1、自來水廠課程設計自來水廠課程設計設計題目：設計一座產水量為_2.662萬 m3 /d _/日，只要供生活飲用水的凈水廠 設計期限_年_月_日 至_年_月_日學生姓名_宋旭航_指導教師_蘭州交通大學環境與市政工程學院設計任務書一、設計用原始資料1、凈水廠廠址該凈水廠位于我國華東地區某鎮。根據當地政府批準的關于城鎮建設發展規劃，有一定的土地面積供水廠使用（具體水廠使用時用多少土地，在與指導教師商量后確定）。該廠所在地形平坦，廠區內最大高差小于1米，平均地面標高為60.0m。廠址南側近鄰二級公路，廠址北側500m處即為該廠選定水源河，附近無其他水源可供利用。2、河水水位資料最高水位：53.20m；最

2、低水位：49.50m；常水位：52.00m。3、河流流量最小流量：65m3/s。4、河水水質分析資料表1 河水水之分析資料編號項目單位分析結果1渾濁度度2色度度153嗅和味無4總硬度mmol/l3.55堿度mmol/l2.86PH6.77.77蒸發殘渣mg/L4508細菌總數個/ml194009大腸菌群個/L9700010水溫()11其他化學指標符合國標12其他毒理學指標符合國標注：硬度mmol/l的基本單元為C（） 堿度mmol/l的基本單元為C（）5、冰凍資料冬季河流冰凍：_0.05m_；最大凍土深度：_0.2_m；6、地質資料地基承載力：_8_kg/cm地下水位深度：_m7、氣象資料最高

3、氣溫_38_；最低氣溫_-1_。主導風向：夏季：東南風 冬季：西北方8、地震烈度：9、其他條件：（1）可保證按二級負荷供電：（2）當地精制硫酸鋁，三氯化鐵供應充足。并有如下混凝試驗資料供設計參考（20）。渾 濁 度100200300400500硫酸鋁投量(mg/L)1419242933三氯化鐵投量(mg/L)811151820（3）當地產石英砂，無煙煤可供各種濾池作為濾料、供貨單位石英砂篩分結果如下：篩的標準孔徑(mm)留在篩上的砂量(g)通過篩孔的砂量g%2.3620.199.999.91.65110.389.689.60.99120.768.968.90.58948.620.320.30.

4、24618.61.51.50.2081.5-篩底盤0.2（4）漂白粉和液氯均可保證供應，最大投氯量可采用1.0mg/L。（5） 水廠自用水量510%。（6）遠期水量為近期水量的1.5倍。二、設計內容要求 1、凈水廠總說明書一份（610頁）。2、工藝設計計算書一份（附有必要的計算，曲線及草圖）。3、應完成圖紙（1）凈水廠總平面及高程系統圖（二號圖一張）。（2）凈水構筑物平面及剖面圖（二號圖一張）。4、以上文字及圖紙部分均需裝訂成冊。附：設計說明書和計算書應根據內容分標題論述或計算，文字要簡練并附有必要的計算曲線或草圖，說明書前要有目錄及圖紙內容一覽表，計算書末要附有主要參考資料，說明書和計算書裝

5、訂成一冊，并要有封面。一、說明書內容1、設計題目，設計下達單位的要求，設計期限及應交出的設計成果。2、設計基本原則，處理方案和工藝流程的選定，包括對幾個處理方案，流程的技術比較。主要依據是：原水水質，出水水質，產水量，運轉操作管理水平，氣象、水廠占在面積，地形高程及前后處理構筑物等關系比較后確定。3、主要構筑物和設備類型選擇。4、設計主要成果及主要構筑物數量規格。5、設計人員認為有必要說明的其它內容（如供水制度和工作制度，人員編制，管線埋深，污泥排放等）。二、工藝設計計算書主要內容（按流程先后順序計算）1、投藥設備（1）藥劑類型的選擇（2）投藥量的確定和計算，投藥點的選定。（3）投藥設備類型選

