解池容积，一般采用（0.2~0.3）W1
设计中取W=0.28 W1
W =0.28×23=6.44m³
溶解池采用钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设0.02坡度，设DN100mm排渣管，采用硬聚氯乙烯管。给水管管径DN80mm，按10min放慢考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池的尺寸：LBH=2.02.02.0(m)高度中含超高0.3m。底部沉渣高0.2m。溶解池的实际尺寸：LBH=2.02.01.5=6 (m³)。

2、混合设备
采用管式静态混合器

静态混合器的水头损失一般小于0.5m，根据水头损失计算公式
h=0.1184
式中 h——水头损失（m）
Q——处理水量（m³/s）
d——管道直径（m）
n——混合单元（个）
设计中d=1.0m，Q=1.19 m³/s，n=3时，h=0.5，符合要求。因此选用DN1000内装3个混合单元的静态混合器。加药点设于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。
3、折板絮凝池
（1） 设计水量
本厂供水量为75000m³/d，水厂自用水量为5%，折板絮凝池分为2个系列，每个系列分成4组，每个系列设计水量为

Q==1640.63m3/h= =0.456m3/s

（2）絮凝池有效容积

式中Q——单组设计处理水量（m³/h）
V——单组絮凝池有效容积（m³）
T——絮凝时间（min），一般采用10~15min
设计中T=12min

（3）絮凝池长度

式中——絮凝池长度（m）
B——单组池宽（m）
H’——有效水深（m）
设计中=3.04m.B=6.0m
=4.5m
絮凝池长度方向用隔墙分为三段，则絮凝池长度为L=4.5+5×0.15=5.25m
（4）单各段分格数
与斜管沉淀池组合的絮凝池池宽为24m，用三道墙分成四组，每组池宽为：
B=（24-（3×0.15））÷4=5.8875m
首段分成10格，则每格长度L1=2（5.8875-（4×0.15））÷10=1.06
首段每格面积f1=1×1.06=1.06m2
通过首段单格的平均流速U1：
v1=0.413÷4÷1.06=0.10m/s
中段分为8格，末段分为7格，则中段、末段的各格格长、面积、平均流速分别为：
l2=1.36m f2=1.36m2 v2=0.076m/s
l3=0.71m f3=1.42m2 v3=0.073m/s
（5）停留时间计算
首段停留时间：T1=10*3.04/0.10/60=5.07min
中段停留时间：T2=8*3.04/0.076/60=5.33min
末段停留时间：T3=7*3.04/0.073/60=4.86min
总停留时间： T=15.26min
（6）隔墙孔洞面积和布置
水流通过折板上、下转弯和隔墙上过水孔洞流速，首、中、末段分别为0.3m/s、0.2m/s、0.1m/s，则水流通过各段每格隔墙上孔洞面积为：
f1k=0.103/0.3=0.34m2 ，取0.35m2，孔宽为1.0m，则孔高为0.35m，实际通过首段每格隔墙上孔洞流速为

f2k=0.103/0.2=0.51m2 ，取0.5m2，孔宽为1.0m，则孔高为0.5m，实际通过中段每格隔墙上孔洞流速为

f3k=0.103/0.1=1.03m2 ，取1.0m2，孔宽为1.0m，则孔高为1.0m，实际通过末段每格隔墙上孔洞流速为

（7）折板布置首段采用峰对峰，中段采用俩峰相齐，末段采用平行直板。折板间距采用0.4m。
折板长度和宽度各段分别采用2.0m*0.6m、1.50m*0.6m和1.50m*0.6m
（8）水头损失计算
1、相对折板

式中h1——折板渐放段水头损失（m）
v1——峰处流速（m/s）
v2——谷处流速（m/s）

式中h2——渐缩段的水头损失（m）
F1——相对峰的断面积（m2）
F2——相对谷的断面积（m2）
设计中取F1=0.56m2，F2=1.06m2

式中hi——转弯或孔洞的水头损失（m）
ξ3——阻力系数
v0——转弯或孔洞流速，为0.294m/s
设计中取上转弯ξ3=1.8，下转弯或孔洞ξ3=3.0，v0=0.294m/s
（上转弯时）
（下转弯或过孔洞时）

