5万立方米净水厂设计计算书.docx
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5万立方米净水厂设计计算书
.
第一章:
设计原始资料
一、地理条件:
地形平展,稍向西倾斜,地势均匀标高22m(河岸边建有防
洪大堤)。
二、水厂地点占地面积:
水厂地点距离河岸200m,占地面积充足。
三、水文资料:
河流年径流量3.76-14.82亿立方米,河流主流量凑近西岸。
取水滴邻近水位:
五十年一遇洪水位:
;
百年一遇洪水位:
;河流平时水位:
;
河底标高:
10m。
四、气象资料及厂区地点条件:
整年流行风向:
西北;整年雨量:
均匀63mm;冰冻最大深度1m。
厂区地基:
上层为中、轻砂质黏土,其下为粉细沙,再下为
中砂。
地基同意承载力:
10-12t/m2。
厂区地下水位埋深:
3-4m。
地震烈度位8度。
五、水质资料:
浊度:
年均匀68NTU,最高达3000NTU;pH值:
7.4-6.8;
水温:
4.5-21.5℃;色度:
年均匀为11-13度;臭味:
土腥味;总硬度:
CaCO3;溶解氧:
年均匀10.81mg/L;Fe:
年均匀0.435mg/L,最大为0.68mg/L;大肠菌群:
最大723800个/mL,最小为24600个/mL;细菌总数:
最大2800个/mL,最小140个/mL。
六、水质、水量及其水压的要求:
设计水量:
依据资料统计,当前在原地下水源连续供水的状况下,每天还需
5万立方米。
水质:
知足现行生活饮用水水质标准。
水压:
二级泵站扬程按50米考虑。
第二章:
用水量的计算
设计给水工程第一耍确立设计水量,往常将设计用水量作为设计水量。
设计
用水量是依据设计年限用水单位数、用水定额和用水变化状况所展望的用户日用
水总量。
设计用水量包含以下用水:
综合生活用水量Q1,包含居民生活用水量和公共建筑及设备用水;工业用水量Q2;浇洒道路和绿地用水量Q3;未预示水
量及管网漏失量Q4。
本设计为日供水量为
50000m3/d,城镇水厂自用水量一般
采纳供水量的5%~10%,本设计取
7%,,时变化系数Kh取1.5。
1、最高日用水量:
Qq(1
7%)50000
m3
d
53500m3
d
d
2、最高时用水量:
Qh
Qd53500
m3d
2229m3d
24
24
式中Kh取1.5,即时变化系数。
...
.
第三章给水办理修建物与设备型式选择
第一节加药间
一、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,池顶宜超出地面0.20m左右,以减少劳动强度,改良操作条件。
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,防备搅拌溶液时溢出。
因为药液一般都拥有腐化性,所以盛放药液的池子和管道及配件都应采纳防腐举措。
溶解池一般采纳钢筋混凝土池体,若其容量较小,可用耐酸陶土缸作溶解池。
二、混凝剂的采纳与投加
1、混凝剂的采纳
混凝剂采纳:
碱式氯化铝[Aln(OH)mCl3n-m],最大投药量为30mg/L。
2、混凝剂的投加
本设计采纳自动投药设备JZM630/1.6,一用一备。
三、加氯间
设计加氯间时,须按以下要求进行设计:
(1)加氯间凑近滤池和清水池,以缩短加氯管线的长度。
水和氯应充足混淆,接触时间许多于30min。
为管理方便,和氯库合建。
(2)加氯间和氯库应部署在水厂的下风向。
该水厂所在地主导风向为西寒风,加氯间应设在水厂的东南部。
(3)加氯间的氯水管线应敷设在地沟,直通加氯点,地沟应有排水设备以防积
水。
输送氯气的管使用无缝钢管,输送配制成必定浓度的氯水管使用橡胶管,给水管使用镀锌管。
(4)加氯间和其余工作间分开,加氯间应有直接通向外面、且向外开的门,加氯间和值班室之间应有察看窗,以便在加氯间外察看工作状况。
(5)加氯机的间距约,一般高于地面1.5m左右,以便于操作,加氯机(包含管道)许多于两套,以保证连续工作。
称量氯瓶重量的地磅秤,放在磅秤坑,
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停水,并且保持水压稳固。
加氯间外应有防毒面具、急救资料和工具箱。
防毒面具应防备无效,照明和通风设备应有室外开关。
第二节配水井
配水井体积为320m3,平面尺寸为10m×4m=40m2,水力逗留时间T=4min,有效水深8m。
...
.
