給水工程

課

程

設

計

學校:

學院：

班級：

姓名：

學號：

指導老師：

日期：2023.6

目錄

一、原始數據：....................................................3

二、方案的選擇與工藝流程確實定：...................................4

三、構筑物的設計計算：...........................................5

1配水井設計計算.................................................5

2混凝處理.......................................................6

3混合方式......................................................10

4.柵條絮凝池...................................................11

5斜管沉淀池....................................................17

6.一般快濾池濾.................................................21

8.消毒處理.....................................................29

9..給水處理廠高程布置.........................................31

一、設計任務

根據給定日勺資料設計一座中、小型給水處理廠及重要構筑物日勺工藝

設計。該水廠所在地區為華南地區。

廠區地下水位深度-2.4米,主導風向北風。

5、廠區地形示意圖：(以老師選定日勺為準)

2總體設計

2.1工藝流程確實定

根據《地面水環境質量原則》(GB-3838-02),原水水質符合地面水IH類水質原則，

除濁度、菌落總數、大腸菌數偏高外，其他參數均符合《生活飲用水衛生原則》(GB5749

-2023)的規定。

水廠水以地表水作為水源，工藝流程如圖1所示。

混凝劑消毒劑

原水,二混合?絮凝沉淀池再二L清冰池一二級泵房用戶

圖1水處理工藝流程

2.2處理構筑物及設備型式選擇

1、配水井設計計算

1.1設計參數

配水井設計規模為：Q=5000（X〃"d）=2083（/??3//?）=0.5786（/w3Is）。

1.2設計計算

1.2.1配水井有效容積：配水井水停留時間采用2?3min,取7=2.5min,則配水井

有效容積為

W=QT=2083x2.5/60=86.79布

設兩條進水管管徑配水井進水管的設計流QnlBlS征/〃=0?2893"/S,查水

力計算表知,當進水管管徑為DN水0mm時,y=L01m/s（在1.0?1.2旭為范圍內）。即

管徑D|=600〃wz

1.2.3矩形薄壁堰：進水從配水井底中心進入，經等寬度堰流入2個水斗再由管道接

入2座后續處理構筑物。每個后續處理構筑物的分派水量為

=2083/2=10415,/h=0.2893W/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。

a.堰上水頭”

