净水厂工艺说明

净水厂设计说明书

1.工程概况

（1）水厂近期净产水量为万m3/d.

（4）气象资料：年平均气温22℃，最冷月平均温度4℃，最热月平均温度34℃，最高温度39℃，最低温度1℃.常年风向东南。

（5）地质资料：净水厂地区高程以下0～3米为粘质砂土，3～6米为砂石堆积层，再下层为红砂岩。地基允许承载力为～公斤/厘米。

（6）厂区地形平坦，平均高程为米，水源取水口位于水厂西北50米，水厂位于城市北面

1km。

（7）二级泵站扬程（至水塔）为40米。

2. 设计依据及原则

设计依据

（1）《给水排水工程快速设计手册-给水工程》

（2）《给水排水设计手册.城镇给水》（第3册）

（3）《给水排水工程师常用规范选》（上册）

（4）《室外给水设计规范》

（5）《给排水简明设计手册》

（6）《给水工程》

（7）《给水排水标准图集》

（8）《给水排水设计手册-常用资料》（第1册）

（9）《给水排水设计手册》（第9，10册）

设计原则

（1）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，并以原水水质最不利情况进行校核。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%---10%，必要时通过计算确定。

（2）水厂应该按近期设计，考虑远期发展。

（3）水厂中应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。

（4）水厂自动化程度，应着提高供水水质和供水可靠性。

（5）设计中必须遵守设计规范的规定。

3．工艺流程的确定

根据《地面水环境质量标准》（GB3838－2002），原水水质符合地面水Ⅲ类水质标准，Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。除浊度，色度和菌落总数偏高外，其余参数均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的规定。

因此，该水厂应采用常规处理，采用“混凝→沉淀→过滤→消毒”流程，完善有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能够有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌、病毒等的去除也有一定的效果。消毒可灭活水中致病微生物，减少水中的细菌总数和大肠菌数我选择混合-絮凝沉淀-过虑-消毒这样的处理工艺.具体的工艺流程如下图所示:

净水厂处理构筑物及设备型式选择

投药系统

投药系统有泵前投加、高位溶液重力投加、水射器投加、泵投加四种。

选用泵前投加，该投加方式适用于混凝自动控制系统，可定量投加不受压力管压力所限,但取水泵房距水厂不能太远，因为太远的话容易在吸水管内产生矾花，又在压水管内打碎，这就使矾花失效了，而本设计中的水源取水口仅离水厂50m，故选用泵前投加。

混合设备

在本设计中,凝聚剂采用液体硫酸铝,采用泵前投加.溶解采用电动搅拌机搅拌溶解.混合的方式主要有: 管式混合,水力混合,机械搅拌混合以及水泵混合。

水力混合: 设备虽简单,但难以适应水量,水温等条件变化,故排除。

机械混合: 可以适应水量,水温等的变化,但是相应增加了机械设备,维修管理上的不方便。

水泵混合: 药剂投加在取水泵吸水管或喇叭口处,利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合目的.混合效果好,不需另建混合设施,节省动力,适合于投加点近絮凝池,可用于本次设计.还有由于省掉专门的混合设施,所以在以往的设计中较多采用,近来少用,原因: 管中流速低时,絮凝体还可能沉积管中, 对水泵混合的效果有了新的认识,例如G值偏小,投药量难以做到精确计量,难自动化控制投加.

管式混合: 缺点是流量小时效果下降,由于该水厂属于中小型水厂,流量比较小,需设置专用混合池，混合池占地大，基建投资高。

综合优缺点，水泵混合设备与泵前投加投药系统配合，混合器构造简单，安装方便，混合快速而均匀，混合效果好，而本设计中的水源取水口仅离水厂50m，不会在吸水管内产生矾花，又在压水管内打碎，可确保药剂发挥效果，故选用选用水泵混合设备。

絮凝设备

絮凝设备有隔板絮凝池、折板絮凝池、网格（栅条）絮凝池、穿孔旋流絮凝池机械絮凝池等五种方式。

网格絮凝池, 网格絮凝池处理效果好，水头损失小，絮凝时间较短，所造成的水流紊动接近与局部各向同性紊流。

网格或栅条絮凝池存在末端池底积泥现象,少数水厂发现网格上滋生藻类,堵塞网眼现象.

