16万吨给水处理.docx

毕业设计

吉林省松原市江南区给水工程设计

题目········································································································Ⅱ
摘要及关键词····························································································Ⅱ
1前言···································································································1
1.1设计研究目的、意义·········································································1
1.2设计任务························································································1
1.3 设计水质及水质分···········································································3
1.4工艺国内外发展概况及存在的问题·······················································3
2设计方案论证··············································································································································································4
2.1加药······························································································4
2.2混合设备······················································································6
2.3、絮凝池·························································································7
2.4 沉淀池···························································································8
2.5滤池······························································································9
2.6 消毒方法························································································9
3···························································································································································································10
加药间设计计算·············································································10
3.2混合设备设计计算··········································································12
3.3 垂直轴式机械絮凝池设计计算·························································13
3.4 斜板沉淀池设计计算·······································································15
3.5 V型滤池设计计算·······································································18
3.6消毒和清水池设计计算···································································25
3.7水厂高程布置计算···········································································28
4···························································································································································································30

吉林省松原市江南区给水工程设计

-水源水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准。
表1.2.1《生活饮用水水源水质标准》二级标准
项目
pH值
总硬度（以碳酸钙计）（mg/L）
汞（mg/L）
锰（mg/L）
挥发酚（以苯酚计)（mg/L）
铬（六价）（mg/L
耗氧量（ KMnO4法）（mg/L）

氰化物（mg/L）
二级标准限值
6.5~8.5
≤450
≤0.001
≤0.1
≤0.004
≤0.05
≤6
≤0.05
（1）处理工艺
水处理主体处理工艺采用“机械反应池+斜板沉淀池+V型滤池”
（2）供水水质及水压
水厂出厂水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）
表 1.2.2《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）
项目