因單個出水溢流堰的流量為9=0?2893加/s=289.3L/s,一般不小于IOOL/S

采用矩形堰，不不小于100L/S,采用三角堰，因此本設計采用矩形堰（堰高力取

0577）。矩形堰日勺流量公式為：

q=mby&H'r

式中q——矩形堰的流量，m3/s；

rn----流量系數，初步設計時采用〃?=0.42；

b——堰寬，m,取堰寬b=3.6

H——堰上水頭，Wo

已知4=0.289，〃3S,機=0.42,b=36〃，代入下式，有：

/\2/3

H=—=（---------------）2/3=0.I23W

jib12gJ0.42x3.6x72x9.8

b.堰頂寬度8

根據有關試驗資料，當二＜0.67時，屬于矩形薄壁堰。取8=0.05"，這時

H

—=0.42（在0?0.67范圍內），因此，該堰屬于矩形薄壁堰。

H

1.3配水管管徑D2

由前面計算可知，每個后續處理構筑物的分派流量為夕=°289加/5,查水力計算表可

600

知,當配水管管徑口2=加時,v=\.Q\m/s（在0?8?1.0加/$范圍內）。

L4配水井設計：

配水井長為8m,寬為5m,井內有效水深H°=5〃z,考慮堰上水頭和一定的保護高度，

取配水井總高度為5.5mo

2.2.1藥劑溶解池

設計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設計高度一般以在地平面如下或半地

下為宜，池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動強度，改善操作條件。溶解池的底坡不

不不小于0.02,池底應有宜徑不不不小于100mm的排渣管，池壁需設超高，防止攪拌溶

液時溢出。

由于藥液一般都具有腐蝕性，因此盛放藥液日勺池子和管道及配件都應采用防腐措施。

溶解池一般采用鋼筋混凝土池體，若其容量較小，可用耐酸陶土缸作溶解池。

投藥設備采用計量泵投加的方式。采用計量泵，不必另備計量設備，泵上有計量標志,

可通過變化計量泵行程或變頻調速變化藥液投量，最適用于混凝劑自動控制系統。

2.2.2混合設備

使用管式混合器對藥劑與水進行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資

高；水泵混合設備復雜，管理麻煩，機械攪拌混合耗能大，管理復雜，相比之下，管式混

合具有占地極小、投資省、設備簡樸、混合效果好和管理以便等長處而具有較大的優越性。

2.2.3絮凝池

反應池作用在于使凝聚微粒通過絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝體C

目前國內使用較多的I是多種形式口勺水力絮凝及其多種組合形式，重要有隔板絮凝、柵

條絮凝和折板絮凝。這幾種形式的絮凝池在大、中型水廠中均有使用，都具有絮凝效果好、

水頭損失小、絮凝時間短、投資小、便于管理等長處，并且都能到達良好的絮凝條件，從

工程造價來說，柵條造價為折板日勺1/2,而隔板絮凝池占地較大，因此采用柵條絮凝。

2.2.4沉淀池

原水經投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離

出來以完畢澄清日勺作用。

設計采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應

性強、處理效果穩定和排泥效果好等特點，不過，平流式占地面積大。并且斜管沉淀池因

采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。

2.2.5濾池

采用擁有成熟運轉經驗的一般快濾池。它日勺長處是采用砂濾料，材料易得，價格廉價;

采用大阻力配水系統，單池面積可較大；降速過濾，效果好。虹吸濾池池深比普快濾池大,

沖洗強度受其他幾格濾池內過濾水量影響，沖洗效果不如一般快濾池穩定。故而以普快濾

池作為過濾處理構筑物。

2.2.6消毒措施

水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最終一道工序，其目的在于殺滅水中的有害

病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。

采用被廣泛應用H勺氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過程操作簡樸，價格較低，且在管

網中有持續消毒殺菌作用,雖然二氧化氯，消毒能力較氯強并且能在管網中保持很長時間,

不過由于二氧化氯價格昂貴，且其重要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內目前在凈水處理方面應

用尚不多。

3加藥間設計計算

3.1混凝劑投配設備的設計

水質的混凝處理.，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑），通過混凝劑水解產物壓縮膠體

顆粒日勺擴散層，到達膠粒脫穩而互相聚結；或者通過混凝劑日勺水解和縮聚反應而形成的高

聚物H勺強烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結。

混凝劑日勺投加分為干投法和濕投法兩種，干投法指混凝劑為粉末固體直接投加，濕投

法是將混凝劑配制成一定濃度溶液投加。我國多采用后者，采用濕投法時，混凝處理工藝

流程如圖2所示。圖2濕投法混凝處理工藝流程

圖3-1不一樣混凝劑處理效果對比

/興

講

縷

41

時間/d

已知計算水量Q=5萬m3/d=2()83m3/h。根據原水水質，參照上圖，選堿式氯化鋁(PAC)

為混凝劑，據原水水質濁度判斷，混凝劑H勺最大投藥量a=26mg/L,藥容積的濃度b=15%,

混凝劑每日配制次數n=2次。

混凝劑投加量參照值:

原水濁度/NTU8153050

最佳投加量/（mg?I/）15?2013-1515-1715-18

原水濁度/NTU100200300

最佳投加量/（mg?L7）16?2016?2520?26

溶液池一般以高架式設置，以便能依托重力投加藥劑。池周圍應有工作臺，底部應設

置放空管。必要時設溢流裝置。

1）溶液池容積按下式計算：

a_Q_____2_6_x_2_0_83_/IA.A_

卬尸417加417x2x15___-取5痛

式中：a—混凝劑（堿式氯化鋁）的最大投加量（mg/L）,本設計取26mg/L;

Q—設計處理的水量，2083m3/h;

B—溶液濃度（按商品固體重量計），一般采用5%-20的本設計取15%；

n一每日調制次數，一般不超過3次，本設計取2次。

溶液池采用矩形鋼筋混凝土構造，設置2個，每個容積為W1（一備一用），以便交

替使用，保證持續投藥。單池尺寸為Lx8x，=2.0x2.0xl.5,高度中包括超高0.3m,置

于室內地面上.

溶液池實際有效容積：W=2.0x2.0x1.2=4.8m3滿足規定。

池旁設工作臺，寬池底坡度為0.02。底部設置DNIOOmm放空管，采用硬

聚氯乙烯塑料管。池內壁用環氧樹脂進行防腐處理。沿池面接入藥劑稀釋采用給水管

DN60mm,按lh放滿考慮。

2）溶解池容積嗎

W2=U.3WI=°3x5=l.5療

式中：怩----溶解池容積（m3）叱；本設計取0.3叫

溶解池也設置為2池，單池尺寸：LxBx//=1.5xl.0xl.5,高度中包括超高0.2m,底

部沉渣高度0.2m,池底坡度采用0.02o

溶解池實際有效容積：W=1.5x10x1.1=1.65n?

