H市给水工程毕业设计总说明(姜越)

H市给水工程毕业设计给水排水工程姜越指导教师李攀【设计总说明】H市位于江西东北部，西北与安徽省东至县交界，南与万年县为邻，西同鄱阳县接壤，东北倚安徽祁门县，东南和婺源县毗连。本设计对该市的用水、供水现状进行了调查，了解了该市的人口、地形及工业企业分布情况。对不同的给水管网方案进行经济技术比较，权衡其经济可行性以及可操作性，选用最优方案作为H市的给水管网系统。H市用水量为250000吨/日，属于中型水厂设计，处理工艺选用折板絮凝池，平流式沉淀池，V型滤池，液氯消毒。【关键词】常规水处理工艺；折板絮凝池；平流式沉淀池；V型滤池；氯消毒【Designexplanation】Hcityislocatedinthenortheastofjiangxi,andanhuiprovinceeasttonorthwestcountyborder,southneighbourtowanniancounty,westwiththeprovinceYangcountyborder,northeastanhuiqimencounty,southeastofwuyuancountyandadjacent.Thisdesignforthepresentconditionsofthecity'swater,watersupply,tounderstandthecity'spopulation,terrain,anddistributionofindustrialenterprises.Fordifferentwatersupplypipenetworkplanforeconomicandtechnicalcomparison,weighuptheeconomicfeasibilityandmaneuverability,selectstheoptimalplanasHcitywatersupplypipenetworksystem.Hcitywaterconsumptionof250000tons/day,belongstothemediumwaterworksdesign,processselectionoffoldedplateflocculationpool,flatsedimentationbasin,v-shapedfilter,liquidchlorinedisinfection.【Keywords】ConventionalwatertreatmentprocessFoldedplateflocculationpoolFlatsedimentationbasinV-typefilterChlorinedisinfection1工程概况H市位于江西东北部，H市自来水公司的供水主要以生活用水为主(约占总供水量的80％)，生产用水所占比例较小(约占总供水量的20％)，日变化系数和时变化系数均较大，供水量随季节变化较大。尽管H市中心城区供水总规模已达30万m3/d，但是，城市供水事业仍然存在着上述诸多问题，滞后于城市的发展水平，制约了城市的发展速度，因此，扩大供水能力，建设新水厂势在必行。2水厂构筑物简述H市用水量为250000吨/日。折板絮凝池与平流式沉淀池合建，共四座。单座沉淀池长98m，宽16.55m。本设计设滤池两座，每座滤池中滤池个数N=8，布置成对称双行排列，每个滤池分左右两格，每格宽3.5m，长13.5m，实际每个滤池过滤面积94.52m。设计主要参数有：滤速8m/h，过滤周期24h，允许最大水头损失2.0m。本设计设置四座矩形钢筋混凝土清水池。清水池总容积为53369m³。单座清水池体积为53369÷4=13342.25m³，设清水池有效水深4.80m，则单格清水池占地面积为24832m，尺寸设为B×L=42.5m×58.5m，则实际面积为24862m，实际水深为4.79m。3处理工艺流程图由于本设计给水水源水质较好，所以采用常规处理工艺即可，图3.1为处理工艺流程图：原水静态混合器混合折板反应池平流式沉淀池二级泵房清水池V型滤池图3.1净水厂工艺流程图4主要构筑物计算4.1取水泵房设计计算取水泵房按最高日平均时用水量+水厂自用水量（5%）设计，一次性建成。所以取水水量为31.082500003.125243600/daQQTms4.2反应沉淀池设计计算本设计采用静态混合器+折板絮凝池+平流式沉淀池的组合进行设计。4.2.1混合设计计算设计流量31.082500003.125243600/daQQTms输水管管径为DN1200mm，流速v=1.40m/s，1000i=2.64，4.2.2折板絮凝池设计计算（1）主要参数①絮凝池容积VV=Qt=0.78125×20×60=937.5m³②净平面面积AA=QH=937.5÷4=234.4㎡③絮凝池宽度B每座絮凝池分为独立的2格，独立格之间隔墙厚度为350mm；每个独立格分为3段，3段之间隔墙厚度为300mm，每段的净宽度为2500mm，则每座絮凝池宽度：B=2500×6+350+300×4=16550mm=16.55m④絮凝池长度LL=AB=234.4÷(2.5×6)=15.63m本设计异波折板通道采用多格多通道设计，则絮凝池实际面积A：A=60×2.5×1.24=186m2实际水深HH=VA=937.5÷186=5.04m实际长度L（设沿长度方向每格隔墙为200mm）L=1.24×10+0.2×9=14.2m（2）水头损失计算各段水头损失计算汇总如下表：段数波峰流速v1m/s波谷流速v2m/s转弯流速v3m/s异波缩放组合个数上转弯次数下转弯次数10.3550.0850.156405520.200.0770.130.12303030.1370.1045530.137（3）絮凝池速度梯度计算及校核可以保证良好的絮凝效果，水力损失及速度梯度表如下:表3.15絮凝池速度梯度表段数水头损失Σh停留时间Ts速度梯度Gs-1异波折板段0.419367.9798.94同波折板段0.076367.9749.46平行直板段0.013395.4916.94Σ0.5371131.4363.87絮凝池GT=63.87×1131.43=72263.86由计算结果可以看出，本设计符合“第一段速度梯度在100s-1左右，第二段速度梯度在50s1左右，第三段速度梯度在25s1左右，GT值为451010”的规定。