隔板絮凝池在流量变化大时,絮凝效果不稳定，水流条件不甚理想,能量消耗的无效部分比例较大,故需较长絮凝时间(10min-15min),池子容积较大。

折板絮凝池, 折板絮凝池的优点是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、流流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝

池相比，水流条件大大改善，即在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时间可以缩短，池子面积减小。折板絮凝池因板距小，安装维修较困难，折板费用较高。

综合上述，选用折板絮凝池。

沉淀池

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。

沉淀池有平流式沉淀池、斜管(板)沉淀池等。

平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。从经济性看，平流式沉淀池造价比斜管沉淀池低，操作管理方便，施工简单，对原水浊度适应性强。

斜管(板)沉淀池采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好，而且占地面积少。

综合上述，选用斜管(板)沉淀池。

滤池

滤池有普通快滤池、无阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池、V型滤池。

普通快虑池适用于大中型水厂,单池面积不宜超过100m*2,以免冲洗不均;可和平流或者斜管沉淀池组合使用,在原水常年浊度低,含藻量少,可直接过虑;高度须与所选絮凝,沉淀和清水池的高度相配合.

无阀滤池由于构造简单,没有阀门,冲洗过程可以自动运行,一般用于小型水厂.

虹吸滤池适用范围单池的适用水量万m*3/d.水厂产水量小时,虹吸虑池分格后,单格面积太小,不便施工安装;水厂产水量大时,如单格面积做得很大,采用小阻力配水系统,不易冲洗均匀.

移动罩滤池(虹吸式,大型水厂),(泵吸式,小型水厂) 水厂要有足够的机电保养维修力量,要求较高.

V型滤池特点:截污能力大,反冲洗干净,过虑周期长,处理水质稳定,国内广泛应用,技术成熟.

综合上述，采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物普通快滤池应用普遍，一般采用变速过滤，运行管理可靠，有较成熟的运转经验，池深较浅。

消毒系统

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。

氯: 消毒灭细菌,病毒效果好,而且原水水质PH=7,消毒效果更理想,在配水管网中有剩余消毒作用,应用广泛,适用于极大多数净水厂。

氯胺: 消毒灭菌,病毒效果差.受PH影响,应用少,适用于原水中有机物较多和供水管线较长时使用。

二氧化氯: 消毒灭菌,消灭病毒效果好.PH>7时较有效,中间产物多,尚未在城市水厂应用,适用于有机物如酚污染严重时,须现场制备,直接应用。

臭氧: 缺点,制造成本高,适用于有机物污染严重时,无持续消毒作用,需另加少量氯。

紫外线辐射: 需补加氯,应用少,限于小水量处理,适用于工矿企业等集中用水处理。

综合上述，选用氯消毒: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,原水水质好时,一般为虑后消毒,它的杀菌能力较强，维持水中含氯量持久。

4.水厂的平面布置

净水厂是给水处理的主要场所，给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用水或工业使用所要求的水质。

水厂的平面布置应考虑以下几点要求：

（1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；

（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用；

（3）各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施；

（4）建筑物布置应注意朝向和风向；

（5）有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全；

（6）对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工方便。

5.水厂的高程布置

在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身，连接管道，计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并留有余地。各构筑物中的水头损失与构筑物和构造有关,各构筑物之间的连接管断面尺寸由流速决定。当各项水头损失确定后,便可进行构筑物高程布置。

水厂设计时必须符合以下的设计要点：

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，并以原水水质最不利情况进行校核。城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%---10%。

水厂应按近期设计，考虑远期发展。根据使用要求和技术经济合理性等因素，对近期工程亦可作分期建造的安排。对于扩建、改造工程，应从实际出发，充分发挥原有设施的效能，并应考虑愿有构筑物的合理配合。

水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时，仍能满足用水要求。

水厂自动化程度，应本着提高供水水质和供水可靠性，降低能耗、药耗，提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定。