总硬度（以碳酸钙计）（mg/L
汞（mg/L）
锰（mg/L）
挥发酚（以苯酚计)（mg/L）
铬（六价）（mg/L
耗氧量（ KMnO4法）（mg/L）

限值

0.05

1、前 言
1.1设计研究目的、意义
通过松原市江南区16万吨m3/d给水处理厂工艺设计，熟悉并掌握给水工艺的设计内容、设计原理、方法和步骤，学会根据设计原始资料正确地选定设计方案，正确计算, 具备设计中、小城镇水厂的初步能力。对取水工程、输水管道、净水厂进行工艺设计。培养自己从工艺流程选择、方案比较、施工方法、生产及运行管理等各方面综合考虑，进行合理的组合、布置、设计的工程设计思想。1.1.1范围及应达到的技术要求掌握设计说明书、计算书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。
通过毕业设计基本达到以下能力：1.调查研究、查阅文献资料的能力；2.方案论证、分析比较的能力；3.设计、计算、绘图与标准规范的正确选择的能力；4.本专业常用手段、设备的应用能力；5.本专业英文资料阅读能力，利用计算机CAD绘图软件和文、表、图、公式的录入与编辑能力；6.撰写设计说明书的能力；7.语言表达、思维能力，阐述观点准确、清晰回答问题的能力
1.2设计任务
根据所给给水处理规划和设计资料进行该市给水工程设计，具体内容有：给水处理构筑物设计给水处理工艺设计,含各部分单位构筑物及送水泵房工艺图设计工艺图设计。
(1)加药及加氯系统构筑物设计
(2)加氯加药工艺设计,含各部分单位构筑物工艺图设计.
(3)总体设计达到初步设计的要求.
(4)图纸要求:全套图纸不少于5张。
1.2.1设计文件及设计资料
自然地理概况
（1）地形地貌
松原市地处松嫩平原，为第二松花江、嫩江、拉林河的冲积平原，大地构造属于松辽盆地，地貌类型由低河漫滩、高河漫滩和台地组成，地面标高在海拔120～290m之间。
松原市城区范围内地震烈度处在6～8度之间。松原市中心城区地层岩性为第四系全新统。地下水属潜层水，含水层为砂层，地下水埋深1.0～8.2m，地层由上至下依次为耕土（厚为0.5～1.0m）、粘土、亚粘土和砂土，地耐力在8～20t/m2。
(2)气象
松原市属于中温带大陆性季风气候，处于半湿润半干旱过渡区。年平均温度4.5℃，最高气温36.9℃，最低气温-35℃；冰冻时间约6个月（10月中旬～次年5月初），冻土深度1.8m；年平均降水量450.8mm，最大降雨量达614.4mm，最大积雪厚度120mm，年平均蒸发量1697.7mm，相对湿度62.8%；年平均日照2811.6h。松原市全年主导风向为西南风，冬季多为西北风，平均风速3.07m/s，最大风速29m/s，最大风向频率12.4%。
给水处理厂厂区地面标高为138m，距水源地距离为50m。配水管网网前水塔标高36米，送水泵房至水塔管道长度为3.5Km。
（3）水文条件
松原地区范围内江河纵横，泡沼众多，尤以二江（嫩江和第二松花江）、一河（拉林河）、二湖（查干湖、大布苏泡）而闻名。其中第二松花江横贯市区，最大流量6750m3/s，最小流量63.3m3/s，最高水位131.80m，最低水位127.93m。
取水泵站处水位高程五十年一遇水位高程为135.5m，最低水位为128.0米。
该地区冬季最低水温为4℃。
水质符合《生活饮用水水源水质标准》二级标准
1.2.2工程规模
规划至2020年，新建给水厂规模为16×104m3/d，水厂自用水系数为5%。
（1）处理工艺
水处理主体处理工艺采用“机械反应池+斜板沉淀池+V型滤池”
（2）供水水质及水压
水厂出厂水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；
水厂出厂水压为0.38MPa，以满足接管点处服务水头0.25MPa。
（3）基本要求
1． 通过阅读中外文献，调查研究收集有关资料，拟定工程设计方案与工艺流程。
2． 毕业设计说明书应包括工程设计的主要原始资料、各单体构筑物选形的分析说明、工艺设计计算与有关简图等。
要求内容系统完整、计算正确、运算简洁明了、文理通顺、书写工整。并将说明书摘要译成外文。
3． 毕业设计图纸应能校准确地表达设计意图，图面力求布局合理正确清晰、符合制图标准、专业规范及有关规定，用工程字注文。
图纸包括工艺总平面图、工艺流程图及主要水处理构筑物工艺图（包括局部放大图），图纸总数折合达到5张A1号图。
（1）总平面图 比例尺1：200～1：500。
（2）处理工艺流程图 横向比例尺1：200～1：500；纵向比例尺1：100～1：200，应列出构（建）筑物名称，主要设备一览表，图例及必要文字说明。
（3）处理构筑物设计图比例尺1：50～1：100，图中应列出主要设备材料表和必要的设计说明。平面图应标出工艺和结构的尺寸，剖面图应充分表达完整的构、建筑物各部分的关系，局部可以用详图表达（比例尺1：10～1：20）。
其它特殊要求另行提出或据计算确定。所有设计依据根据《给水排水设计手册》第三册、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）。
1.3 设计水质及水质分析
1.3.1设计水质
本设计给水处理工程设计水质满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质，胶体物质、细菌、病毒以及其他有害万分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。
生活饮用水水质应符合下列基本要求：
水中不得含有病原微生物。
水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康。
水的感官性状良好。
1.3.2水质分析
本设计中，采用地表水源，因为其地下水源大多属于浅层滞水,不适使用。地表水源的水质浊度、臭味需处理。
1.3.2.1 设计水量
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5%，则设计处理量为：
Q=(1+a) Qd =(1+0.05)*160000=168000m3/d

