87计算书

水质工程学（一）课程设计说明书专业：给水排水科学与工程班级：①班学号：11203070135姓名：管义山课题：给水厂设计指导教师：刘绍根李卫华2014年11月17日至2014年12月7日共3周1目录第一章概述....................................................................................21.1当地概括..............................................................................21.2水源情况..............................................................................3第二章净水构筑物的计算..............................................................42.1设计水量..............................................................................42.2设计配水井..........................................................................42.3药剂投配设备设计..............................................................42.4混合设施的设计..................................................................62.5反应/絮凝设施的设计.........................................................72.6平流沉淀池..........................................................................82.7普快滤池的设计................................................................172.8清水池的计算.....................................................................18第三章加氯间的设计计算..........................................................183.1加氯设备及加氯量............................................................203.2液氯仓库............................................................................20第四章二级泵站..........................................................................204.1吸水井.................................................................................204.2泵房高度............................................................................21第五章各构筑物的附属装置及其工艺构造..............................21第六章．高程布置..........................................................................21参考文献..........................................................................................212第一章.概述1.项目所在地概况1.1当地概况该城市地形略有起伏，地质属于盆地基质结构，地基允许承载力250kPa，城市地处北亚热带湿润气候区，全年主导风向为东南风，年平均气温约为15℃，最高气温约为40℃，最低气温约为-10℃。年平均降雨量为1020mm，全年无霜期为235天。城市规模有近期与远期规划，厂址选在淮河附近，设计地面标高22m，该城市地面最不利点地面标高28m，建筑层数6层。1.2水源条件该城市水源为淮河水，距该城市1.7公里，根据水质化验报告，该水库水质良好，设计水源水质见下表。3第二章.净水构筑物的计算此次设计选择的工艺为：→二级泵站2.1设计水量本设计处理水量为Q=5.4×104×1.05m3/d=56700m3/d=2362.5m3/h2.2设计配水井一般按照设计规模一次建成，停留时间取30s。为使水位稳定和便于后期改造，配项目化验结果最大最小平均水温oC30.03.020.0色度（度）201012.0浊度3002010PH//7.7总硬度mg/l（CaO）85铁mg/l0.06锰mg/l0.05铜mg/l0.5锌mg/l0.3氟化物mg/l0.04氰化物mg/l无砷mg/l无汞mg/l无镉mg/l无铬（六价）mg/l0.02铅mg/l0.03氨氮mg/l10亚硝酸盐mg/l0.08五日生化需氧量mg/l2.8耗氧量mg/l12大肠菌群个/l200细菌总数个/ml80原水水力混合池折板絮凝平流沉淀池普通快滤池清水池PAC氯消毒4水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。2.2.1设计计算1）配水井体积为；V=Qt=3600245670030=19.7m3=20m3（2）设计配水井尺寸；设计其高为H=2m，其中包括0.5m超高。则配水井底面积为；23.135.1mVSmSD1.414.33.13414.34，取D=4m。