设计中必须遵守设计规范的规定。

力求直线布置,注意今后扩建,如不能直线布置,应注意扩建时构筑物间的相互衔接。

取水构筑物,二级泵站,加药间一次完成;泵房机电设备和加药,加氯间的设备可分期安装,一般采用预留位置或者更换水泵的方法。

水厂设计时有关说明:

占地面积的确定:规模在20万m*3/d以下的水厂,单位万m*3用地面积为2700~3300m*2,其中道路和绿化占20-30%.净水构筑物力求布置集中,以缩短管线和便于管理,性质相近的辅助和附属建筑物尽量合并。

絮凝池与沉淀池宜建成一体,两池之间用穿孔花墙分隔(平流沉淀池)或者导流墙(斜管沉淀池)分隔。

虑池的操作室,二级泵房,加药间,化验室,检修间,办公室等应尽量接近南北向布置。

为了节省用地,平流沉淀池地下建造清水池,泵房上层布置变电配电室等。

净水构筑物上的主要通道应设栏杆,栏杆高度米.定。当各项水头损失确定后,便可进行构筑物高程布置。

详情见设计计算和高程布置图。

2.设计计算书

.混合设备的设计设计流量

设计流量

某水厂水工艺设计,处理规模：×104m 3/d,自用水量系数取10％，总处理量为×104m 3/d 。 Q=×104m 3/d=×103m 3/h=s

根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选精制硫酸铝为混凝剂。最大投加量为50mg/l ，最低20mg/l ，平均35mg/l ，溶液浓度10％，一天调制次数n ＝3。采用泵前投加。不需加助凝剂。

溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置。

溶液池容积按下式计算：

cn aQ w 4172=

式中 w 2－溶液池容积，3

m ；

Q －处理水量，3

/m h ；

a －混凝剂最大投加量，mg/L ； c －溶液浓度，一般取5%-20%； n －每日调制次数，取n ＝3。

代入数据溶液池容积W 2近期设计流量Q ＝1150m 3/h ；最大投加量α＝35mg/l ，溶液浓度c ＝10％；一天调制次数n ＝3，得： =???==

3

104171150

354172cn aQ w

溶液池设置两个，每个容积为，以便交替使用，保证连续投药，每个容积都为W 2（考虑交替使用，保证连续投药）。

取有效水深H 1＝，总深H ＝H 1+H 2+H 3＝++＝。（式中H 2为保护高，取；H 3为贮渣深度，取）

溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝××。 （2）溶解池容积

W 1＝×W 2=×= m 3, 取W 1 = m 3。

设置2个，每个容积为W 1（考虑交替使用，保证连续投药）。 溶解池一般取正方形，有效水深H 1＝，则： 面积F ＝W 1/H 1→边长a ＝F 1/2＝；

溶解池深度H ＝H 1+H 2+H 3＝++＝。（式中H 2为保护高，取；H 3为贮渣深度，取） 形状为正方形长宽高为××。

池底坡度.溶解池放水时间30min ，则放水流量 q=t W 601=s l /67.15

601000

1=?? 选用d ＝50mm ，v ＝s （钢管）。

溶解池底部设管径d ＝70mm 的排渣管一根。

(3) 投药管q ＝

s L /0745.060

60241000

222.360602410002W 2=????=???? d ＝15mm v ＝s （钢管）

溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨式搅拌机，搅拌直径为800mm ，桨板深度800，质量200kg ，溶解池置于低下，池顶高出地面。溶液池、溶解池都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。

3.混合设备

采用泵前投加，混合设备采用水泵混合，不需要其他混合设备。（因为水厂离水源取水口只有50米）

折板絮凝池的设计

(1) 已知条件 设计水量×104m 3/d ,絮凝池设两组,取絮凝时间t=12min,水深H=。 (2) 设计计算 每组絮凝池流量 Q=2

27500

=13750 m 3/d= m 3/h= m 3/s 每组絮凝池容积 W=

60

Qt =601292.572?=

每组池子面积 f=

H

W ==

每组池子净宽: 絮凝池净长取L=20m 则池宽B=

`

L f

=20= 将絮凝池垂直水流方向分10格,每格净宽, 平行水流方向分5格,每小格长2m,共分90格,单格面积2m*2m 。絮凝过程分三段,

第一絮凝段采用多通道同板折波,ν=s; 第二絮凝段采用多通道同板折波,ν=s; 第三絮凝段采用直板,ν=s;