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5%；
Qd——设计供水量（m3/d），为16万m3/d.
1.3.3 给水处理流程确定
1.3.3.1给水处理工艺流程的选择
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。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。
综合分析后得出最终的工艺流程为：
原水→混凝→沉淀→过滤→消毒
1.4工艺国内外发展概况及存在的问题
1.4.1机械絮凝池的发展概况及存在的问题
我国目前使用较为广泛的絮凝反应设备有水力搅拌式和机械式两类，水力搅拌式主要以隔板絮凝池为主，机械式主要以机械搅拌絮凝池为主。隔板絮凝池运行维护费用低、便于管理，但不便调节，如使用较广的隔板絮凝池开始阶段的转折有利于絮凝反应，而后阶段的转折则可能造成絮凝颗粒破碎；断面尺寸过小对清洗和施工都较为困难；流速过大势必造成转折处的G（速度梯度）值过大，速流过小又将在反应槽内产生沉淀等。机械搅拌絮凝池是完成絮凝工艺的重要单元操作，其具有处理效率高，絮凝效果良好，不受水量变化的影响，单位面积产水量较大，对水温、水质变化的适应性强等优点，目前已广泛应用于各种水处理工艺，但絮凝设备昂贵，造价高，运营费用高于隔板絮凝池，其次，它在运行过程中存在反应池短流和水量不稳定造成的反应强度不足，絮体沉降性能差，污泥在絮凝反应中的利用率不高，絮凝效果不甚理想等问题。因此，对机械搅拌澄清池进行合理改造，以提高其絮凝效能十分必要。在现实中多采用把机械搅拌絮凝池和其他形式的絮凝池组合利用，以此来提高机械搅拌絮凝池的利用效率。
1.4.2折板沉淀池的发展概况及存在的问题
(1)对絮凝水力条件的改善重视程度不够。
改革开放以来,全国大部分地表水源受污染,水体中藻类等有机物含量明显增多,常规混凝处理效果并不理想。絮凝强化时,对因池体自身结构缺陷等因素造成的混凝动力不足、水力条件不当等问题往往不够重视。
(2)折板絮凝池参数的选取缺少必要的科学依据。
当前折板絮凝池设计普遍存在的现象是:在设计手册规定范围内,设计参数的选取范围过大。
(3)设计值或计算值往往与实际差异较大。
设计手册中,折板絮凝池的设计主要控制参数是水流速度、水头损失(或G值)和絮凝时间,但建成后往往发现实际运行参数与设计值相差甚远。
(4)运行中缺少科学的絮凝量化评价标准。
絮凝效果的好坏主要依据形成的矾花情况。实际生产中,絮凝的效果大都依据后续的沉淀出水浊度进行评价,但这已不是絮凝阶段结果的直接反映,沉淀出水浊度还与沉淀效果有很大关系。
1.4.3 V型滤池的特点
（1）采用均质滤料，滤层的纳污能力得到增强。
（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。
2、设计方案论证
2.1加药间
2.1.1 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。
2.1.2 混凝剂药剂的选用与投加
2.1.2.1. 混凝剂药剂的选用

本设计水厂采用碱式氯化铝混凝剂最大投药量为30mg/l。
2.1.2.2. 混凝剂的投加
混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。
2.1.3 加氯间
1、靠近加氯点，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。加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。
2、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。氯气管用紫铜管或无缝钢管，氯水管用橡胶管或塑料管，给水管用镀锌钢管，加氨管不能用铜管。
3、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。
4、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。
设计加氯间时，均按以上要求进行设计。
2.2 混合设备

本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。
2.3、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。
表2-1 絮凝池的类型及特点表
类 型
特点
适用条件
隔板式絮凝池
往复式
优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；
缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎
水量大于30000m3/d的水厂；水量变动小者
回转式
优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便；
缺点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥
水量大于30000m3/d的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用
旋流式絮凝池
优点：容积小，水头损失较小；
缺点：池子较深，地下水位高处施工较难，絮凝效果较差
一般用于中小型水厂
折板式絮凝池
优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小；
缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高
流量变化较小的中小型水厂
网格絮凝池
优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短；
缺点：末端池底易积泥