6、擇及計算（4）加藥間及藥庫的設計（附有必要的草圖）2、混合絮凝設備的設計與計算（附有必要的草圖）3、沉淀或澄清構筑物的設計計算（附有必要的草圖）4、過濾構筑物的設計計算（附有必要的草圖）5、貯水構筑物（1）清水池容量計算（2）標準設計圖紙的選定5、消毒設備（1）投氯量的確定和計算（2）投氯設備類型的選擇（3）加氯間設計（附有必要的草圖）6、水廠布置（1）水廠總平面布置（要有詳細的說明）（2）水廠高程系統布置和高程計算7、主要參考資料一覽表三、建議參考資料一覽表1、室外給水設計規范GB 5001320062、凈水廠設計知識 建筑工業出版社3、給水排水設計手冊 建筑工業出版社4、有關標準設計圖紙-

7、蘭州交通大學環境與市政工程學院圖書館5、給水工程主要構筑物及設備工藝計算 蘭州大學出版社6、給水工程 同濟大學主編7、給水處理理論 建設工業出版社8、水處理工程設計計算，韓洪軍、杜茂安，中國建筑工業出版社，2006年3月9、給水排水工程專業工藝設計，南國英，化學工業出版社，2004年8月設計說明書一、水廠設計規模的確定水廠設計規模為近期：2.421.1=2.662萬 m3 /d（1.1為水廠自用水量系數），水處理構筑物按照近期處理規模進行設計。遠期水量為近期水量的1.5倍，即2.6621.5=3.993萬 m3 /d。水廠的主要構筑物分為2組，每組構筑物類型相同,每組處理規模為1.21萬m3

8、/d，近期建造2組。二、水質分析1）、原水水質資料如下表：原水水質資料表 表2-1編號項目單位分析結果1渾濁度度2002色度度153嗅和味無4總硬度mmol/l3.55堿度mmol/l2.86PH6.77.77蒸發殘渣mg/L4508細菌總數個/ml194009大腸菌群個/L9700010水溫()2011氨氮mg/L0.512CODmmg/L213其他化學指標符合國標14其他毒理學指標符合國標由上表知，該水源的渾濁度、蒸發殘渣、細菌總數和大腸菌群都超標，是設計水廠時要考慮的對象，另外像嗅和味、氨氮、CODm、其他化學指標和其他毒理學指標等都符合國標要求，則無需處理，所以說，該水廠不需要設計預處

9、理和深度處理。2）、目標水質經凈水廠處理過的水質要符合國標要求，使渾濁度3，細菌總數100個/mL，大腸菌群不得檢出。三、水廠工藝流程選擇給水處理方法和工藝流程的選擇，應根據原水水質及設計生產能力等因素，通過調查研究、必要的試驗并參考相似條件下處理構筑物的運行經驗，技術經濟比較后確定。 方案一、由于水源不同，水質各異，飲用水處理系統的組成和工藝流程有多種多樣。以地表水作為水源時，處理工藝流程中包括混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾及消毒。工藝流程如圖3-1。絮凝沉淀池混合原水 濾池清水池二級泵房用戶 消毒劑圖3-1方案二、若水源受到嚴重污染，按目前行之有效的方法，可在砂濾池后加設臭氧/活性炭處理。如

10、圖3-2混凝劑原水混合澄清池砂濾池臭氧接觸池活性炭濾池清水池二級泵房用戶圖3-2綜上，根據原水水質、原水渾濁度（最高位200mg/L）、處理后水質要求、水廠規模、水廠用地面積、地形條件和工藝選擇方案的要求等，通過技術經濟比較后確定為如下方案。即水廠工藝流程為：原水管式靜態混合機械絮凝沉淀快濾清水池二級泵房用戶。四、水處理構筑物選擇根據所選擇的工藝流程確定設計中的水處理構筑物為：原水管式靜態混合絮凝池沉淀池快濾池清水池二級泵房用戶。4.1、加藥系統的設計4.1.1、投藥系統的組成藥劑投加方法有干投法及濕投法，我國大多采用濕投法。濕投法投藥系統如下圖所示： 由圖知，投加到原水中的溶液流量需要按原水

11、中應投的藥劑劑量準確控制，因此要根據原水水量和水質的變化隨時調節。藥劑投加到水中需要適當的設備，投加設備往往與混合設備結合在一起。 投加方法比較表 表4-1 水 水溶液池甲投藥設備定量控制設備容藥池藥劑 溶液池乙 攪拌 水混合設備4.1.2、藥劑類型的選擇1）、混凝劑選擇 混凝劑種類很多，據目前所知，不少于200-300種。按化學成分可分為無機和有機兩大類。無機混凝劑品種較少，目前主要是鐵鹽和鋁鹽及其聚合物，在水處理中用的最多。鐵鹽具有腐蝕性，因此在使用時要考慮防措施。常用混凝藥劑如表4-3。 常用混凝藥劑 表4-3根據原水水質資料及考慮處理效果綜合考慮，選擇三氯化鐵作為絮凝劑，因為三氯化鐵是