式中——首段相对折板总水头损失（m）
n——折板水流收缩和放大次数，共40次。

2、平行折板

式中h——折板水头损失（m）
v——板件流速（m/s）一般采用0.15~0.25m/s
设计中取v=0.16m/s

式中hi——上下转弯或孔洞时水头损失（m）
Vi——转弯或穿过孔洞时流速（m/s）
设计中取vi=0.206m/s，
m（上转弯时）
m（下转弯时）

式中——平行折板总水头损失（m）
n——90º转弯次数，共24次
hi——上下转弯或孔洞时水头损失

3、平行直板

式中，h——转弯水头损失（m）
V——平均流速（m\s）
设计中取v=0.103 m\s

4、总水头损失为

（9）GT值校核
G1=
式中G1——首段速度梯度（s-1）
ρ——水的密度（1000kg/m3）
h1——首段水头损失
μ——水的动力黏度
T——反应时间（min）
设计中取h1=0.298m，μ=60*1.005*10-3Pa•s,T=5.07min
G1T1=31.2*5.07*60=9500.6
中段和末段G值和GT值分别为
G2=17.9s-1 G2T2=5711.1
G3=6.12s-1 G3T3=1786.5
总G值和GT值为
G=
GT=21.2*60*15.26=19373.96
4、斜管沉淀池
（1）设计流量

式中 Q——单池设计水量
——设计日产量（m³/d）
k——水厂用水量占日用水量的百分比，一般采用5%~10%
n——沉淀池个数，一般采用不少于2个
本设计中取=75000m³/d，k=5%，n=2
m³/h=0.46m³/s
（2）沉淀池清水区面积

式中 A——斜管沉淀池的表面积（㎡）
q——表面负荷[m³/（㎡·h）]，一般采用9.0 ~11.0 m³/（㎡·h）。
设计中q=10 m³/（㎡·h）
㎡
（3）沉淀池长度及宽度
因为絮凝池与沉淀池合建，所以沉淀池的长度取24m，则沉淀池的宽度

式中 B——沉淀池的宽度(m)。
，设计中取为8m
为了配水均匀，进水区布置在24m长度方向一侧。在8m的宽度中扣除无效的长度约0.5m，则净出水口面积

式中——净出口面积（㎡）
——斜管结构系数。
设计中取=1.03
=175㎡
（4）沉淀池总高度

式中 H——沉淀池总高度（m）
——保护高度（m），一般采用0.3~0.5m
——清水区高度（m）一般采用1.0~1.5m
——斜管去高度（m），斜管长度为1.0m，安装倾角为60°，则=sin60°=0.87m
——配水区高度（m），一般不小于1.0~1.5m
——排泥槽高度（m）。
设计中取=0.3m，=1.2m，=1.5m，=0.83m
H=0.3+1.2+1.5+0.83+0.87=4.7m
（5）沉淀池进水设计
沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积

式中 ——孔口总面积（㎡）
v——孔口流速（m/s），一般取值不大于0.15~0.20m/s。
设计中v=0.2m/s
2.3㎡
每个孔口的尺寸定位15cm×8cm，则孔口数为173个。进水口位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。
（6）沉淀池出水设计
沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速为=0.6m/s，则穿孔总面积

式中——出水孔口总面积（㎡）
=0.77㎡
设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数

式中 N——孔口个数
F——每个孔口的面积（㎡），0.001256㎡
=613个
设每条集水槽的宽度为0.4m，间距1.5m，共设7条集水槽，每条集水槽一侧开孔数为40个，孔间距为20cm。
5条集水槽汇水至出水总渠，出水总渠宽度为0.8m，深度1.0m。
出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失。孔口损失

式中 ——孔口水头损失（m）
ζ——进口阻力系数
设计中ζ=2
=0.037m
集水槽内深度取为0.4m，槽内水流速为0.38m/s，槽内水力坡度按0.01计，槽内水头损失

式中 ——集水槽内水头损失（m）
i——水力坡度
l——集水槽长度（m）
设计中i=0.01，l=10m

总水头损失
=0.037+0.1=0.137m，设计中取为0.15m
（7）沉淀池斜管选择
斜管长度一般为0.8~1.0m，设计用取1.0m，斜管管径一般为25~35mm，设计中取为30mm，斜管为聚丙烯材料厚度为0.4~0.5mm。
（8）沉淀池排泥系统设计
采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管径为200mm,管上开孔孔径为5mm，孔间距为15mm。沉淀池底部为排泥槽，共5条。排泥槽顶宽2.1m，底宽0.5m，斜面与水平夹角约为45°，排泥槽斗高为0.83m。
（9） 斜管沉淀池计算草图