根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用机械絮凝池，机械絮凝池搅拌器叶轮按流态可分为径向流式叶轮和轴向流式叶轮，轴向流式叶轮搅拌器不存在分区循环，单位功率产生的流量大，剪切速率小，且在桨叶附近较大范围内分布均匀，具有较强的最大防脱流能力，因此在生产实践中应用广泛。所以选择垂直轴向式叶轮的机械絮凝池。
2.4 沉淀池
常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见如下的各种形式沉淀池性能特点和适用条件。
表2-2 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表
型式
性能特点
适用条件
平流式
优点： 1、可就地取材，造价低；
2、操作管理方便，施工较简单；
3、适应性强，潜力大，处理效果稳定；
4、带有机械排泥设备时，排泥效果好
缺点： 1、不采用机械排泥装置，排泥较困难
2、机械排泥设备，维护复杂；
3、占地面积较大
一般用于大中型净水厂；
2、原水含砂量大时作预沉池
竖流式
优点： 1、排泥较方便
2、一般与絮凝池合建，不需建絮凝池；
3、占地面积较小
缺点： 1、上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差；
2、施工较平流式困难
1、一般用于小型净水厂；
2、常用于地下水位较低时
辐流式
优点： 1、沉淀效果好；
2、有机械排泥装置时，排泥效果好；
缺点： 1、基建投资及费用大；
2、刮泥机维护管理复杂，金属耗量大；
3、施工较平流式困难
一般用于大中型净水厂；
2、在高浊度水地区作预沉淀池
斜管（板）式
优点：1、沉淀效果高；2、池体小，占地少
缺点：1、斜管（板）耗用材料多，且价格较高；
2、排泥较困难
宜用于大中型厂
2、宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽
原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。
设计采用斜板沉淀池，斜板沉淀池具有停留时间短，沉淀效率高，占地省等。其可分为异向流，同向流，侧向流。其中最常用的是异向流。
2.5滤池
（1）、多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；
（2）、虹吸滤池：适用于中型水厂（水量2—10万吨/日），土建结构较复杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤：
（3）、无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；
（4）、移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于10m2 ）；
（5）、普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般不宜大于100m2 。优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好；
（6）、双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少了2只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。
（7）、V型滤池：从实际运行状况，V型滤池来看采用气水反冲洗技术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。
2.6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（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。其方法分化学法与物理法两大类，前者系水中投家药剂，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，采用液氯消毒。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。原水水质较好时，一般为滤后消毒，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。
3、设计计算
加药间设计计算
3.1.1设计参数
据试验：
图3.1不同混凝剂处理效果对比

已知计算水量Q=168000m3/d=7000m3/h。根据原水水质，参考上图，选碱式氯化铝（PAC）为混凝剂，据原水水质浊度判断，混凝剂的最大投药量a=30mg/L，药容积的浓度b=15%，混凝剂每日配制次数n=2次。
表3.1 原水浊度与最佳投药量

3.1.2. 设计计算
3.1.2.1 溶液池容积
1= 取18m3
式中：a—混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L），本设计取30mg/L;
Q—设计处理的水量，7000m3/h;
B—溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取15%；
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，设置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，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：m3满足要求。
池旁设工作台，宽1.0-1.5m，池底坡度为0.02。底部设置DN200mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm，按1h放满考虑。
3.1.2.2 溶解池容积
21=m3
式中： ——溶解池容积（m3 ），一般采用（0.2-0.3）；本设计取0.3
溶解池也设置为2池，单池尺寸：，高度中包括超高0.2m，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：m3
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＝100mm，相应流速，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处理。
3.1.2.3 投药管
投药管流量

查水力计算表得投药管管径d＝21mm，相应流速为1.15m/s。
4 溶解池搅拌设备
溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。
5 .计量投加设备
混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。
计量泵每小时投加药量:

式中：——溶液池容积（m3）
耐酸泵型号25FYS-20选用3台，二备一用.
6 药剂仓库
估算面积为200m2，仓库与混凝剂室之间采用人力手推车投药,药剂仓库平面设计尺寸为10.0m×20.0m。
3.2混合设备设计计算
3.2.1设计参数
设计总进水量为Q=168000m3/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，进水管采用六条，流速v=1m/s。计算草图如图3-2。