折板采用钢丝水泥板,折板宽,厚,折角90’,折板净长. 考虑到墙厚(采用钢筋混凝土墙),外墙厚采用300mm,内墙采用250mm,则絮凝池实际长为: 20+*2+*9= 实际宽为: ++*9+1=. 各格折板的间距及实际流速:

第一絮凝段折板间距取;第二絮凝段折板间距取; 第三絮凝段折板间距取.

ν1=

1A Q =1

*4'45sin /035.01*23600/2979?-=s;

ν2=2A Q =

1

*4'*45sin /035.01*23600

/2979*21

-=s;

ν3=3A Q =

1

*5'*45sin /035.01*23600

/2979*41

-=s;

水头损失h h ∑= nh + hi = n 1

ξg

22ν+hi 式中, h ∑为总水头损失, m; h 为折板间一个转弯的水头损失,m; hi 为折板区上’下部转弯或过流孔洞的水头损失,m; n 为折板间转弯个数;0ν为转弯或孔洞处流速,m/s; 1ξ为折板间一次转弯的阻力系数; 2ξ为折板区上下部转弯的阻力系数;3ξ 为过流孔洞的阻力系数. 数据计算如下.

第一絮凝段为多通道同波折板.

第一絮凝段分为5格,每格安装四块折板,折角90’, ξ=.折板上下部90’转弯处2ξ=,过流孔洞进出口3ξ=转弯2*5=10次,进出口次数2*5=10次,取转弯高1m,孔洞高度1m. 转弯流速 v0=1*2*360017

.2979=s

孔洞流速 v0’=

1

*2*360017

.2979=s

转弯和进出口的水头损失

hi=10*(2ξ+3ξ)*g vo 22=10*+*81

.9*241

.0*41.0=

∑h=n 1

ξg v 22+hi=10**81

.9*231.0*31.0+=

第二絮凝段为多通道同波折板.

第二絮凝段分5格,折板上下部90’转弯数2*5=10,过流孔洞进出口次数为2*5=10个,折板折角90’, ξ=, ν=s.

转弯流速 v0=8

.0*2*36002

/17.2979=s (取转弯高

转弯处水头损失 Hi1=10*2ξ*g v 202=10**81

.9*226

.0*26.0=

孔洞流速 v0’=6

.0*2*3600*217

.2979 = s (取孔洞高度

孔洞处水头损失 Hi2=10*3ξg v 22'0=10**81

.9*2345

.0*345.0 =

Hi=hi1+hi2=+=

m hi g v h 11.0098.081

.9*215.0*15.0*6.0*102212=+=+=∑ξ

第三絮凝段为多通道直板.