12、鐵鹽混凝劑中最常用的一種陽離子型高分子常用混凝藥劑，其可對負電荷起電性中和與吸附架橋雙重作用，絮凝體一般比較密實，其適用的PH范圍較寬，溫度適應性高，操作方便，腐蝕性小，成本較低 。2）、助凝劑選擇絮凝劑通常指在混凝過程中主要起幫助脫穩作用的藥劑；助凝劑主要通過吸附架橋作用把顆粒連接起來所投加的藥劑；助凝劑是指改善混凝效果而投加的各種輔助藥劑。 助凝劑選用聚丙烯酰胺。 聚丙烯酰胺介紹表 表4-24.1.3、混凝劑的投加 混凝劑投加設備包括計量設備、藥液提升設備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設備等。（1）、計量設備： 主要有轉子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可

13、人工控制，也可自動控制。（2）、投加方式： 主要有泵前投加（如圖a、b）、高位溶液池重力投加（如圖c）、水射器投加（如圖d）、計量泵投加（如圖e）等方式。 （c） （d） （e） 投加方式優缺點比較 表4-4經過上述比較，綜合考慮之后，本設計選用計量泵投加（如圖e）。計量準確，可通過改變計量泵行程或變頻調速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動控制系統。（3）、藥劑注入方式：如下圖，管口與水流方向成60度夾角，有利于藥劑與水的充分混合。4.1.4、混凝劑的調制（1）、藥劑的調制方法：水力、機械、壓縮空氣等。、水力調制適用于中、小型水廠和易溶解的藥劑，可利用水廠出水壓力，節省機電等設備、機械調制適用

14、于各種藥劑和各種規模水廠。使用較普遍、一般旁人式用于小型水廠；中心式用于大中型水廠。、壓縮空氣調制適用于較大水廠與各種藥劑，不宜用作較長時間的石灰乳液連續攪拌。（2）、混凝劑投加系統（如下圖）（3）、調制設備： 調制設備一般包括溶藥池、溶液池、攪拌設備等。（如表4-5）調制方法優缺點比較 表4-5為了使藥劑迅速、均勻地溶解和保證溶液濃度的均勻，該設計采用機械調制。因為使用于不同藥劑和各種水廠，而壓縮空氣調制適用于較大水廠，由于本設計水廠規模較小，則壓縮空氣調制不使用，但應注意的是攪拌設備應有防腐措施。4.2、混合設備混合方式基本分為兩大類：水力和機械。前者簡單，但不能適應流量的變化；后者可進行

15、調節，能適應各種流量的變化，但需有一定的機械維修量。設計中具體根據水廠水工藝布置、水質。、水量、投加藥劑及數量及維修條件確定為水力混合。目前較常采用的水力混合有：水泵混合、管式靜態混合器混合、擴散混合器混合、跌水混合和水躍混合。關于這幾種混合方式的優缺點比較見表4-6?；旌戏绞奖容^ 表4-6經比較確定設計中采用管式靜態混合器混合的方式，則混合設備為管式靜態混合器（如下圖）。管中流速不宜小于1m/s，投藥點后的管內水頭損失不小于0.3-0.4m。投藥點至末端出口距離以不小于50倍管道直徑為宜。管式靜態混合器構造簡單，安裝方便 。混合快速均勻。為提高混合效果，可在管道內增設孔板和文丘利管。 4.3

16、、絮凝池 4.3.1、絮凝池選擇 絮凝設備與混合設備一樣，可分為兩大類：水力和機械。前者簡單，單不適應于流量的變化；后者能進行調節，使用于流量變化，但機械維修量較大。 絮凝池形式的選擇，應根據水質、水量、沉淀形式、水廠高程布置以及維修要求等因素確定。幾種絮凝池主要優缺點如表4-7。 絮凝池比較 表4-7 由于水量變化較大，本設計選用機械絮凝池，其絮凝效果好，水頭損失小，可適應于水質水量的變化。 機械絮凝池，根據攪拌軸的位置，可分為水平軸式和垂直軸式，本設計采用垂直軸式機械絮凝池。4.3.2、機械絮凝池設計要點4.4、沉淀池4.4.1、沉淀池的選擇 沉淀池的選擇的主要因素有： 、水廠規模：各類沉

