1、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,选三氯化铁为混凝剂,混凝剂的最大投药量 a=30mg/L,药的容积的浓度按 c=15%考虑,混凝剂每日配制次数 n=3 次。2、设计计算1、溶液池容积: 31 0.6*154738*047mcnaQW式中: 混凝剂(三氯化铁)的最大投加量(mg/L) ,本设计取 30mg/L;Q设计处理的水量,2475m 3/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 3 次。溶液池采用矩形钢筋混凝土结构,有效高采用 1.2m,尺寸为,高度中包括超高 0
2、.3m,置于室内地面上。溶液池HBL5.1*2.*实际有效容积: ,满足要求。溶液池池底设 DN200 的排3, .72mW渣管一根,溶液池采用钢筋混凝土池体,内壁衬以聚乙烯板(防腐) 。2、溶解池容积: m³ 8.16*3.0.12式中: 溶解池容积(m 3 ) ,一般采用(0.2-0.3)W 1;本设计取0.3W1。有效高采用 1.5m,超高 0.5m,总高 2.0m,池底坡度采用 0.02,平面尺寸2.5m×2.5m,面积 6.25m2,则实际总体积为 Wp=4.0m3,满足要求。溶解池底部设管径 DN200 的排渣管一根,溶解池采用钢筋混凝土池体,内壁衬以聚乙烯板(
3、防腐) 。每池设搅拌机一台。选用 ZJ-700 型折桨式搅拌机,功率为 4KW,转速为 85r/min。3、药剂仓库(4)药剂仓库计算: 药剂仓库与加药间应连在一起,储存量一般按最大投药期间 7-15d 用量计算。仓库内应设有磅秤,并留有 1.5m 的过道,尽可能考虑汽车运输的方便。混凝剂选用精制氯化铁,每袋质量是 40kg,每袋的体积为 0.7×0.5×0.2m3,药剂储存期为 15d,药剂的堆放高度取 1.5m。氯化铁的袋数:公式为:240.241QatQutNW式中,Q水厂设计水量,m 3/h;a-混凝剂最大投加量,mg/L;t- 药剂的最大储存期,d;每袋药剂的质量
4、,kg; W将相关数据代入上式得, 。袋10445*37802.N有效堆放面积 A:公式为: 1VHe式中,H-药剂得堆放高度,m;V-每袋药剂得体积, m3; 堆放孔隙率,e袋堆时 20%e代入数据得: 57.8)2.01(*5.744、计量设备投药管流量: l/s38.60*241.q查表得投药管管径: ,相应流速为md50.5/ms第二节 配水井设计计算一、设计参数设计流量: in/96.123/06.2/178533sdQ水力停留时间: .inT二、设计计算配水井体积: ;385*93mV配水井平面尺寸: ;21560m有效水深: 。超高取 0.5m,则井深为 7.39m。8.9H配水
5、井出水处设溢流堰,采用渠道与絮凝池连接,渠道宽 b=1.2m,流速取v=1.2m/s,则有效水深为:,取 1.0m1.3750.92Qhbv超高取 0.3m,渠道深 。配水井设 DN=1200mm 的溢流'(.)1.3Hm管,溢流水位 10.0m,放空管直径 DN=800mm第三节 混合设备设计计算一、设计参数考虑设絮凝池 2 座,混合采用管式混合。设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为 50 米。进水管采用两条, 设计流量为 m3/s。本设计推0.126.nQq荐采用管式静态混合器。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 m³/s;03.126.nQq
6、则静态混合器管径为: ,本设计采用 D=1200mm,此时流速为mvqd20.1*4.3=1.0m/s; 2、混合单元数按下式计算,本设计取 N=2;23.0.1*.36236.2.5.05. DvN则混合器的混合长度为: mNL643、混合时间 svT4.01.4、水头损失4,满足要求。长度与深度之比 108/3=3610,满足要求复核沉淀池中水流的稳定性,计算弗劳德数: RgvFr2式中: 弗劳德数水力半径( ) ,m/水流断面积( ) ,设计中 3 mBhw63*2湿周( ) ,设计中 =B+2h=22+6=28m重力加速度( ) g2/s01.86*.9152rF弗劳德数介于 0.00
7、010.00001 之间,满足要求三、进出水系统1、沉淀池进水部分设计沉淀池的配水,采用穿孔花墙进水方式,则孔口的总面积为: 1vQA式中: 孔口总面积( )A2m孔口流速( ) ,设计中取1vs/ smv/2.017.5.03每个孔口的尺寸定为 ,则孔口数为 287 个,进口水头损失为:8cgvh21式中: 进口的水头损失( )1m局部阻力系数,设计中取 2为了安全此处取为 0.05mh04.892.12、沉淀池出水部分设计沉淀池的出水采用薄壁溢流堰,渠道断面采用矩形,溢流堰总长: qQl式中: 溢流堰长度( )m溢流堰的堰上负荷 ,设计中取)/(3d 3297/()qmdd02974*5.