分格数为5,5块直板180’, 直板区上下部90’转弯数次数2*5=10,过流孔洞进出口次数10次. 转弯流速 s m /13.08

.0*2*3600*417

.29790==ν

孔洞流速 s m /173.04

69

.0'0==ν

转弯处水头损失 hi1=10m g v 086.081

.9*213

.0*13.0*0.1*102022==ξ

孔洞的水头损失 m g v hi 016.081

.9*2173

.0*173.0*06.1*1022'03*102===ξ m hi hi h 102.0016.0086.021=+=+=∑

絮凝池各段的停留时间 第一絮凝段水流停留时间 s Q vb v t 7.92828

.04

*4*1*5.0*035.02.3*2*2*616

1=-=-= 第二絮凝段水流停留时间 *

62=t s 4.1852/828.04

*4*1*035.02.3*2*2=-

第三絮凝段水流停留时间 s t 8.3724

/828.05

*4.1*1*035.02.3*2*2*63=-=

絮凝池总停留时间

T=t1+t2+t3=++== 絮凝池各段的G 值 G=ut

pgh 1

水温T=20’c,u=’s 第一段 G=

7.92*001.021

.0*81.9*1000=

第二段 G=

4

.185*001.011

.0*81.9*1000=

第三段 G=

8

.372*001.0102

.0*81.9*1000=

絮凝总水头损失 m h 422.0102.011.021.0=++=∑

GT=t

ut h pg ∑=*9

.650*001.0422

.0*81.9*1000=51910>20000

沉淀澄清设备的设计

采用上向流斜管沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上流动，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚蜂窝六边形聚丙烯塑料板，管的内切圆直径d=35mm ，长l=1000mm ，斜管倾角θ=60o 。

如下图5所示，斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成060角，放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动，清水在池顶用穿孔集水管收集；污泥则在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。

穿孔排泥管

配水区

斜管区清水区积泥区

排泥集水管

图6 斜管沉淀池剖面图

沉淀池的设计

设计水量

包括水厂自用水量10%

和絮凝池一样，斜管沉淀池也设置两组，每组设计流量 Q=2

27500

=13750 m 3/d= m 3/h= m 3/s

表面负荷取3210/(/) 2.8/q m m h mm s ==

沉淀池面积

1)清水区有效面积A A=

279.560028

.0159.0m q Q == 2)采用沉淀池尺寸面积F=×10=58㎡，为了配水均匀，进水区布置在10m 长的一侧。在的长度中扣除无效长度。因此净出口面积（考虑斜管结构系数）：

A"=

45.5103

.110

)5.08.5(=?-㎡

采用保护高，清水区高度，配水区高度，穿孔排泥槽高，斜管高度h==lsin θ=1×sin60°=，池子总高度H=++++=

沉淀池进口采用穿孔墙，排泥采用穿孔管，集水系统采用穿孔管。

3)沉淀池建筑面积F 建

斜管安装长度2cos 0.5L l m θ== 考虑到安装间隙，长加，宽加 L=7m ，B=8m L=7++= B=8+= F 建= ×=

核算

复核管内雷诺数、弗劳德数及沉淀时间 雷诺数Re

水力半径R=

cm mm d 875.075.84

354=== 当水温t=20°C 时，水的运动粘度v=2/s 。

可求得管内流速v=s cm s m A Q /356.0/1056.360sin 45.51159

.0sin "3=?=?=-θ

雷诺数Re =15.3101

.0356

.0875.0=?=υRv

弗劳德数Fr

Fr=

42

21006.2981

875.0)356.0(-?=?=Rg v

管内沉淀时间t T=

min 6.42806

.31000===s v l （一般在2～5min 之间） 配水槽

配水槽宽b ’=1m 集水系统

1) 集水槽个数n=9

2) 集水槽中心距13.57 1.5m 9

L a n === 3) 槽中流量q 0

300.3050.034m /9

Q q s n =

== 4) 槽中水深H 2 槽宽b=0.40.4

00.90.90.0340.25q m =?= 起点槽中水深=，终点槽中水深=

为方便施工，槽中水深统一按H 2=计。 5) 槽的高度H 3

集水方法采用淹没式自由跌落。淹没深度取5cm ，跌落高度取5cm ，槽的超高取，则集水槽总高度为

H 3= H 2+++= 6) 孔眼计算

a.所需孔眼总面积ω

由

0q = 得

ω=

式中 0q －集水槽流量，3/m s ； μ－流量系数，取；

h －孔口淹没水深，取；

所以20.056m ω=

= b.单孔面积0ω

孔眼直径采用d=30mm ，则单孔面积 2200.00074

d m π

ω=

=

c.孔眼个数n 00.056800.0007

n ωω=

==（个） d.集水槽每边孔眼个数n ’ n ’=n/2=80/2=40(个) e.孔眼中心距离S 0 S 0=B/47=9/40= 排泥

采用穿孔排泥管，沿池宽（B=9m ）横向铺设6条V 形槽，槽宽，槽壁倾角450，槽壁斜高，排泥管上装快开闸门。

滤池设计计算

鉴于双层滤料普通快滤池在国内使用效果好，滤速快，因此按双层滤池设计设计用水量（包括自用水量）处理规模：×104m 3/d,自用水量系数取10％，总处理量为×104m 3/d 。 Q=×104m 3/d=×103m 3/h=s 设计数据：