（10）核算
1）雷诺数Re
斜管内的水流速度为：

式中 ——斜管内的水流速度（m/s）
θ——斜管安装倾角，一般采用60°~75°
设计中θ=60°
=0.0031m/s=0.31cm/s
雷诺数

式中 R——水力半径（cm）, mm=0.75cm
v——水的运动黏度（c㎡/s）。
设计中当水温t=20℃时，水的运动黏度v=0.01 c㎡/s
=23.25<500，满足设计要求。
2）弗劳德数

介于0.001~0.0001之间，满足设计要求。
3）斜管中的沉淀时间

式中——斜管长度
设计中取=1.0m
322.6s=5.4min
满足要求（一般在4~8min）
5、V型滤池
平面尺寸计算
（1） 每组滤池所需面积
156.25
10
2

3125
m2
nv
Q
F
=
´
=
=

式中F——每组滤池所需面积（m2）
Q——滤池设计流量（m3/h）
n——滤池分组数
v——设计滤速（m/h），一般采用8~15m/h
设计中取v=10 m/h，n=2
（2） 单格滤池面积
2
39.06
4

156.25
m
N
F
f
=
=
=

式中f——单格滤池面积
N——每组滤池分格数，设计中取4格
（3） 一般规定V型滤池的长宽比为2：1~4：1，滤池长度一般不宜小于11m；滤池中央气、水分配槽将滤池宽度分成两半，每一半的宽度不宜超过4m。
单格滤池实际面积
2
44
11
4
m
L
B
f’
=
´
=
´
=

式中f’——单格滤池实际面积
B——单格池宽
L——单格池长，一般采用≥11m
设计中取其长宽比为2.75：1，即取L=11.0m，B=4.0m
（4） 正常过滤时实际流速
h
m
v
n
Q
f’
N
Q
v
/
8.88
44
4
2
3125
2
'
1
'
=
´
=
=
´
=

（5） 一格冲洗时其他滤格的流速

式中vn——一格冲洗时其他滤格的流速（m/h），一般采用10~14m/h

2、进水系统
（1） 进水总渠
m
B
v
Q
B
H
54
.
0
0
.
1
8
.
0
43
.
0
1
1
1
1
1
=
´
=
Þ
=
´

式中H1——进水总渠内水深（m）
B1——进水总渠净宽
v1——进水总渠内流速，一般采用0.6~1.0m/s
设计中取H1=1.0m，v1=0.8m/s
（2） 气动隔膜阀的阀口面积
2
2
1
2
2

0.13
8
.
0
4
43
.
0
m
v
N
Q
v
Q
A
=
=
=
=

式中A——气动隔膜阀口面积
Q2——每格滤池的进水量（m3/s），Q2=Q1/N
v2——通过阀门的流速（m/s）；一般采用0.6~1.0m/s，设计中取0.8m/s
气动隔膜阀阀口处的水头损失

式中ξ——气动隔膜阀阀口处局部阻力系数。
设计中取ξ=1.0
（3） 进水堰堰上水头
m
g
mb
Q
h
051
.
0
8
.
9
2
3
5
.
0
11
.
0
2
3
2
3
2
2
2
=
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
´
´
´
=
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
=

（4） V型进水槽（设计中每格滤池设2个V型进水槽）
m
tg
tg
v
Q
h
50
8
.
0
055
.
0
2
2
3
3
3
=0.34
´
´
=
´
=
a

式中h3——V型进水槽内水深
Q3——进入V型进水槽的流量
v3——V型进水槽内流速；一般采用0.6~1.0m/s，设计取0.8m/s
а——V型槽夹角，а=50º~55º，设计取50 º
（5） V型槽扫洗小孔

m2

式中q2——表面扫洗水强度，一般采用1.4~2.3L/（s•m2）
A1——小孔总面积
μ——孔口流量系数
d——小孔直径（mm）
n2——小孔数目
设计中取q2=1.8 L/（s•m2），μ=0.62，取每个V型槽上扫洗小孔数目28个，则n2=56个
验算小孔流速
s
m
s
m
A
Q
v
/
0
.
1
/
89
.
1
0418
.
0
0792
.
0
1
4
4
>
=
=
=

3、 反冲洗系统
（1） 气水分配渠（按反冲洗水流量计算）
m
H
v
Q
B
H
s
m
q
f
Q
55
.
0
4
.
0
0
.
1
22
.
0
/
22
.
0
1000
5
44
1000
2
5
5
2
2
3
1
'
5
=
´
=
Þ
=
´
=
´
=
´
=