图3.2 管式静态混合器计算草图
3.2.2 设计计算
3.2.2.1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=700mm；
3.2.2.2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：

3.2.2.3混合时间

3.2.2.4水头损失
<0.5m,符合设计要求。
3.2.2.5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。
3.3 垂直轴式机械絮凝池设计计算
3.3.1设计参数
絮凝池设计 设计流量Q=168000 采用8个池子，每个池子流量=875
3.3.2设计计算
3.3.2.1絮凝池尺寸
絮凝池时间取20min,絮凝池有效容积为

为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为三格，每格为4.8m×4.8m
絮凝池水深
絮凝池超高取0.3m，总高度为4.5m
絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备，为加强搅拌效果，于池子周壁四块固定挡板。
3.3.2.2搅拌设备
（1）叶轮直径取池宽的80‰采用3.84m。叶轮桨板中心点线速度采用：，。
桨板长度取（桨板长度与叶轮直径之比）桨板宽度取b=0.12m。
（2）每根轴上桨板数8块，内外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面之比为

（3）四块固定挡板宽高为0.41.2m..其面积与絮凝池过水断面之比为

桨板总面积占过水断面面积为12%+8.8%=20.8%，小于25%的要求。
3.3.2.3（1）叶轮桨板中心点旋转直径为

（2）叶轮转速分别为

桨板宽长之比查表得ψ=1.10

(3)桨板旋转时克服水的阻力所消耗的功率：
第一格外侧桨板：
第一格内侧桨板：
第一格搅拌轴功率：
以同样的方法，可求得第二，第三格搅拌轴功率分别为0.087KW，0.016KW。
设三台搅拌设备合用一台电动机，则絮凝池所消耗的总功率为

(4)核算平均速度梯度G值及GT值（按水温20摄氏度计，μ=）
第一格：
第二格：
第三格：
絮凝池平均速度梯度：
经核算G值GT值均较合适。
3.4 斜板沉淀池设计计算
本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池，设计采用8个池子。
3.4.1设计参数
设计流量为Q=7000m3/h，每个进水量。颗粒沉降速度：。
有效系数：η=0.75
斜板水平倾角：θ=
斜板斜长：l=3m
斜板板距：p=0.1m
沉淀池水平流速：
斜板沉淀池计算草图见图4-2.

图3.3 斜板沉淀池计算草图

3.4.2设计计算
（1）斜板面积计算

需要斜板实际总面积：
（2）斜板高度计算
斜板高度
（3）沉淀池宽度计算
池宽：
（4）斜板组合全长计算
斜板间隔数：个
斜板组合全长：
（5）沉淀池长度为：11.6m.
（6） 沉淀池高度为：4.5m
（7） 复核颗粒沉降需要长度
颗粒沉降时间：
颗粒沉降需要长度：

现采用长度11.6m＞8.06m,可满足颗粒沉降时的要求长度。
3.4.3污泥体积计算
3.4.3.1污泥体积计算
排泥周期T=25d

污泥斗计算
设计2个污泥斗，污泥斗倾斜角度为67°，污泥斗下底面长a=0.4m，上底面长b=2.1m。

污泥斗总容积:>V=40m3，符合要求。
3.4.4沉淀池总高度

式中 h1——保护高度（m），一般采用0.3-0.5m，本设计取0.3m；
h2——清水区高度（m），一般采用0.5-1.0m，本设计取0.9m；
h3——斜管区高度（m）；
h4——配水区高度（m），一般取0.5-1.0m，本设计取1.0m；
h5——排泥槽高度（m）。
3.4.5进出水系统
(1) 沉淀池进水设计
沉淀池进水采用穿孔花墙，孔口总面积：
A=Qv=0.250.18=1.4m2
式中 v——孔口速度（m/s），一般取值不大于0.15-0.20m/s。本设计取0.18m/s。
每个孔口的尺寸定为15cm×8cm，则孔口数N=A15×8=1.40.012=116 个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。
(2)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v1=0.6m/s，则穿孔总面积：
A=Qv1=0.250.6=0.42m2
设每个孔口的直径为4cm，则孔口的个数：