8、318出水堰采用指形堰,共设 5 条,双侧集水,汇入出水总渠出水渠起点水深: 3221.Qhgb式中: 出水渠起点水深( )2m渠道宽度( ) ,设计中取b1.0h82*018.937.132出水渠道的总深度为 1.0m,跌水高度为 0.29m,渠道内的水流速度为:2bhQv式中: 渠内水流速度( )sm/smv/25.18.0*32沉淀池的出水管管径初定为 DN1000mm,此时管内流速为:234DQv式中: 管道内水流速度( )sm/D出水管管径( )v/32.1*4.033、沉淀池放空管 tBLhd5.07.式中: 放空管管径( )m放空时间( ) ,设计中取tsht2d63.03*18
9、7.05.设计中取放空管管径为 DN6504、排泥系统设计选用 型桁架式吸泥机,行走速度为 ,工作桥宽度为 ,12HJXmin/05.1m2.1吸泥车轮距为 m.5、沉淀池总高度 h43式中: 沉淀池超高( ) ,一般采用 ,设计中取h0.35:30.5h沉淀池污泥斗高度( ) ,设计中取4 mh40.5.9Hm第 6 节普通快滤池设计计算第七节 清水池设计计算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来水的调节量,则清水池的总有效容积为: kQV式中: 清水池的总有效容积( )3m经验系数,一般采用 ,设计中取 15%201设计供水量( ) ,本
10、设计为 170000 d/3 3/dm³5170*5.V清水池设 2 座,则每座清水池的有效容积 为1Vm³21(2)清水池的平面尺寸每座清水池的面积: /Ah式中: 每座清水池的面积( ) ,A2m2450317清水池有效水深( ) ,设计中取 h=3mh取清水池的宽 为 65m,则清水池的长度 为BL设计中采用近似正方形平面 取 65mmAL65420则清水池实际有效容积为 312675*清水池超高 取为 ,则清水池的总高度 为1h. HH.3502、管道系统(1)清水池的进水管 0.785QDv式中: 清水池进水管直径( )1m进水管管内流速( ) ,一般采用 ,取
11、0.9vs/ sm/0.17/sm21.90*785.261设计中取进水管管径为 ,进水管内实际流速为DN0.8/s(2)清水池的出水管由于用户的用水量时时变化,清水池出水管应按出水最大流量计241KQ式中: 最大流量( )hm/3时变化系数,一般采用 ,设计中取 1.55.21设计水量( )d/3 smQ/0.3/.62417850*. 出水管管径 120.785Dv式中: 出水管管径( )m出水管管内流速( ) ,一般采用 ,取 0.91vs/ sm/0.17/s48.190*75.23设计中取出水管管径为 DN1500mm,则流量最大时出水管内流速为 0.91 /s(3)清水池的溢流管溢
12、流管的直径与进水管管径相同为 ,在溢流管管端设喇叭口,管上不mDN1250设阀门,出口设网罩,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,排水管的管径应按 内将池水放空计算,排水管h内流速按 估计,则排水管的管径 为sm/2.1323785.06vtVD式中: 排水管管径( )放空时间( )th排水管内水流速度( )2vsm/mm8.12*75.036*21785.0*36vtVD设计中取排水管的管径为 N3、清水池布置(1)导流墙在清水池中布置导流墙,以防止池内出现死角,每座清水池内导流墙设 7 条,间距,将清水池分成 8 格,在导流墙底部每隔 设 的过水方孔,使清水
13、m0.5 m0.11池清洗时排水方便。(2)检查孔在清水池顶设圆形检查孔两个,直径为 2(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 36个,每格设 4 个,通气管的管径为 ,通气管伸出地面高度高低错落,便于空气流m0通。(4)覆土厚度清水池顶部应有 的覆土厚度,并加以绿化,此处取覆土厚度为.150 m5.0第八节 加氯间和氯库1、加氯量计算 Qbq式中: 每天的投氯量( )dg/设计水量( ) ,该设计为 178500m³/dm3加氯量( ) ,一般采用 ,设计中取 1.0/ 3/0.15mg3/gm则 dkq78/17850*0.1按 30