17、淀池根據技術和經濟上的分析常有其適用范圍。如平流式沉淀池適用于處理水量在10萬方以上的大型水廠，而斜管斜板沉淀池適用于小型水廠。 、進水水質條件：原水水質中的濁度、含沙量、顆粒組成以及原水水質的變化都與沉淀效果密切相關，并影響沉淀池的選型。 、高程布置的影響：水廠構筑物之間一般采用重力流。當沉淀池過深或過淺時，將會增加后續處理構筑物的埋深。 、運行費用：經常運行費用主要涉及混凝劑消耗、用水率以及設施的維護更新。 、占地面積：沉淀池所占面積在生產構筑物中是較大者，根據不同池型可占20-40。平流式沉淀池一個主要的缺點是占地面積大。 地形地質條件：不同形式沉淀池的池型均不相同，有的平面面積較大面池

18、較淺；有的平面面積較小而池深較深，當地地形或地質條件受限制時，將會影響池型的選擇。4.4.2、沉淀池優缺點比較沉淀池形式比較 表4-8 本設計水廠規模較小，進水水質較好，結合造價和經濟費用的分析，考慮沉淀池選擇的上述因素，通過技術經濟比較后確定為斜管沉淀池。4.4.3、斜管沉淀池特點斜管沉淀池是把與水平面一定角度（一般60度）的管狀組件（斷面矩形或六角形）置于沉淀池中央構成。水流可從下向上或從上向下流動，顆粒則沉于眾多斜管管底。而后自動滑下。根據平流式沉淀池去除分散顆粒的沉淀原理，一個池子在一定的流量Q和一定的顆粒沉降速度u的條件下，其沉淀效率E與池子的平面面積成正比。為此，在同一池子中，按高

19、度分成2個間隔，使水平面面積增加兩倍。提高沉淀能力兩倍。斜管沉淀池，水力條件好，沉淀效率高；體積小，占地少；停留時間短。4.4.3、斜管沉淀池設計要點4.5、濾池4.5.1、濾池的選擇濾池有：、普通快濾池：使用于大、中、小型水廠；單池面積一般不宜大于100 m2；有條件時盡量采用表面沖洗或空氣助洗設備。、雙閥濾池：使用條件與普通快濾池相同。、均質濾料濾池：使用于大、中型水廠；單池面積可達150 m2 運行穩妥可靠；采用較粗濾料，材料易得 ；濾床含污量大，周期長，濾速高，水質好；不會發生水力分級現象，使濾層含污能力提高；具有氣水反沖洗和水表面掃洗，沖洗效果好。使洗水量大大減少。 、多層濾料濾池：

20、單池面積一般不宜大于50-60 m2、虹吸濾池：使用于中型水廠（2-10萬方/每天）；單池面積不宜過大；每組濾池數不少于6池。 、無閥濾池：適用于小型水廠；單池面積一般不大于25 m2 由于設計為中型水廠，砂濾料及材料易得，進水水質較好，結合造價和經濟費用的分析，通過技術經濟比較后確定為普通快濾池。4.5.2、普通快濾池設計要點：4.5.3、濾池布置4.5.4、濾料4.5.5、配水系統采用管式大阻力系統（如下圖3-1），配水孔眼總面積與濾池面積之比為25。4.5.5、濾池參數a、濾池超高0.3m。b、濾層工作周期24h。c、沖洗前的水頭損失最大值2.2m。d、沖洗強度14L/(s. m2)e、

21、承托層用卵石按顆粒大小分層鋪成。如下表4-8f、慮速：10m/h，沖洗時間：7min。g、濾池個數參考規范，如下表4-9；濾池長寬比參考規范，如下表4-10；濾池管（槽）流速，如下表4-11。表4-8表4-9表4-10表4-114.6、清水池 清水池的調節容積計算，通常采用兩種方法：一種是根據24小時供水量和用水量變化曲線推算；一種是憑經驗估算。前者需要知道城市24小時用水量變化規律，并在此基礎上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規律資料時，城市清水池調節容積，可憑經驗，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時用水量變化較小，可取較低的百分數，以免清水池過大。 4.7、消毒4