第三节混淆设备
为提升混淆成效,采纳管式静态混淆器,加药点设在混和器入口处,并增添药液扩散器,使混凝剂在管道很好的扩散,形成均匀混淆。
管式静态混淆器拥有投资较低,无需额外供应能源,易于安装,无需常常维修,混淆成效好的明显长处。
第四节絮凝池
絮凝过程就是在外力作用下,使拥有絮凝性能的微絮粒互相接触碰撞,而形成更大拥有优秀积淀性能的大的絮凝体。
当前国使用许多的是各样形式的水力絮凝及其各样组合形式,主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条(网格)絮凝、和穿孔
旋流絮凝等。
依据各样絮凝池的特色以及实质状况进行比较,本设计选择来去式隔板絮凝池。
第五节积淀池
本设计采纳斜管积淀池。
对比之下,平流式积淀池固然拥有适应性强、办理成效稳固和排泥成效好等特色,可是,平流式占地面积大。
并且斜管积淀池因采纳斜管组件,使积淀效率大大提升,办理成效比平流积淀池要好。
第六节滤池
从实质运转状况来看,V型滤池因为采纳气水反冲刷技术,它与纯真水反冲刷方式对比,主要有以下长处:
1、较好地除去了滤料表层、层泥球,拥有截污能力强,滤池过滤周期长,
反冲刷水量小特色。
可节俭反冲刷水量40~60%,降低水厂自用水量,降低生产
运转成本。
2、不易产生滤料流失现象,滤层仅为微膨胀,提升了滤料使用寿命,减少
了滤池补砂、换砂花费。
3、采纳粗粒、均质单层石英砂滤料,保证滤池冲刷成效和充足利用滤料排
污容量,使滤后水水质好。
依据设计资料,综合比较采纳当前较宽泛使用的V型滤池。
第七节消毒方法
水的消毒办理是生活饮用水办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,防备水致传得病的危害。
其方法分化学法与物理法两大类,
前者往水中投加药剂,如氯、臭氧、重金属、其余氧化剂等;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,本设计采纳液氯作为消毒剂,滤后消毒。
氯是当前外国应用最广的
消毒剂,除消毒外还起氧化作用。
加氯操作简单,价钱较低,且在管网中有连续
消毒杀菌作用。
固然二氧化氯消毒能力较氯强并且能在管网中保持很长时间,但
...
.
是因为二氧化氯价钱昂贵,且其主要原料亚氯酸钠易爆炸,国当前在净水办理方面应用尚不多。
第四章:
净水厂工艺计算
第一节加药间设计计算
一、设计参数
依据原水水质及水温,参照相关净水厂的运转经验,选碱式氯化铝为混凝剂,
混凝剂的最大投药量a=30mg/L,药的容积的浓度按b=15%考虑,混凝剂每天配制
次数n=3次。
二、设计计算
1、溶液池容积
W1
aQ
252229
417
15
2
3
417cn
式中:
a—混凝剂(碱式氯化铝)的最大投加量(mg/L),本设计取25mg/L;
3
Q—设计办理的水量,2229m/h;
b—溶液浓度(按商品固体重量计),一般采纳5%-20%,本设计取
16%;
n—每天调制次数,一般不超出3次,本设计取2次。
溶液池采纳矩形钢筋混凝土构造,设置2个,一备一用,交替使用,保证连
续投药。
有效高采纳1m,则单池尺寸为,高度中包含超高,置于室地面上。
溶液池实质有效容积:
W1.51.513,知足要求。
2、溶药池
容积:
W2
13
式中:
W2
3
),一般采纳(
)W1;本设计取
——溶解池容积(m
W1。
采纳2个池子(一备一用),每个池子容积为0.63m3。
有效高采纳,超高,总高,池底坡度采纳0.02,平面尺寸1×,面积0.9m2,
则实质整体积为Wp'
3,知足要求。
3、药剂库房
药库与加药间合建在一同,药库贮备按最大投药量的
30天用量
MaQ/(1000
堆高取,通道系数采纳,则库房面积为:
...
