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1、第一章总论一、设计任务某城镇生活用水自来水厂二、根本资料1、水厂净产水量:90500m3d2、水质资料:水质条件如下:工程河水水库水浊度150-1000NTU1050NTU(短时500NTU)色度14度水温0-27PH7.0细菌总数10000个/ml14000个/ml总大肠菌群30000个/L35000个/L总硬度2mmoll2.8mmoll碱度0.2mmoll2mmoll嗅和味微量其他符合饮用水标准三、提供设计的自然资料城市概况某市一乡镇,供水包括集镇和下属的主要行政村。I、地质条件:该地区地质上处于沉积平原,中部起伏平缓,地震烈度为7度,地基承载力为IoOKN/m2。水厂厂址平面为一荒地,
2、地形平坦,地面标高为7.5m。2、气象资料(1)年平均气温14.2C,最高温度39。最低温度一15(2)年平均降雨量1060亳米,最大年降雨量1535亳米,最小年降雨量542.31亳米(3)主导风向:东南风3、最大冻土深度:100mm4、地下水平均水位:0.5Im5、水源状况河流:河流从该镇西边缘穿过,为通航内河,河水位变化较小,水质较好,可作为供水水源。河面宽约100米,河床稳定,流量大,自净能力强。常水位0.9m,最高水位2.56m,最低水位-0.4Om河水外堤地面标高6.0m四、水处理所用材料1、混凝剂:自选2、消毒剂:自选3、滤料:种类自选,需进行筛分,筛分结果资料:筛号筛孔(亳米)筛
3、的校准孔径(亳米)剩在筛上的砂重经过该号筛的砂重重量(克)百分率121.681.512.5141.411.2312.4161.191.0120.4181.000.923.5250.710.6423.9350.500.4911.4600.25.0.245.6底盘0.3五、日用水量变化规律小时0-11-22-33-44-55-66-77-8%2.252.72.452.52.64.35.45.9小时8-99-1010-1111-1212-1313-1414-1515-16%6.05.846.05.565.85.34.24.5小时16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-232
4、3-24%5.755.853.73.82.42.242.72.26B出厂水压力0.42MPa六、主要参考资料1、给水工程第四版中建出版社2、室外给水设计标准20063、净水厂设计知识中建出版社4、给排水设计手册1.3.10.11中建出版社5、净水厂设计水利电力出版社6、给排水快速设计手册1中建出版社7、给水处理工艺设计计算8、给水排水工程设计实训教程机械工业出版社第二章总体设计一、净水工艺流程选择工艺流程:原水一级泵房往复式隔板絮凝池平流沉淀池普通快滤池清水池一一f二级泵房二、处理构筑物及设备形式选择1、混凝剂配制和投加本应根据原水水质分析资料,用不同的药剂作混凝试验,并根据货源供给等条件,确
5、定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件,所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料。选择混凝剂为三氯化铁,采用计量泵湿式投加,最大投加量a=13mgL,投加浓度为10%,需加助凝剂石灰。2、溶液池设计计算溶液浓度b=10%,一天调制次数n=2,溶液池调节容积为:溶液池分成2格,每格的有效容积为3.511一用一备,保证连续投药。有效高度为1m,超高0.3m,每格实际尺寸为L8mXl.8mXl.3m。置于室内地面上。3、溶解池设计计算溶解池容积叱=0.3叱=0.3X6.35=1.91疝溶解池分2格,每格的容积为In?,有效高度去0.8m,超高0.3m,设计尺寸为ImXImXL1m。池底坡度采用
6、2.5%o溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。桨直径为470mm,桨板深度920mm,质量150kgo溶解池置于地下,池顶高出室内地面0.5m。溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土,内壁衬以环氧玻璃钢。4、计量设备设3台活塞式隔膜计量泵,2用1备。第三章净水厂设计三、混合设备的设计采用热浸镀锌管式静态混合器,采用2个。1、设计流量每组混合器处理水量为Q=R=也丝=48870w3/d=2036.25/h=0.565/n3/S222、设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中,设计流速V=LI5ms,那么管径为:采用D=800mm,那么实际流速v=1.13ms3、混合单元数按下式计算取N=3,那么