22、.7.1、消毒劑的選擇漂白粉和液氯均可保證供應，最大投氯量可采用1.0mg/L。液氯消毒是水廠設計最常用的消毒方法，適用于大、中、小型水廠，消毒效果好；而漂白粉消毒一般適用于小型水廠或臨時性給水，所以本設計選用消毒效果好的液氯消毒。4.7.2、加氯設備、加氯間和氯庫人工操作的加氯設備主要包括加氯機（手動）、氯瓶和校核氯瓶重量（也叫校核氯重）的磅秤等。近年來，自來水廠的加氯自動化發展很快，特別是新建的大、中型水廠，大多采用了自動檢測和自動加氯技術，因此，加氯設備除了加氯機（自動）和氯瓶外，還相應設置了自動檢測（如余氯自動連續檢測）和自動控制裝置。加氯機是安全、準確地將來自氯瓶的氯輸送到加氯點的設

23、備。自動加氯機配以相應的自動檢測和自動控制設備，能隨著流量、氯壓等變化自動調節加氯量，保證了制水質量。加氯機形式很多，可根據加氯量大小、操作要求等選用。氯瓶是一種儲氯的鋼制壓力容器。干燥氯氣或液態氯對鋼瓶無腐蝕作用，但遇水或受潮則會嚴重腐蝕金屬，必須嚴格防止水或潮濕空氣進入氯瓶。加氯間是安置加氯設備的操作間。氯庫是儲備氯瓶的倉庫。加氯間和氯庫可以合建也可以分建。由于氯氣是有毒氣體，故加氯間和氯庫位置除了靠近加氯點外，還應位于主導風向下方，且需與經常有人值班的工作地點隔開。加氯間和氯庫在建筑上的通風、照明、防火、保溫等應特別注意，還應設置一系列安全報警、視頻監視、事故處理設施等。4.8、清水池清

24、水池的調節容積計算，通常采用兩種方法：一種是根據24小時供水量和用水量變化曲線推算，一種是憑經驗估算。前者需要知道城市24小時用水量變化規律，并在此基礎上擬定泵站的供水線。缺乏用水量變化規律資料時，城市清水池調節容積，可憑經驗，按最高日用水量的10%20%估算。供水量大的城市，因24小時用水量變化較小，可取較低的百分數，以免清水池過大。4.9、吸水井吸水井為水泵吸水管專門設置的構筑物。 吸水井的尺寸應滿足吸水管的布置、安裝、檢修和正常工作的要求，通常按吸水喇叭H間距決定。吸水井水位隨清水池水位變化而變化，兩者的水位差等于連接管道中的水頭損失。 吸水井的設置是為了給水泵提供一個良好的進水流態，以

25、提高水泵的效率。4.10、提升泵房提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。設計參數如下：（1）泵房進水角度不大于45度。（2）相鄰兩機組突出部分得間距，以及機組突出部分與墻壁的間距，應保證水泵軸或電動機轉子再檢修時能夠拆卸，并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時，則不得小于1.0m，作為主要通道寬度不得小于1.2m。綜上，本設計選用的水處理構筑物為：原水管式靜態混合機械絮凝池斜管沉淀池普通快濾池消毒清水池二級泵房用戶。五、水廠高程與平面布置5.1.1、高程布置5.1.2、平面布置 六、設計中參考文獻資料1）、給水排水設計手冊（第二冊），中

26、國建筑工業出版社，1985.4；2）、鐘淳昌，凈水廠設計，中國建筑工業出版社；3）、生活飲用水水質標準（GB5749-2006）；4）、嚴煦世、范瑾初，給水工程，（第四版）中國建筑工業出版社；5）、室外給水設計規范（GB50013-2006）設計計算書 一、加藥系統的設計1、溶液池與容藥池容積計算（1）、溶液池溶液池(三氯化鐵)設兩個，以便交替使用，其容積可按下式計算 已知： 近期Q=24200/24=1008.33m3/h 遠期Q=36300/24=1512.50m3/h所以=38 n=2次,b=10W1=Q417bn=381008.33417102=4.59m3溶液池的形狀采用矩形，長寬高