.
m2
2,取44m
2
4、计量设备
2
1000
投药管流量:
q
0.0972L/s
24
3600
查表得投药管管径:
d
15mm,相应流速为0.55m/s。
第二节配水井设计计算
一、设计参数
设计流量:
104m3
/d
0.62m3
/s37.15m3/min
水力逗留时间:
T
二、设计计算
配水井体积:
V
QT
3;
配水井平面尺寸:
10m
4m
40m2;
有效水深:
H
m4.6m。
超高取,则井深为。
40
配水井出水处设溢流堰,采纳渠道与絮凝池连结,渠道宽b=1.0m,流速取
,则有效水深为
H'Q
0.62m
0.62m,取
bv
超高取,渠道深H'
0.3)m
1.0m。
配水井设DN=1200mm的溢流
管,溢流水位,放空管直径DN=800mm。
第三节混淆设备设计计算
一、设计参数
3
设计总进水量为Q=53500m/d,水厂进水管投药口凑近水流方向的第一个混淆单元,投药管插入管径的1/3处,且投药管上多处开孔,使药液均匀散布,进水管采纳5条,流速。
计算草图如图4-1。
...
.
图4-1管式静态混淆器计算草图
二、设计计算
1、设计管径
Q
53500
3
0.12m
3
静态混淆器设在絮凝池进水管中,设计流量q
5
10700md
d;
n
则静态混淆器管径为:
4q
4
D
0.39m,本设计采纳D=400mm;
v
2、混淆单元数
按下式计算N2.36vD2.360.760.43.56,本设计取
N=4;
则混淆器的混淆长度为:
L1.1DN1.10.44
3、混淆时间
L
v
4、水头损失
2
2
hi
q
40.38m<0.5m,切合设计要求。
d
第四节来去式隔板絮凝池设计计算
一、设计参数
设计进水量Q5.35104m3/d2229m3/h=0.62m3/s
絮凝时间:
T=20min
池均匀水深:
H1
超高:
H2
池数:
n=2
隔板转弯处的过水断面面积取廊道断面面积的倍。
二、设计计算
1、计算总容积
V
QT
222920m3
743m3
60
60
...
.
2、每池净平面面积
F'
V
743m2
206m2
分为两池,每池净平面面积:
nH1
3、池子宽度B
按絮凝池宽取B=10m。
4、池长
池长(隔板间净距之和)
'
206
取21m。
L=
10
5、隔板间距
絮凝池起端流速取v0.5m/s,尾端流速取v0.2m/s。
第一依据起、尾端流速和均匀水深算出起、尾端隔板间距,而后按流速递减原则,决定隔板分档数和各档隔板间距。
起端廊道宽度:
尾端廊道宽度:
Q1
a1
nvH
Q1
a
nvH
隔板间距按廊道流速不一样分为6档:
v1=0.5m/s,v2=0.4m/s,v3=0.35m/s,v4=0.3m/s,v5=0.25m/s,v6
取a10.3m,则实质流速v1'0.57ms,按上法计算得:
a20.4m,v2'0.43ms
a30.5m,v3'0.34ms
a40.6m,v4'0.29ms
a50.8m,v5'0.22ms
a0.9m,v'0.19ms
每一种间隔采纳4条,则廊道6总数为624条,水流转弯次数为23次。
则池子
长度(隔板间净距之和):
L'4(a1a2a3a4a5a6)
4
0.50.60.80.9)14m
取隔板厚度,则池总长L
14
23
...
.
5、水头损失
按廊道的不一样流速分红6段后进行计算。
各段水头损失按下式计算
hiSi
v02
vi2
Li
2gCi2Ri
式中:
vi
——第i段廊道水流速度(m/s);
v0——第i段廊道转弯处水流速度(m/s);
S
i——第i段廊道水流转弯次数;
——隔板转弯处局部阻力系数。
来去式隔板(1800转弯)
=3;
Li——第i段廊道总长度(m);
Ri
----第i段廊道过水断面水力半径(m);
Ci——流速系数,随水力半径Ri和池底及池壁粗拙系数n而定,
1Ri
1
往常按曼宁公式计算,Ci
6
。
n
第一段水力半径:
R1
a1H1
2H1
2
a1
絮凝池采纳钢筋混凝土及砖组合构造,外用水泥砂浆抹面,粗拙系数n0.013,
流速系数C1
1R1/6
1
1/6
55.43,C1
2
n
其余各段计算结果得:
R2
C2
C22
R3
C3
C32
R4
C4
C42
R5
C5
C5
2
R6
C6
C6
2
...
.
隔板转弯处的过水断面面积取廊道断面面积的倍,则第一段转弯处流
速:
Q1
v01
0.38m/s
1H
其余各段转弯处的流速:
v02
,
v03
/s
0.29m/s
v04
,
v05
/s
0.19m/s
v06
0.13m/s
第一段廊道长度:
L14B41040m
第一段廊道水流转弯次数:
S14
则絮凝池第一段的水头损失率
h
S
v02
v12
L134
2
2
40
2g
C1
2R1
1
1
将各段水头损失计算结果列表如表
4-1所示
表4-1
各管段水头损失计算
段数
S
L
R
v
0
v
n
C
h
n
n
n
n
n
1
4
40
2
4
40
3
4
40
4
4
40
5
4
40
6
3
30
∑hi
hhi
6、GT值计算
水温T200c,104(kggs/m2)
G
h
1000
s1
46.9s1
0
T
104
20
...