7、混合器的混合长度为:4、混合时间5、水头损失6、校核GT值GT=2529.6(2000,水力条件符合要求)四、絮凝池与沉淀池计算1、絮凝池与沉淀池布置本设计中采用的往复式隔板絮凝池将与平流沉淀池合建,它们的宽B相同。条件:设计水量Q=4072.5z113z,分两池采用数据:沉淀时间:I=L5絮凝时间:(=2Omin沉淀池平均水流流速:v=13.5mms絮凝池采用变流速:050.2ms2、絮凝池与沉淀池面积尺寸沉淀池边长:L1=3.6=3.6x13.5X1.5=72.9m沉淀池容积:叱=Q7=2036.251.5=3054.375m2Q絮凝池容积:吗=Qz=2036.25X而=678.75加W3
8、054375沉淀池宽:B=上=14/nHL372.9有效水深H=30,超高取0.4m,那么池深为3.4m采用轨距为史士H-0.1+0l-0.4=7.35加的机械吸泥机,每池设置两部,考虑到走道宽度和隔墙尺2寸,每隔净距为+I-0.1=7.65。2絮凝池长:L2 =&=幽21 = 23.1?H2B 2.1x14平均水深H2=2lm,超高取0.3m,那么池深为2.4m沉淀池放空排泥管直径取d=5006水池平面尺寸:絮凝池长23.1m沉淀池长72.9m池宽14m3、絮凝池水力条件复核絮凝池双排,廊内流速分为6档取q=0.55mv1=0.50m/s按上法计算得:每种间隔采取5条,那么廊道总数为30条,
9、水流转弯次数为29次,池子长度(隔板间隔之和)隔板厚度按0.2m计,池子总长L=27.1+0,2(30-1)=32.9m按廊道内不同流速分成6段,分别计算水头损失,第一段:Rl =水力半径4 ”2 0.55x2.1aA + 2H2 0.55 + 22.1=0.243,C11=-Rny槽壁粗糙系数二13,流速系数第一段水流转涔次数=5,廊道长度4=53=5x14=70?,转弯处过水断面积为廊道过水断面积的1.2倍。那么絮凝池第一段水头损失为各管段水头损失计算结果见下表:段数SflIn人%V匕C%15700.240.4160.5062.160.15125700.300.3160.3864.210.
10、08535700.340.2830.3465.430.06745700.370.2500.3066.270.05255700.440.2000.2468.010.03564560.510.1670.2069.530.022计算GT值(t=200C):GT=57.62060=69120(14及范围内)池底坡度:4、沉淀池设计计算(考虑池内设有导流管)沉淀池沿纵向设置一道隔墙分成2格,每格宽度片=7根(1)池子尺寸校核长宽比:LIBx=72.9/7=10.44长深比:LfH=72.9/3.0=24.310沉淀池水平流速V=:=729/1000=135mmJs(符合要求)t1.53600(2)进水穿
11、孔墙为使水流均匀分布在整个进水截面上,并尽量减少扰动,在沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水。1)穿孔墙孔洞总面积F。穿孔墙上的孔口流速采用%=0.2加/s2)孔洞个数N。孔洞采用半砖矩形孔眼,尺寸为15cnxIOcvn。那么3)孔眼的实际流速% =Q,1890.150.1;0.566- 2.835= 0.2is4)孔眼布置。水平方向孔眼净间距取500mm,孔眼布置成9排,每排孔眼数为189/9=21个,其所占的宽度为(21x0.15+200.5)=13.15m,剩余宽度为:B-13.15=0.75h,均分在各灰缝中。垂直方向孔眼净距取27(hwz,最上一排的淹没水深为0.25m,那么孔眼的分布高度为
12、“o=().25+0.1x9+0.27x9=3.6*池子进水端的花墙距进水池壁的距离为2m,至池底局部的花墙不设孔眼。(3)集水系统为保证沉淀池出水均匀出流,本设计采用指形槽收集出水后汇入集水渠。1)集水槽。沿池长方向布置8条穿孔集水槽。8 14中心距a=1.56?9 9槽中流量q=0.07518考虑到池子的超载系数为20%,故每个槽中流量每条槽的宽度。=0.9染t=0.9x0.0844=0.334m为便于施工取b=0.4m,槽底为平坡。为保证自由出流,堰口位于槽内水面以上0.07m,槽起端高取0.15m。采用双侧布水孔,指形槽进水孔孔径为30mm,那么单孔面积:d?=0.0007W,堰口上的
13、水头=0.05加。单个孔口流量为%=Z7=0.620.000729.80.05=0.00043w35每个槽上开的孔数为幺=0084-196个,每侧各开98个孔,设开孔中心间距%0.00(M3e。=100ww=0m,那么每条槽的长度=0.198=9.8?孔口流速V0 =0.5667 0.0007 196=O.59m s(J0084集水槽有效水深M=+=0.36机b%0.4x0.59集水槽的总高度H1=0.07+0.15+h,+hn=0.07+0.15+0.05+0.36=0.63m2)集水渠。假定集水渠起端水流截面为正方形,那么渠的宽度为=0.9Qju=0.9X0.566”=0.717根,为便于施工取b=0.8机。起点水深H1=0.75。=0.75X0.8=0,6m终点渠中水深H,2=1.25ff=1.250.8=LOw为了便于施工,渠中水深统一取1.0m。自由落水高度取S07m,集水槽底应高于集水渠起端水面0.07m,同时考虑到集水槽顶与集水渠顶相平。集水渠总高度为H2=+07+l=063+0.07+l=1.70m0出水管流速取L2m