新区水厂净水构筑物设计计算.docx
新区水厂净水构筑物设计计算本设计一期处理水量为Q=1.25m3s（水厂自用水取8%）,考虑水厂安全运行，本设计的主要构筑物均设有两组,每组构筑物处理水里水量为QI=Q/2=0.625m3so1.1 网格絮凝池1.1.1 设计参数设计絮凝时间t=14min,设计水温为I（TC每组设两池，则每池设计流量为Q2-Q1/2=0.625/2=0.3125m3s,竖井流速V井=0.13ms,池有效水深取3.5m。1.1.2.1絮凝池容积W=Q2×t=0.3125×14×60=262.5m31.1.2.2絮凝池平面面积A=竺=举=75?H3.51.1.2.3絮凝池竖井个数絮凝池单格竖井的平面面积f=0.3125/0.13=2.404m2设计竖井为正方形，边长采用1.60m,因此每格面积为2.56m2,由此得分格数为n=75/2.56=29.29,采用30格。絮凝池内实际絮凝时间为t=1.60×1.60×30×3.5/0.31251.1.2.4絮凝池总高絮凝池的有效水深为3.5m,取超高为0.3m,池底用穿孔管排泥，排泥区高度取O.5m,则池的总高度为H=3.5+O.3+0.5=1.3mo1.1.2.5网格絮凝池的布置絮凝池分为四段，29格为第一段，放置密网格，净空尺寸为50mm×50mm,网格层距为0.6m；1018格为第二段,放置较疏网格，净空尺寸为80mm×80mm,网格层距为0.8m；1926格为第三段，放置IOommXlOomm的疏网格，网格层距为LOm；2728格为第四段，不放置网格。网格采用30mm宽，15mm厚的木板条拼装而成。每段竖井间的过孔流速与各段的过网流速相对应。(1)第一段网格孔眼数11=400个(50+30)2×10-6(50+30)2x106过网流速VI网二50×50×10-6× 400 50×50×10-6× 400=0.3126ms,取19格竖井连接孔流速为0.30ms,则孔口面积为A=0.3125/0.30=L04m2,孔洞宽度取1.60m,则孔洞高为1.04/1.60=0.65m,取0.70m,孔洞实际流速为0.28ms°每个竖井的最大网格层数为(3.5-2×0.7)/0.6=3.5,设置3层网格，8格共计24层。(2)第二段网格孔眼数n2=(80 + 30)2 X10-6(80 + 30)2×10过网流速V280×50×106×212 80×50x10"6×212=0.23ms,取1018格竖井连接孔流速为0.20ms,则孔口面积为A2=OJ125/0.20=1.56m2,孔洞宽取1.60m,则孔洞高为L56/1.60=0.98m,取1.0m,孔洞实际流速为0.20ms0每个竖井的最大网格层数为(3.5-2×1.0)/0.8=1.88,设置1层网格，9格共计9层。(3)第三段网格孔眼数m=(100 +30)2× 10-6(100 +30)2× 10过网流速V3网二100×100×10-6×152 100x1×10-6×152=0.21ms,取1926格竖井连接孔流速为0.15ms,则孔口面积为A3=OJ125/0.15=2.08m2,孔洞宽度取1.60m,则孔洞高为2.08/1.60=1.3m,取L3m,孑1洞实际流速为0.15ms0每个竖井的最大网格层数为(3.5-2×1.3)/1.0=0.9,设置1层网格，8格共计8层。(4)取2728格(至配水渠)竖井连接孔流速为(Hms,处理水量由第三段至第四段时一分为二，则孔口面积为A4=1.56m2o孔洞宽度取1.60m,则孔洞高为2×0.11.56/1.60=0.975m,取LOlIb孔洞实际流速为0098ms.絮凝池的布置如图3,图中水流流过竖井的顺序如数字所示，III、I表示每格竖井的网格层数。01514131211IIIII1619202122IIIII1718252423IIIII2827262728I图3网格絮凝池絮凝池竖井开孔位置及孔洞尺寸见表3,上孔上缘在池顶面高以下0.6m,下孔下缘与排泥区顶齐平。表3竖井开孔位置及孔洞尺寸竖井编1234567号孔洞宽X高1.60x0.701.60x0.701.60x0.701.60×0.701.60×0.701.60×0.70开孔位置上下上下上下竖井编号78910111213孔洞宽X高1.60×0.701.60×0.701.60×1.001.60x1.001.60×1.001.60×1.00开孔位置上下上下上下竖井编号13141516171819孔洞宽X高1.60×1.001.60x1.001.60×1.001.60×1.001.60×1.001.60×1.30开孔位上下上下上下置竖井编号19202122232425孔洞宽X高1.60×1.301.60×1.301.60×1.301.60×1.301.60×1.301.60×1.30开孔位置上T上下上下竖井编号25262728过渡区孔洞宽X高1.60×1.301.60x1.001.60x1.001.60×1.30开孔位置上下上下1.1.2.6 絮凝池的长度和宽度单格絮凝池的总长为5x1600+4x200=880Omm,宽为6×1600+5×200=10600mm(内墙厚为20Omm,不含外墙厚),过渡区宽度取L5m。