4.2.3平流式沉淀池设计计算（1）沉淀池主要工艺参数按照表面负荷率计算沉淀池尺寸，单座沉淀池的面积AA=00.7812510000.5QU=1563m2沉淀池长度L=3.6vt=3.6×15×1.8=97.2m,=，取98m沉淀池宽度B=AL==16.55m，为了方便与絮凝池合建净宽度取16.55m实际沉淀面积A=98×16.55=1622m2实际表面负荷u0=QA=0.781251622=0.48mm/s实际水平流速v983.61.5=15.12mm/s实际有效水深H=QTBL=2812.5?1.89816.55=3.12m，超高0.5m，取池深3.8m。4.3V型滤池设计计算4.3.1滤池主要参数单池流量：Q1=1.56258=0.1953m3/s设计滤速为8m/h，则单池过滤面积：f=0.195336008=87.885m2由于V型滤池两侧进水槽底的配水口到中央排水槽边缘的距离宜在3.5m以内，则取滤池单池尺寸为：L×B=13.5×(3.5+3.5)，实际过滤面积为f’=94.5m2，则实际过滤流速：v’=0.1953360094.5=7.83m/h当一格检修一格冲洗时，其它格的强制滤速为v’’=1.5625694.5=9.92m/h，符合要求。Q”=v”×f’=9.92×94.5=0.2604m3/s，表面扫洗用水：Qs=1.594.5=10001000qF=0.142m³/s孔口面积按孔口淹没出流公式计算：Q=µA2gh=0.8A2gh取孔口两侧的水面差为0.1m，则每个扫洗水进水孔面积w2w2=0.0632m取B×H=300mm×250mm，安装300×300的方形手动进水阀板。主进水孔面积按照滤池强制过滤的水量计，则主进水孔面积w1:Q=0.8(1w+22w)2gh0.2604=0.8(1w+2×0.75)×29.810.11w=0.0824m24.3.2V形槽设计计算取扫洗孔平均断面上的过孔流速为v=2.0m/s，冲洗时V形槽内水深为：h1=222vg，其中µ是孔口流量系数，取µ=0.62，则：h1=222vg=0.53m取扫洗孔内径为d=30mm，则单孔流量：q=0.62×π/4×0.032×9.81×0.22=1.42L/s扫洗强度为1.5L/(m2·s)，则扫洗孔个数为n=1.594.51.42=74，每侧取37个4.3.3配气配水系统设计计算（1）反冲洗流量气冲洗的空气流量Qq=qQf=15×94.5÷1000=1.41m3/s，冲洗水的流量（取单独水冲洗时的强度）Qs=qQf=5×94.5÷1000=0.47m3/s，滤池反冲洗时，同时进行表面扫洗，扫洗水量为Qq=qQf=1.5×94.5÷1000=0.141m3/s，①冲洗管的总水头损失1h=6.8m②配水系统的水头损失2h=0.35m③承托层+滤料层水头损失34hh=1.22m反冲洗水泵的最小扬程为：Hp=H0+h1+h2+h3+h4+h5=2.0+5.55+0.35+1.22+1.5=10.62m（2）冲洗水泵选型选择3台300S12，两用一备（3）鼓风机设计计算鼓风机风量Qq=q×f=15×94.5÷1000=1.41m3/s鼓风机出口风压HA=h1+h2+h3+h4=2.238+3.22+85.04+4.9=95.4Kpa4.4清水池设计计算1234=30175+13000+1944+1250=53369m³4.4.1清水池尺寸计算设置4座矩形钢筋混凝土清水池，则单座清水池体积为53369÷4=11919m³，设清水池有效水深4.8m，则单格清水池占地面积为2483m2，尺寸设为B×L=42.5m×58.5m，则实际面积为24862m，实际水深为4.79m。4.5二级泵房4.5.1水泵选型二级泵房内设置4台800S48的高压泵（三用一备）给高压区供水，4台20SA-6的低压泵（三用一备）给低压区供水。4.5.2水泵基础计算800S48的基础长度L=1000+1550+1700+400+450=5100mm基础宽度B=1350+400+400=2150mm基础高度H=20d螺+50+150=20×52+50+150=1240mm。800S48型水泵的吸水管管径为DN1000，出水管管径为DN800。20SA-6型水泵的吸水管管径为DN700，出水管管径为DN550。4.5.3真空泵设计计算（1）真空泵抽气流量W6.28751.72810.331.10510.330.77W=1.738m3/min（2）最大真空值HvmaxHvmax=Zs×9.81=0.77×9.81=7.55（kPa）选择真空泵型号为SZ-2J两台，一用一备，两台共用一个气水分离罐。根据泵房的布置，采取一字型摆放4.5.4排水泵设计计算本设计采用潜水泵排水，泵房中设置1000×1000×1000的集水坑，体积为1.0m³，设20min内由排水泵抽完，则可知排水泵的流量为：31.01.01.03(/)20/60Qmh取选QX5-10-030型潜水泵，流量为5m³/h，扬程为10m。选取两台，一用一备，4.5.5平面尺寸确定（1）泵房平面尺寸确定泵房的跨度L=12m；泵房的总宽度B=L+250×2=12500mm；泵房的柱距=5.4m，泵房总长度为L=5400×11+250×2=59900mm。（2）吸水井平面尺寸确定两侧吸水喇叭口距离侧墙的净距离分别为2025mm和1575mm，相邻两吸水管的距离=对应机组净间距+基础总长度。则：吸水室净长度L=20