.
GT46.9206056280
GT值在104105围,说明设计合理。
7、池底坡度
h
i
1.5%
L
第五节
平流式积淀池设计计算
一、设计参数
设计水量:
Q1
5104m3/d,分设2池,水厂自用水量为6%。
则每组设计水量
1
1
50000
3
3
/s
Q=
224
表面负荷:
Q/A=38.4m3/(m2/d)
积淀时间:
T1=2h
絮凝时间:
T2=20min
积淀池水平流速:
二、设计计算
1、积淀池表面积
A
1114.524m2=697m2
2、积淀池长
L=3600vT12=72m
3、积淀池宽
697
B=m=9.6m,取10m。
4、积淀池有效水深
H=QT=2m=3.2m采纳(包含保护高)
BL9.672
5、放空管直径
积淀池放空时间按5h计,则放空管直径:
mm
。
d=
=
5
3600
=0.22m,采纳DN=250
T
6、出沟渠深度
...
.
出沟渠断面宽度采纳0.6m,出沟渠起端水深
2
3
为保证堰口自由落水,出水堰保护高采纳
,则出沟渠深度为。
7、水力条件校核
积淀池长度L与宽度B之比:
LB
4,知足要求;
积淀池长度L与深度h之比:
Lh
10,知足要求;
水流截面积
2
2
水流湿周
=9.6+2
3.2=16m
水力半径R=
16
弗劳德数Fr=
v2
=
2
10-6
Rg
絮凝池与积淀池之间采纳穿孔布水墙。
穿孔墙上的孔口流速采纳
0.15m/s,
则孔口总面积为2。
每个孔口尺寸定为15cm8cm,则孔口数为个。
第六节V型滤池设计计算
一、设计参数
设计办理水量:
Q5104
1.075.35104m3/d
2229m33/s
滤速:
v12m/h;
强迫滤速:
m/h;
第一步气呼呼刷强度q气1
15L/(m2s);
第二步气
水同时反冲,空气强度q气2=15L/(m2s)
水强度q水1=4L/(m2
s);
第三步水冲刷强度q水2=5L/(m2s);
,
第一步气冲时间t气=3min,第二步气水同时反响时间t气水=4min;独自水冲
洗时间t水=5min;冲刷时间合计;冲刷周期T=48h;反冲横扫强度1.8L/(m2s)。
...
.
图4-2V型滤池剖面表示图
二、设计计算
1、池体尺寸计算
(1)滤池实质工作时间
t24t24
240.224
T
48
(2)滤池过滤面积
F
Q
53500m2
2
v
T/
12
(3)滤池的分格
为节俭占地选双格型滤池,池底板用混凝土,单格宽
B=3m,长L=10m,面积
2
2座,共
2
2
30m。
分为并列的两组,每组
4座,每座面积f=60m,总面积240m。
(4)校核强迫滤速
v
Nv
4
1216m/h知足v
20m/h的要求。
N1
4
1
(5)滤池高度确实定
HH1H2H3H4H5
式中:
H1——滤板下布水区高,取
H2——滤板厚度m,取
H3——滤料层厚度m,取
(6)水封井的设计
...
.
滤池采纳单层加厚均质滤料,粒径0.951.35mm,不均质系数1.6。
均
粒滤料洁净滤料层的水头损失按下式计算
(1
m0)21
2
l0v
H清=180
m0
3
d0
g
式中:
H清——水流经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
——重力加快度,981㎝2
/s;
m0——滤料孔隙率,取0.5;
d0——与滤料体积相同的球体直径,取为0.1㎝;
l0——滤层厚度,100cm;
v——滤速,
——滤料颗粒球度系数,天然沙粒0.75~0.80,取
H清=1800.0101(1
0.5)2
2
所以,
1
981
3
当滤速为8~10m/h时,洁净滤料层的水头损失一般为
30~40cm,计算值
比经验值低,取经验值得最低限值VH清0.30m为洁净滤层的过滤水头损失。
正常
过滤时经过长柄滤头的水头损失Vh0.22m。
忽视其余水头损失,则每次反冲刷
后刚开始过滤时的水头损失为:
VH开始
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- 立方米 净水厂 设计 计算
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