27、=3.22.10.7m3（2）、溶解池則溶解池體積為W2=W10.3=1.485m3（3）、加藥間和藥庫加藥間和藥庫合并布置，藥庫布置原則如下：混凝劑為三氯化鐵，每袋的質量為40kg，每袋的體積為0.60.50.4=0.12 m3，據原水渾濁度最高值200 mg/L以及混凝劑投加量參考值確定投加量為11 mg/L，則最大日用量為2420011103 =266.2kg/d。藥劑貯存期為30d ，則三氯化鐵存量為：266.230=7986 kg，共有三氯化鐵：7986/40=200袋，所占體積為2000.12 =24 m3水廠設計水量為1008.33m3/h，藥劑堆放高度為1.5m。所占倉庫面積為

28、24/1.5=16 m2即倉庫設計面積為4.54 m2（4）、計量泵 投藥管流量 Q1=W11000246060=4.591000246060=0.053Ls 查水力計算表得投藥管管徑d=15mm，相應的流速為0.3m/s.本設計采用計量加藥泵，其加藥量為Q,=4.591000224=382.5Lh則可選用兩臺J-Z400/0.1,流量為400L/h，排出壓力為0.5-1.0MP，直徑為20mm,配用電動機型號Y(YB)112M,功率為4KW,轉速2890 r/min.（5）、加藥間平面布置二、構筑物設計計算2.1、機械絮凝池（1）、計算公式：（1）、設計計算垂直軸式機械絮凝池,采用兩個池子，

29、設計流量為Q=242001.1=26620 m3 /d，每池設計流量為Q=13310 m3 /d=554.56 m3 /h；絮凝時間采用20min；設計計算如下：絮凝池設計流量Q=（24200/24）1.10=1109.2 m3/h=0.308m3/s（式中1.10為考慮水廠自用水量占10所乘系數）。絮凝池尺寸絮凝時間取20min,絮凝池有效容積：W=QT60=554.562060=184.88m3 /h為配合沉淀池尺寸，絮凝池分四格，每格尺寸3.83.6m，絮凝池水深： H=WA=184.883.83.64=3.4m絮凝池超高取0.3m，總高度為3.4+0.3=3.43m. 絮凝池分格隔墻上

30、過水孔道上下交錯布置，每格設一臺攪拌設備。為加強攪拌效果，于池子周壁設四塊固定擋板。攪拌設備1） 葉輪直徑取池寬的70，采用2.6m葉輪槳板中心點線速度采用： v1=0.5m s，v2=0.35m s， v3=0.2m s。槳板長度取l=1.8m(槳板長度與葉輪直徑之比l/D=1.8/2.59=0.7)槳板寬度取b=0.12m每根軸上槳板數8塊，內、外各4塊。裝置尺寸（如下圖）。旋轉槳板面積與絮凝池過水斷面積之比為80.121.83.63.8=0.126=12.6%四塊固定擋板寬高=0.21.4，面積與絮凝池面積之比為 40.21.43.63.8=8.16%槳板總面積占過水斷面積為12.6+8

31、.16=20.76，小于25的要求。2）葉輪槳板中心點旋轉直徑D=（1300-460）2+460 2=1.76m葉輪轉速分別為n1=60v1D=600.53.141.76=5.43rmin1=0.543rad/sn2=60v2D=600.353.141.76=3.80rmin2=0.380rad/sn3=60v3D=600.23.141.76=2.17rmin3=0.217rad/s槳板寬長比0.12/1.81，查表得=1.10。k=2g=1.10100029.81=56.07槳板旋轉時克服水的阻力所消耗功率：第一格外側槳板：N01=ykl3480r24-r14=4561.80.5433408

32、1.34-0.924=0.338KW第一格內側槳板：N01=4561.80.73534080.584-0.464=0.027KW第一格攪拌軸功率;N01=N01+N01=0.338+0.027=0.365KW以同樣的方法，求得第二、三格攪拌軸功率分別為0.126KW，0.025KW。3)設三臺攪拌設備合用一臺電動機，則絮凝池所消耗功率為N01=0.365+0.126+0.025=0.516KW電動機功率為（1=0.75，2=0.7）：N=0.5160.750.7=0.98KW4)核算平均速度梯度G值及GT值（按水溫20度計， =10210-6Kg.sm2）第一格：G1=102N013W=102