池子的有效容积为32084.185.1214.3mDV，满足要求。2.3药剂投配设备设计2.3.1溶液池容积1WncQaW4171=错误!未找到引用源。=5.65m36m3式中：a——混凝剂的最大投加量，取20mg/L；Q——设计处理的水量；c——溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-15%，本设计取10%；n——每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2个，每个容积为W1=6m3（一备一用），以便交替使用，保证连续投药。单池尺寸为L×B×H=2×2×2.2，高度中包括超高0.4m，沉渣高度0.3m，置于室内地面上。溶液池实际有效容积：W1=L×B×H=2×2×1.5=6m3，满足要求。池旁设工作台，宽1.0~1.5m，池底坡度为0.02。池内壁用环氧树脂进行防腐处理。2.3.2溶解池容积2WW2=（0.2～0.3）W1=0.26=1.2m3式中：2W——溶解池容积（m3），一般采用（0.2-0.3）1W；本设计取0.21W。溶解池也设置为2池，单池尺寸：L×B×H=1.5×1×1.5，高度中包括超高0.5m，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.025。5溶解池实际有效容积：1W=L×B×H=1.5×1×0.8=1.2m3溶解池的放水时间采用t＝5min，则放水流量：查水力计算表得放水管管径0d＝80mm，相应流速v=0.72m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。溶解池底部设管径d＝100mm的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。2.3.3投药管投药管流量q=606024100021W=606024100026=0.139L/S查水力计算表得投药管管径d＝20mm，相应流速为0.70m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。2.3.4计量投加设备本设计采用计量泵投加混凝剂。计量泵每小时投加药量:q=121W=0.5m3/h式中：1W——溶液池容积，m3。计量泵型号为J-D1000/3.2，电动机功率是4kw，重量340kg，选用两台，一备一用。2.3.5药库的设计(1)药剂仓库与加药间宜连接在一起，存储量一般按最大投加量期的1个月用量计算。(2)仓库除确定的有效面积外，还要考虑放置泵称的地方，并尽可能考虑汽车运输方便，留有1.5米宽的过道。(3)应有良好的通风条件，并组织受潮，同时仓库的地坪和墙壁应有相应的防腐措施。PAC所占体积V30=30aQ/1000=30×20×56700/1000=34020kg=34tPAC相对密度为2.34，则PAC所占体积为：34/2.34=14.52m3=15m3药品堆放高度按2.0m计，则所需面积为15/2=7.5m2考虑药剂的运输、搬运和磅秤等所占面积，这部分面积按药品占有面积的30﹪计，则药库所需面积为：7.5×1.3=9.75m2，设计中取10m2药库平面尺寸取：4.0×5.0m。2.4混合设施的设计本设计采用来回隔板式混合池对药剂和水混合。62.4.1．已知条件已知设计处理水量Q=56700m3/d=0.56m3/s，混合时间选择60s，隔板数设计为7个，隔板间距为0.8m，通过水流在隔板中间来回流动，并且在弯道处产生紊流使水和药剂混合均匀。2.4.2.设计计算（1）混合池体积；V=Qt=0.5660=33.6m3=34m3选择两个混合池，则单个混合池体积为；V1=34m3（2）池长L为；L=80.8=6.4m则BH=LV1=5.31m2（3）池高H；设置H=3m；其中超高0.5m（4）池宽B；B=2.5m（5）池子的尺寸为；溶解池也设置为2池，单池尺寸：L×B×H=6.42.53,高度中包括超高0.5m,池底坡度采用0.02。溶解池实际有效容积：1W=L×B×H=5.31×2.5×2.5=33.2m3（6）放空管；单池放水流量Q=650L/s放空管管材采用钢筋混凝土圆管，查水力计算表得放空管管径DN＝800mm，相应流速为1.3m/s。2.5反应/絮凝设施的设计本设计采用折板反应池使胶体脱稳，使其转化成不稳定的小絮体，有利于下一步的沉淀，但在絮凝时应注意控制流体速度，避免已经形成的絮体破碎或絮体在絮凝池中沉淀。2.5.1．已知条件絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在10~30min，在本次设计中选择的t=20min，设计用n=2个絮凝池。2.5.2．设计计算（1）单组絮凝池流量及有效容积Q=242(05.154000包括水厂自用水）3=1181.25m/h=0.328m3/sV=QT=602025.1181=394m3每组池子面积A7A=HV=5.4394=87.562m每组池子的净宽/B为了与沉淀池配合，絮凝池的净长/L=6.4m，则池子的净宽/B=/LA=4.656.87=13.68m（2）絮凝池的布置絮凝池的絮凝过程为三段：第一段0.3m/sV1；第二段0.2m/sV2；第三段0.1m/sV3；将絮凝池垂直水流方向分为9格，每格净宽为1m，每三格为一絮凝段，第一二、三格采用单通道异波折板；第四、五、六格采用单通道同波折板；第七、八、九格采用直板。（3）折板尺寸及布置（如图3.6所示）折板采用钢丝水泥板，折板宽度0.5m，厚度0.06m，折角90°,折板净长度0.8m。图3.6折板尺寸示意图（4）絮凝池长度L和宽度B考虑折板所占宽度为0.069,池壁厚200mm，池底厚300mm,絮凝池的实际宽度B=10.1m；考虑隔板所占长度为0.2m,絮凝池的实际长度L=10.6m,超高0.3m因此，由以上计算尺寸对絮凝池进行平面布置，絮凝池平面图如图3.7所示。90°500700353508池淀沉管斜第一絮凝区穿孔布水墙第二絮凝区第三絮