式中Q5——反冲洗水量
q1——反冲洗强度[L/(s•m2)],一般采用4~6L/(s•m2)，设计中取5 L/(s•m2);
v5——气水分配渠中水的流速，一般采用1.0~1.5 m/s， 1.0 m/s;
H2——气水分配渠内水深（m）
B2——气水分配渠宽度（m）, 设计中取0.4m
（2） 配水方孔面积和间距
个
44
01
.
0
44
.
0
/

0.44
5
.
0
22
.
0
1
1
3
6
5
1
=
=
=
=
=
=
f
F
n
s
m
v
Q
F

式中F1——配水方孔总面积
v6——配水方孔流速，一般采用v6=0.5m/s
f1——单个方孔的面积（m2），为0.10*0.10m2
n3——方孔个数
在气水分配渠两侧分别布置22个配水方孔，孔口间距0.4m。
（3）布气圆孔的间距和面积
布气圆孔的数目及间距和配水方孔相同，采用直径为60mm的圆孔，其单孔面积为

所有圆孔的面积之和为44×0.0028=0.1232m2
（4）空气反冲洗时所需空气流量
s
m
f’
q
Q
/
66
.
0
1000
44
15
1000
3
=
´
=
´
=
气
气

式中Q气——空气反冲洗时所需空气流量(m3/s)
q气——空气冲洗强度,一般采用13~17 L/(s•m2)，设计中取15 L/(s•m2)
空气通过圆孔的流速为0.66/0.1232=5.36m/s。
（5） 底部配水系统
底部配水系统采用QS型长柄滤池，材质为ABS为工程塑料，数量为40只/m2,滤池安装在混凝土滤板上，滤板搁置在梁上。一般来讲，滤板下面清水区的高度为0.85~0.95m，设计中取高度为H5=0.85m
4、过滤系统
滤料采用石英砂，粒径0.95-1.35mm,不均匀系数K80=1.0-1.3。滤层厚度采用H6为1.2m。
滤层上水深H7采用1.3m。
5、排水系统
（1）排水渠终点水深

式中H——排水渠终点水深（m）
v7——排水渠流速（m/s），一般采用v7≥1.5m/s
设计中取排水渠和气水分配渠等宽，即B2=0.4，取v7=1.5m/s

（2）排水渠起端水深

式中H4——排水渠起端水深
hk——排水渠临界水深
i——排水渠底坡
l——排水渠长度
设计中取排水渠长度等于滤池长度，即l=11m。排水渠底坡i=8.2%

按照要求，排水槽堰顶应高出石英砂滤料0.5m，则中间渠总高为滤板下清水区高度+滤板厚+滤料层厚+0.5，即0.85+0.1+1.2+0.5=2.65m。
（3） 滤池总高度
H=H5+H6+H7+H8+H9
式中H——滤池总高度
H5——滤板下清水区高度
H6——滤层高度
H7——滤层上水深
H8——滤板厚度
H9——超高
设计中取h8=0.1m，H9=0.3m
H=0.85+1.2+1.2+0.1+0.3=3.65m
6、氯消毒及其投加设备
（1）加氯量计算

式中 q——每天的投氯量（g/d）
Q——设计水量（m³/d）
b——加氯量（g/m³），一般采用0.5~1.0 g/m³
本设计的工艺流程中的预处理也采用氯消毒因此Q=75000×1.05=78750m³/d，b=1.0 g/m³
q=1.0×78750=78750 g/d=78.75kg/d
（2）加氯设备的选择
加氯设备包括自动加氯机、氯瓶和自动检测与控制装置等。
1） 自动加氯机选择
选用ZJ-Ⅱ型转子真空加氯机2台，一用一备，每台加氯机加氯量为0.5~9 kg/h。加氯机的外形尺寸为：宽×高=330mm×370mm。加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间的净距为0.8m。
2） 氯瓶
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2组，每组10个，一组使用，一组备用，每组使用周期约24d。
3） 加氯控制
根据余氯值，采用计算机进行自动控制投氯量。
（3）加氯间和氯库
加氯间是安置加氯设备的操作件，氯库是贮备氯瓶的仓库。采用加氯见与氯库合建的方式，中间用墙隔开，但应留有供人通行的小门。平面布置如图所示

7、清水池
（1）平面尺寸计算
1）清水池的有效容积
清水池的有效容积，包括调节容积、消防贮水量和水厂自用水的调节量。清水池的有效容积

式中 V——清水池的总有效容积（m³）
k——经验系数，一般采用10%~20%
Q——设计供水量（m³/d）
设计用取k=10%，Q=75000 m³/d
V=0.1×75000=7500m³
清水池共设4座，则每座清水池的有效容积为
=1875m³
2）清水池的平面尺寸
每座清水池的面积