14、天计算: dkg3*.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(1)自动加氯机的选择选用 MJL-II 型转子加氯机三台,两用一备,每台加氯机得加氯量为 ,加218/kgh氯机安装在墙上,安装高度在地面以上 ,三台加氯机之间的净间距为 。m5.1m.0(2)氯瓶采用容量为 的氯瓶,氯瓶外形尺寸为:外径 ,瓶高 ,氯瓶10kg80自重 ,氯瓶采用两组,每 6 个,一组使用,一组备用,每组使用周期为3k 3d(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、加氯间和氯库布置加氯间是安置加氯设备的操作间,氯库是贮备氯瓶的仓库,采用加氯间和氯库合建的方式,中间用墙分开,
15、但留有供人通行的小门,加氯间平面尺寸为长 ,宽 5.0m,氯9.0m库平面尺寸为长 ,宽 5.0m。10.m第九节 水厂高程布置计算构筑物高程布置与厂区地形,地质条件及所采用的构筑物形成有关,而水厂应避免反应沉淀池在地面上架空太高,本设计采用清水池的最高水位与地面标高相同。1、管渠水力计算(1)清水池清水池的最高水位标高为 ,池面超高 ,则池顶面标高为 (包括顶m25.02.7m盖厚 ) ,有效水深为 3m,则水池底部标高为 19 。m20 m(2)吸水井清水池到吸水井的管线长度为 ,管径为 ,最大时流量为 1550l/s,水112DN力坡度为 , ,沿线设两个闸阀,进口和出口局部阻力系数分别
16、.7i0.92/vs为 , 则管线中水头损失为06.1gilh2式中: 吸水井到清水池管线的水头损失( )m水力坡度( )i管线长度( )lm管线上局部阻力系数之和流速( )vs/重力加速度( )g2设计中取 0.91/0.7i2.72.915(6)0.8h m因此,吸水井水面标高为 ,加上超高 ,吸水井顶面标高为 。21.9m3.02.m注意,注意,向下米有算啦!(3)滤池滤池到清水池之间管线长为 ,管径选为 ,管中流量为 ,查水15m130DN68/Ls力计算表的 , ,沿线有两个闸阀,进口和出口局部阻力系数分别0.8/vs0.86i为 , 则水头损失为6.1gilh2式中: 清水池到滤池
17、管线的水头损失( )m水力坡度( )i管线长度( )lm管线上局部阻力系数之和流速( )vs/重力加速度( )g2设计中取 0.8/0.86i2.6.815(1)0.19h m滤池的最大作用水头为 设计中取m5.20.3(4)反应沉淀池沉淀池到滤池管线长为 , 局部阻力有两1.8/vs10DN.86i个闸阀,进口和出口阻力系数分别为 06gvilh2式中: 反应池到滤池管线的水头损失( )m水力坡度( )i管线长度( )lm管线上局部阻力系数之和流速( )vsm/重力加速度( )g220.860.815(.061.).19h m设计中取 .2(5)配水井反应池到配水井的管长为 ,流量为 , 1
18、5m68/Ls1.74/vs90DN,局部阻力有三个闸阀,进口和出口阻力系数分别为 ,还有静态混合3.7i 06.器,损失为 46.0 2. 1.7415(.06.10.)0.6198h m2、给水处理构筑物高程计算(1)清水池最高水位=清水池所在地面标高= m2(2)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+滤池最大作用水头= 0.1234.(3)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网的水头损失+沉淀池出水渠的水头损失= .0.2.7(4)反应池与沉底池连接渠水面标高=沉淀池水面标高+配水穿孔墙的水头损失=2.7052.7m(5)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=.36.8(6)配水井水面标高=反应池水面标高+反应池到配水井的水头损失2.081.2.09