1.1.2.7 水头损失计算22水头损失公式h=h1+h2=?+2-一2g2g式中L网格阻力系数，=1.02一孔洞阻力系数，2=3.0第-*段h=(24×1.0×-)+(8×3.0×-)=0.134+2×9.82x9.80.096=0.22m第二段h2=(9xl.0x°23)+(9x3.0x)=0.024+2×9.82x9.80.055=0.079m第三段113二(8×1.0×21)+(8x3.0x°")=0.018+2×9.82x9.80.028=0.046m第二段h2=8×3.o×C=0.004m2×9.8总水头损失h=h+h2+h3+h4=0.22+0.079+0.046+0.004=0.35m1.1.2.8各段的停留时间第一段L=Vi/0.3125=258.048s=1.30min第二段t2=V2/0.3125=258.048s=1.30min第三段t3=V3/0.3125=229.376s=3.83min第四段U=V4/0.3125=111.688s=1.9Imin总停留时间1.91=11.34minQ2=1.60×1.60×3.5×9/Q2=1.60×1.60×3.5×9/Q2=1.60×1.60×3.5×8/Q2=1.60×1.60×3.5×2/T=t+t2+t3+14=1.30+1.30+3.83+1.1.2.8速度梯度G二%当T=IOC时，水的动力粘度=1.307×103pas-i9.8x0.22x1(167995S1.307×258.048G29.8x0.079x1FV 1.307×258.048=47.91S19.80.046l"V 1.307 × 229.376=37.78STG4-.8×0.004×10" L307ll4.688= 16.17S,=55.23 S-1G=19.8×Q.35×1O-V1.307×860.4G-T=55.23×860.4=475201.1.2.8排泥系统采用穿孔排泥，双侧排泥至排泥渠，共14根排泥管，每侧7根（含过渡区）。穿孔管池内部分长8.5m,孔眼采取等距离布置，排泥均匀度取05m,查给水排水设计手册得KW=O.72,孔眼直径d=30mm,孔口面积f=0.00071m2,取孑树目s=0.3m,孑L眼数目m=L/S1=8.5/0.31=27个。孔眼总面积Wo=27×O.OOO71=0.0192m2穿孔管断面积W=ZW0/KW=O.0192/0.72=0.0267m2穿孔管直径D二产%二产呵41二0.184m取直径为20Omm以防堵塞，孔眼向下成45。两侧交叉排列。1.1.1 .2平流沉淀池1.1.2 设计参数取平流沉淀池平均水流速度为12mms,沉淀时间为t=2.0h,平流沉淀池有效水深为3.0m,单格沉淀池的设计流量为Q1=54000m3d=2250m3h=0.625m3s。1.1.3 设计计算1.1.4 2.1平流沉淀池尺寸单格沉淀池面积A=0.625×2.0×3600/3.0=1500m2沉淀池宽度，为了与网格絮凝池配合B=8.8x2+0.2=178m沉淀池长度L,=AB=150017.8=81.3m,取84m沉淀池表面负荷Qi/A=54000/17.8×84=36.12m3m2d=0.42mms沉淀池实际停留时间t=VQ=3.Oxl7.8x84/2250=2h实际水平流速V=11.67mms3.6t3.6×2.01.2.2.2穿孔花墙絮凝池与沉淀池之间采用穿孔花墙布水，过孔流速v,=0.12ms,则孔口总面积为Ar=Qi/v'=0.625/0.12=5.21m2,孔口尺寸取0.20x0.10=0.0211则孔口个数为5.21/0.02=260.5个。最上排孔要淹没于沉淀池水面下0.15m,最下排孔要高于沉淀池积泥区0.5m,且为便于施工，沿水深方向开9排孔,每排开29孔，共261孔。1.2.2.3放空管沉淀池放空时间按3h计，则放空管直径出：dJO.7BLH05叵i788430°5R加,取0.45m。VtV3×3600埋设三根放空管，则每根放空管直径d=耳=0.26m,取d=300mmo1.2.2.4集水槽平流沉淀池池宽17.8m,采用9条集水槽，每条集水槽内流量为q=0.625/9=0.070m3s,考虑池子的超载系数为20%,故槽中流量qo=1.2×O.O7O=O.O84m3so(1)槽中水深Hl槽宽