33、0.3653102184.88106=77s第二格：G2=1020.1263102184.88106=45s第三格：G3=1020.0253102184.88106=20s絮凝池平均速度梯度為：G=102N3W=1020.516102184.88106=53SGT=532060=63600經核算，G值與GT值均較合適。2.2、斜管沉淀池（1）、計算公式如下表：（2）、設計計算已知進水量：Q=242001.1=26620 m3 /d=1109.7 m3 /h=0.308 m3 /s。采用兩個池子每池設計流量為0.308/2=0.154 m3 /s顆粒沉降速度：=0.4mm/s。 清水區上升流速：

34、 v1=2.5mm/s 斜管傾角： 600 采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管壁厚=0.4mm，邊距d=30mm。 清水區面積：A=Qv=0.1540.003=51.33m2其中斜管結構及無效區占用面積按5計，人孔面積為1m2，則實際清水區需要面積為 A=51.331.05+1=54.9=55m2為了排水均勻，采用斜管區平面尺寸為：BL=5m11m（與絮凝池尺寸相同），使進水區沿11m長一邊布置。斜管長度l: 管內流速： v0=vsin=2.5sin600=2.89mms斜管長度： l=1.33v0-sincosd=1.332.89-0.40.8660.40.530=525mm考慮到管端紊流、積泥

35、等因素，過渡區采用300mm,則斜管總長為 l=300+525=825mm 按1000mm計。池子高度采用保護高度為0.3m,清水區：1.3m，穿孔排泥斗槽高：h3=0.8m補水去：h4=1.3m，超高：0.5m，斜管高度： h=lsin=10000.87=870mm則池子總高位H=0.3+1.3+1.3+0.8+0.5+0.87=5.07m沉淀池進口采用穿孔墻，排泥采用穿孔管，集水系統采用穿孔管。復算管內雷洛數及沉淀時間Re=Rv0=d40.3460.01=0.750.2890.01=21.67其中v0=vsin=2.5sin600=2.89mmsd=0.75cm管內沉淀時間：T=lv0=1

36、0002.89=346s=5.77min(沉淀時間T一般在4-8min之間)、集水系統（如下圖）采用兩側淹沒孔口集水槽集水、集水槽個數：N=2、集水槽中心距aa=B+0.1N=7.2+0.14=1.83m、槽中流量q=Q/N=0.308/4=0.077 m3 /s考慮池子的超載系數為20，故槽中流量q0=1.2q=1.20.077=0.0924m3s、槽中水深。槽寬 b=0.9q04=0.90.09240.4=0.35m（為方便施工，b取0.5m）起點槽中水深：H1=0.75b=0.750.5=0.375m終點槽中水深：H2=1.25b=1.250.5=0.625m為方便施工，槽中水深統一按0

37、.63m計、槽的高度集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取5cm，跌落高度取5cm，槽的高度取0.37m，則集水槽總高度 H3=H2+0.05+0.05+0.37=1.1m、孔眼計算、所需孔眼總面積由q0=2gh，得=q02gh式中：q0集水槽流量（m3 /s）； 流量系數，取0.62； h孔口淹沒深度，取0.05m； 孔口總面積（m2）所以=0.0770.6229.80.05=0.125m2、單孔面積 ： 0孔眼直徑采用d=30mm，則單孔面積0=4d2=3.1440.032=0.0007m2、孔眼個數nn=0=0.1250.0007=178、集水槽每邊孔眼的個數 n1=n2=1782=89

38、、孔眼中心距SS=L/89=0.12m，孔眼從中心向兩邊排列，如下圖。、落水斗落水斗具體尺寸和布置見下圖出水管直徑d=200mm，出水管進口的喇叭口直徑D=300mm。、沉淀池停留時間、沉淀池總容積WW=L+1B+0.1h1+h2+h3=7.6+17.2+0.11.3+0.8+1.3=213.5m3、集水槽體積V槽=Lb+2H2+0.052+2=14.40.485+20.050.625+0.052+0.052=3.06m3、斜管結構體積V管=L+1.0B+0.15%h3=7.6+1.07.2+0.10.050.8、人孔體積V孔=11h3+h4=110.8+1.3=2.1m3、沉淀池有效容積W效