式中 A——每座清水池的面积（㎡）
h——清水池的有效水深（m）
设计中取h=4m
=469㎡
取清水池的宽度B=15m，则清水池的长度L为：
=31.2m，设计中取32m
则清水池实际有效容积为15×32×4=1920m³。
清水池超高取为0.5m，清水池总高H：
H=+h=4.0+0.5=4.5m
（2）管道系统
1）清水池的进水管

式中 ——清水池进水管管径
v——进水管管内流速（m/s），一般采用0.7~1.0m/s
设计中取v=0.7m/s
=0.63m
设计中取管径为DN700mm，进水管内实际流速为0.537m/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量最大流量计：

式中 ——最大流量（m³/h）
K——时变化系数，一般采用1.3~2.5
Q——设计水量（m³/d）
设计中取K=1.5
=4687.5 m³/h=1.30m³/s
出水管管径

式中 ——出水管管径（m）
——出水管管内流速（m/s），一般采用0.7~1.0m/s
设计中取=0.7m/s
=0.77m
设计中取出水管管径为DN800mm，则流量最大时出水管内的流速为0.62m/s
1） 清水池的溢流管
溢流管的直径与进水管管径相同，取为DN700mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。
4）清水池的排水管
清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管径按2h内将池水放空计算。排水管内流速按1.2m/s估计，则排水管的管径

式中 ——排水管的管径（m）
t——放空时间（h）
——排水管内水流速度（m/s）
设计中t=2h
=0.51m
设计中取排水管管径为DN500mm。
（3）清水池布置
1）导流墙
在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间按不小于30min。每座清水池内导流墙设置2条，间距为5.0m，将清水池分成3格，在导流墙底部每隔1.0m设0.1×0.1m的过水方孔，使清水池清洗时排水方便。
2）检修孔
在清水池顶部设圆形检修孔2个，直径为1200mm。
3）通气管
为了使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶部设通气孔，通气孔共设12个，每格4个，通气管的管径为200mm，通气管伸出地面的高度高低错落，便于空气流通。
4）覆土厚度
清水池顶部应有0.5~1.0m的覆土厚度，并加以绿化，美化环境。此处取覆土厚度为1.0m。
第六章 给水处理工程高程布置
1、管渠水力计算
（1）清水池
设清水池最高水位标高为100.00m，池面超高0.5m，则池顶标高为100.70（包括顶盖厚200mm），有效水深4.0m，则池底部标高为96.00m。
（2）滤池
滤池到清水池之间的管线为8m，设2根管，每根流量为413L/s，管径按允许流速选择DN800mm，查水力计算表，v=1.21m/s，i=2.11‰，沿线有2个闸阀，进口和出口局部阻力系数分别为0.06,1.0,1.0，则水头损失

式中 h——滤池至清水池间管线的水头损失（m）
i——管线水力坡度（‰）
L——管线长度（m）
——管线上局部阻力系数之和
v——流速（m/s）
g——重力加速度（m/s²）
设计中去v=2.11m/s，i=1.21‰
=0.18m
滤池的最大作用水头为2.0~2.5m，设计中取2.3m
（3）反应沉淀池
沉淀池到滤池管长为7.5m，，v=1.21m/s，DN800，i=2.11‰，局部阻力有2个闸阀，进口、吃口阻力系数分别为0.06,1.0,1.0。

式中 h——滤池至清水池间管线的水头损失（m）
i——管线水力坡度（‰）
L——管线长度（m）
——管线上局部阻力系数之和
v——流速（m/s）
g——重力加速度（m/s²）
设计中去v=1.21m/s，i=2.11‰
=0.16m
设计中取0.16m
2、给水处理构筑物高程计算
（1）滤池水面标高=清水池最高水位+清水池到滤池出水连接管渠的水头损失+滤池的最大作用水头=2.48m。
（2）沉淀池水面标高=滤池水面标高+滤池进水管到沉淀池出水管之间的水头损失+沉淀池出水渠的水头损失=0.39m。
（3）反应池水面标高=沉淀池与反应池连接渠水面标高+反应池的水头损失=2.67+0.05=0.421m。
七、参考资料
1、韩洪军、杜茂安.水处理工程设计计算.北京：中国建筑工业出版社.2005
2、给水排水设计手册（第1、3册）.北京:中国建筑工业出版社.2000