滤速 h m v /10=

冲洗强度 )/(142

m s l q ?= 冲洗时间为6min

滤池面积及尺寸

滤池工作用时间为24h ，冲洗周期为12h ，滤池实际工作时间h T 8.2312

24

1.024=?-=（式中只考虑反冲停用时间，不考虑排放初滤水时间），滤池面积为

215.1158

.2310127500m vT QT vT V F =??===

采用滤池数N=10，布置成对称双行排列，每个滤池面积为：

255.1110m N f ===

，取212m f = 采用滤池长宽比：2=B

L

采用滤池尺寸：L=; B=.

校核强制滤速：h m N Nv v /1.111

1010

101'=-?=-=

滤池高度

保护高度：1H 采用

滤层表面以上水深：2H 采用 滤层厚度：3H 采用 承托层厚度：4H 采用

故滤池总高：m H H H H H 15.345.04.000.230.04321=+++=+++= 配水系统

以计每只滤池的配水系统，其他滤池的相同。 （1）干管

干管流量：s L fq q g /5881442=?==

采用钢筋混凝土渠道。断面尺寸：750mm ×750mm 。(渠道埋入池底，顶部设滤头或开孔布置)

干管始端流速：s m v /05.175

.075.0588

.00=?=

（2）支管

支管中心距采用a=

每池支管数：根取根，33 89.3228.06.42211==?=?

=n a B n 每根支管入口流量：s L n q q g /82.1733

588

11===

支管直径选用110mm ，支管截面积为231050.9m -? 支管始端流速：s m A q v a /88.10095

.001782.011=== （3）孔口布置

孔口流速采用s ，孔口总面积22105000105.06

.5588

.0mm m f ===α。 配水系统开孔比%25.042

105

.0==

K 。 孔口直径采用：mm d k 9=

每个孔口面积：222

5.639785.04

mm d f k k =?==

π

孔口总数： 个54.16535

.63===

k k f N α，取个1654=k N 。 每根支管孔口数：个12.5033

1654

1===

n N n k k ，取个50=k n 支管孔口布置设两排，与垂线成045夹角向下交错排列，见图：

每根支管长度：m D L L k 23.4)75.02.9(21

)(21=-?=-= 每排孔口中心距：m n L a k k k 169.0502

123

.421=?=

=

..4孔口水头损失

支管壁厚采用：mm 5=δ 流量系数：65.0=μ

水头损失：m K q g h k 2.4)25

.065.01014(81.921)10(2122=???==μ

复算配水系统

支管长度与直径之比不大于60，则

6045.3811

.023

.4<==k k D L 孔口总面积与支管总横截面积之比小于，则

5.033.000950.033105

.01

1<=?=A n f g

干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为～，则

79.100950

.03375

.075.011=??=

A n A g

孔口中心距应小于，则m m a k 2.0169.0<=

洗砂排水槽

洗砂排水槽中心距，采用m a p 6.1=

排水槽根数：根75.56

.12.9===

p p a L n ，取根6=p n 排水槽长度：L p =B=

每槽排水量：s L a qL q P p p /04.1036.16.414=??== 采用三角形标准断面。

槽中流速，采用s m v p /6.0= 横断面尺寸：m v q x p p 171.06

.0100004

.10321100021=??==

，取m x 17.0=

排水槽底厚度采用m 05.0=δ

砂层最大膨胀率：e=45% 砂层厚度： m H 7.02=

洗砂排水槽顶距砂面高度：75.05.22+++=δx eH H e =×+×++=

洗砂排水槽总平面面积：2

384.966.417.022m n xL F p p p =???== 复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般小于25%，则：