式中 F——每个孔口的面积(m2)
设沿池长方向布置8条穿孔集水槽，右边为1条集水渠，为施工方便槽底平坡，集水槽中心距为：L'=4.8/8=0.6m。每条集水槽长L=11.2 m， 每条集水量为：，考虑池子的超载系数为20%，故槽中流量为：

槽宽：=0.9=0.9×0.018=0.9×0.20=0.18 m。
起点槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.18=0.14m，终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.18=0.23m
为了便于施工，槽中水深统一按H2=0.25m计。集水方法采用淹没式自由跌落，淹没深度取0.05m，跌落高度取0.07m，槽的超高取0.15m。则集水槽总高度:

集水槽双侧开孔，孔径为DN=25mm，每侧孔数为50个，孔间距为203mm。
8条集水槽汇水至出水渠，集水渠的流量按0.23m3/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形，则出水渠宽度为=0.9=m，起端水深0.52m，考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取0.05m，即集水槽应高于集水渠起端水面0.05，同时考虑到集水槽顶相平，则集水渠总高度为：
=0.05+0.51+0.52=1.08m
3.4.6 沉淀池排泥系统设计
采用穿孔管进行重力排泥，穿孔管横向布置于污泥斗底端，沿与水流垂直方向共设4根，双侧排泥至集泥渠。孔眼采用等距布置，穿孔管长4.4m，首末端集泥比为0.5，查得 =0.72。取孔径d=25mm，孔口面积=0.00049m²，取孔距=0.4m，孔眼个数为：

孔眼总面积为：m2
　　 穿孔管断面积为： w===0.0068m2
　 　 穿孔管直径为：D==0.093m
取直径为100mm，孔眼向下，与中垂线成角，并排排列，采用气动快开式排泥阀。
3.5 V型滤池设计计算
3.5.1设计参数
设计滤速ν=12m/h，过滤周期48h
滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失采用1.8m
第一步 气冲冲洗强度=15L/(s. m²)，气冲时间=3min
第二步气、水同时反冲=15L/(s. m²)，=4L/(s. m²)，=5min
第三步 水冲强度=5L/(s. m²)，=6min
冲洗时间t=14min；冲洗周期T=48h
反冲横扫强度1.8L/(s. m²) ，滤池采用单层加厚均质石英砂滤料，粒径0.96-1.50mm，不均匀系数1.2-1.6。
3.5.2 设计计算
1. 平面尺寸计算
（1)滤池工作时间
=24—t=24— 0.23=23.88h
（2) 滤池总面积
F===87.9m²
（3) 滤池的分格
滤池底板用混凝土，单格宽=4.0m,单格长=14m,（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）面积56m²，共6座，每座面积112 m²，总面积672m²。
（4) 校核强制滤速
===14.4m/h, 满足v≤20m/h的要求。
（5) 滤池高度的确定
H=＋＋＋＋＋＋=0.8＋0.1＋1.2＋1.4＋0.4＋0.3＋0.1=4.3m
式中：——气水室高度，0.7～0.9m，取0.8m
——滤板厚度m，取0.1m
——滤料层厚度m，取1.2m
——滤层上水深m，取1.4m
——进水系统跌差m，取0.4m
——进水总渠超高m，取0.3m
——滤板承托层厚度m，取0.1m
（6) 水封井设计
　　滤层采用单层均质滤料，粒径0.96～1.35mm，不均匀系数为1.2～1.6，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算
=180
=180××
=22.90㎝
式中： ——水流通过滤料层的水头损失,㎝；
——水的运动黏度, ㎝²/s,20℃时为0.0101㎝²/s；
g—