39、=W-V槽-V管-V孔=213.5-3.06-2.5-2.1=205.8m3、沉淀池停留時間T=W效Q=205.80.154=1336.4s=22.3min2.3、普通快濾池（1）、設計計算已知進水量：Q=242001.1=26620 m3 /d=1109.7 m3 /h=0.308 m3 /s。1） 濾池面積及尺寸 濾池工作時間為24h，沖洗周期為12h，濾池實際工作時間T=24-0.1（2412）=23.8h（式中只考慮反沖洗停用時間，不考慮排放初慮時間），濾池面積為：F=QvT=266201023.8=112m2采用濾池數N=4個，單排布置，每個濾池面積為f=FN=1124=28m2濾池

40、長寬比采用：LB=21=2采用濾池尺寸：L=7.5m，B=3.7m。校核強制慮速：v=NvN-1=4104-1=13.3mh2)、濾池高度：承托層高度： H1=0.5m濾料層高度： H2=0.6m砂面上水深： H3=1.8m保護層高度： H4=0.3m則濾池總高：H=H1+H2+H3+H4=0.5+0.6+1.8+0.3=3.2m3）、配水系統（每只濾池）干管：干管流量： qg=fq=2814=392Ls采用管徑： dg=600mm(干管埋入池底，頂部設濾頭)干管始端流速:：vg=1.38ms支管：支管中心間距：采用a=0.27m每池支管數：n=2La=27.50.2756每池支管入口流量qj

41、=qgn=39256=7Ls 采用管徑： dj=70mm支管始端流速為： vj=1.81ms孔眼布置：支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25孔眼總面積：Fk=Kf=0.25%28=0.07m2=70000mm2采用孔眼直徑： dk=10mm每個孔眼面積：fk=4dk2=0.758102=75.8mm2孔眼總數：Nk=Fkfk=7000075.8=923個每根支管孔眼數：nk=Nkn=92356=16個支管孔眼布置成兩排，與垂線成45度夾角向下交錯排列。如下圖每根支管長度：lj=12B-dj=123.7-0.6=1.55m每排孔眼中心距：ak=lj12nk=1.551216=0.194m孔眼

42、水頭損失：支管壁厚為： =5mm流量系數： =0.68水頭損失：hk=12g(q10K)2=12g(14100.680.25)2=3.5m復算配水系統：支管長度與直徑之比不大于60，則ljdj=1.550.07=2260孔眼總面積與支管總面積之比小于0.5，則Fknfj=0.07560.7850.072=0.3250.5干管橫截面積與支管總截面積之比，一般在1.75-2.0，則 fgnfj=0.7850.62560.7850.072=1.521.75孔眼中心距應小于0.2，即：ak=lj12nk=1.551216=0.194m0.2m4）、洗砂排水槽：洗砂排水槽中心距，采用：a0=1.85m則

43、排水槽根數為：n0=3.71.85=2根排水槽長度： L0=L=7.5m每槽排水量：q0=qL0a0=147.51.85=194.25Ls（采用三角形標準斷面）槽中流速，采用： v0=0.8ms槽斷面尺寸：x=12194.2510000.8=0.246m (采用0.25m)排水槽底厚度，采用：=0.05m。砂層最大膨脹率：e=40。砂層厚度：H2=0.75m洗砂排水槽頂距未膨脹時濾料表面高度為：He=eH2+2.5x+0.07=1.05m洗砂排水槽總面積：F0=2xL0n0=20.267.52=7.5m2復算：排水槽總平面面積與濾池面積之比，一般小于25，則F0f=8.428=26.7%25%

44、5）、濾池各種渠計算：進水：進水總流量： Q1=26620m3d=0.308m3s采用進水渠斷面：渠寬：B1=0.7m，水深為0.4m渠中流速：v1=1.1m/s。各個濾池進水管流量：Q2=0.3084=0.077m3s采用進水管直徑為：D2=350mm。管中流速：v2=0.8ms。沖洗水沖洗水總流量：Q3=qf=1428=0.392m3s。采用管徑：D3=450mm。管中流速：v3=2.46ms。清水：清水總流量：Q4=Q1=0.308m3s。清水渠斷面：同進水渠斷面每個濾池清水管流量：Qj=Q2=0.077m3s。采用管徑：D5=300mm。管中流速：v5=1.09ms。排水：排水流量：Q6=Q3=0.392m3s。排水渠斷面：寬度：B6=0.7m，渠中水深：0.5m。渠中流速：v6=1.12ms。沖洗水箱：沖洗時間：t=6min。沖洗水箱容積：W=1.5qft=1.51428660=211.68m3水箱至濾池配水管間的沿途及局部水頭損失之和：h1=1.0