%25%3.2242

384

.9<==

f

F p

滤池各种管渠计算 （1）进水

进水总流量：Q ＝157500d m /3＝= s m /3 采用进水渠断面：渠宽B 1=，水深为

渠中流速：s m v j /93.03

.15.182

.1=?=

各个滤池进水管流量：s m N Q Q j /114.016

82

.1===

采用钢筋混凝土渠道，断面尺寸为350mm ×350mm 渠中流速：s m v j /93.035

.035.0114

.01=?=

（2）冲洗水

冲洗水总流量：s m fq q g /588.01442=?==

采用管径：D c =600mm 管中流速：s m D Q v c j /08.26

.014.3588

.0442

22=??=?=

π （3）清水

清水总流量：Q q =Q ＝157500d m /3＝= s m /3 清水渠断面：同进水渠断面（便于布置）。

每个滤池清水管流量：s m N Q Q Q j q /114.016

82.1==== 采用管径：mm D q 400= 管中流速：s m v q /91.0=

（4）排水

排水流量：s m fq q q g p /588.01442=?===

排水渠断面：宽度B 2=，渠中水深为。 渠中流速： s m v p /2.17

.07.0588

.0=?=

（5）冲洗水箱（或水泵）

冲洗时间：t=6min

冲洗水箱容积：W==×14×42×6×60=

水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和：m h 0.11=

配水系统水头损失：m h h k 2.42==

承托层水头损失：m q H h 14.01445.0022.0022.013=??== 滤料层水头损失：m H m h 68.07.0)41.01()11

65.2()1)(1(

2014=?-?-=--=γγ 安全富余水头，采用m h 5.15=

冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面：543210h h h h h H ++++=

m

52.75

.168.014.02.40.1=++++=

.消毒及其设备设计计算

采用氯消毒。 （1）氯的投加量

水厂产水量为×104m 3/d,自用水量系数取10％，总处理量为×104m 3/d 。

Q=×104m 3/d=×103m 3/h=s

最大投氯量为a=3mg/L 加氯量为：

d kg aQ Q a /5.82275003001.0001.01=??==

储氯量（按一个月考虑）为：

kg Q M a 24755.823030=?==

（2）加氯间计算

手动调节式真空加氯机40～120kg/d 六台，一台备用，每台尺寸600mm ?700mm （基座450mm ?450mm ）。

考虑活动空间，加氯间长取为5m ，宽为4m.占地面积为20 m 2 （3）氯库计算

选用容量为1000kg/瓶的瓶装氯，每瓶的直径D=800mm ，长度为L=2020mm 。

每个月需氯量为14175kg ，所以需要氯的瓶数为：N=

瓶取，3 47.21000

2475

==N 。 则至少占地面积为：2848.402.28.03m NDL A =??==

考虑搬运等活动空间，取库的长为4m ，宽为5m,占地面积为20m 2

.清水池设计计算

采用两座矩形清水池

根据水厂运行经验，清水池有效容积按最高日用水量的15%计。

每座有效容积W ＝×15%×QT=×15%×27500＝3

有效水深取4m ，超高，长宽为16m ×32m

实际容积为×60×50＝3

>3

按规范，进水管取DN1400，出水管取DN1200，排水管DN600，溢流管取DN1000 清水池设两个检修孔，直径约为1200mm ，池顶8个通气孔，通气孔直径300mm ， 池顶覆土厚度

二级泵房设计

泵房为圆形，直径为D=22m ，高为16m 。

选用六台8SA －10B 型水泵（Q ＝48-80L/s ，H ＝36～48m ，N ＝45kw ，Hs ＝），五台工作，一台备用。

查水泵与电机样本，计算出8SA－10A型水泵机组基础平面尺寸为1533mm×1000mm。泵房平面尺寸为15m×15m,占地面积为225m2

.吸水井

分成2格，水停留时间5min,有效容积W＝QT＝（1150×5）/60＝3

取长宽高＝5×5×4＝100 m3> m3

.

处理构筑物及连接管中的水头损失

构筑物名称水头损失范围取值

絮凝池～

沉淀池～

澄清池～

普通快滤池～2

连接管水头损失范围取值

絮凝池至沉淀池

沉淀池至滤池～

滤池至清水池～