溶解池口勺放水時間采用l=10min,則放水流量：

W,1.5x1000一一

=--=------=2.5L/S

60/10x60

查水力計算表得放水管管徑4=63mm,對應流速d°=0.73〃?/s,10（）（），=10.99,管材采用

硬聚氯乙烯管。溶解池底部設管徑d=100mm的）排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。

溶解池H'、J形狀采用矩形鋼筋混凝土構造，內壁用環氧樹脂進行防腐處埋。

3）投藥管

投藥管流量

Wx2x10005x2x1000八，

a=-------=----------=0.1\5L/s

'24x60x6024x60x60

查水力計算表得投藥管管徑d=15mm,對應流速為0.75m/s。

4）溶解池攪拌設備

溶解池攪拌設備采用中心固定式平槳板式攪拌機。

5）計量投加設備

混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型，重力投加方式有泵前投加

和高位溶液池重力投加;壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。計量設備有孔口計量，

浮杯計量，定量投藥箱和轉子流量計。本設計采用耐酸泵和轉子流量計配合投加。

計量泵每小時投加藥量:

WS

q=--=—=0.4277?3/h

1212

式中：叫——溶液池容積（n?）

耐酸泵型號25FYS-20選用2臺,一備一用.

6)藥劑倉庫

估算面積為150m2,倉庫與混凝劑室之間采用人力手推車投藥，藥劑倉庫平面設計尺

寸為10.0mxl5.0mo

4混合設備設計計算

4.1設計參數

設計總進水量為Q=50000m3心水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一種混合單元，

投藥管插入管徑口勺1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布，進水管采用兩條，流

速v=lm/s。計算草圖如圖3-2。

圖4.2管式靜態混合器計算草圖

4.2設計計算

4.2.1設計流量

Q=5萬myd=2O83m3/h=O.5786m3/s

4.2.2設計流速

靜態混合器設在絮凝池進水管中，設計流速v=l.()m/s,則管徑為:

4x0.5786

D=0.86/〃

-V3.14x1.0

取D=800mm,則實際流速V=1.15m/s.

4.2.3混合單元數

按下式計算

2.36

N>2.36產=2.35

取N=3,則混合器的混合長度為:

L=l.lN*D=l.lX3Xl=3.3m

4.2.4混合時間

L33

T=-=^^=2.86

V1.15S

4.2.5水頭損失

V2|43V2I431152

h=(：—N=^—x——N=-^-x-^—x3=0.316"?

,2gD042gO.8042x9.8

4.2.6校核GT值

G=樣=槨磐尹=您3心700?1000S')

GT=895.192X2.95=2640.81(22023)水力條件符合規定

5絮凝池

在絮凝池內水平放置柵條形成柵條絮凝池，柵條絮凝池布置成多種豎井回流式，各豎

井之間的隔墻上，上下交錯開孔，當水流通過豎井內安裝的若干層柵條或柵條時，產生縮

放作用，形成漩渦，導致顆粒碰撞。

柵條絮凝池日勺設計分為三段，流速及流速梯度G值逐段減少。對應各段采用日勺構件,

前段為密網，中段為疏網，末段不安裝柵條。

5.1平面布置

絮凝池分為兩組

每組設計流量Q=0.5X0.578=0.289m/s

平面布置形式：采用18格，如下圖1所示。

-下面進出水

進水管DN900

-上面進出水

圖1柵條絮凝池平面示意圖

設計參數選用：

絮凝時間：T=12min=720s,有效水深"。"45"（與后續沉淀池水深相配合），超高

0.3m,池底設泥斗及快開排泥閥排泥，泥斗高0.6m；

絮凝池總高度為H=4.5+O.3H）.6=5.4m。

絮凝池分為三段：

前段放密柵條，初設過柵流速片柵=°25根/5,豎井平均流速*井

中段放疏柵條，初設過柵流速嶺棚=O22"/s,豎井平均流速“井

末段不放柵條，初設豎井平均流速0/2〃〃$。

5.2平面尺寸計算

每組池子容積V=0.289x720=208.08m3

單個豎井的平面面積乂=上=堊"=2.56m2

18H018x4.5

豎井尺寸采用L6m*1.6m,內墻厚度取0.2m,外墻厚度取0.3m

池子總長L=6*1.6+6*0.2+03*2+1.5*1.6=13.8m

寬B=1.6*3+O.2*2+O.3*2=5.8m

5.3柵條設計

選用柵條材料為鋼筋混凝土，斷面為矩形，厚度為50mm,寬度為50mm。

前段放置密柵條后

2

豎井過水斷面面積為：AQ=2^2=L15,n

?水v0.25

豎井中柵條面積為：.A-=2.56?1.15=1.41m2

單柵過水斷面面積為：=1.6x0.05=0.08m2

所需柵條數為：]\4]=2迪=巴=17.5(根)，取Ml=18根

aiw008

兩邊靠池壁各放置柵條1根，中間排列放置16根，過水縫隙數為17個

平均過水縫寬Sl=(l600-17X50)/16=46.87mm

實際過柵流速v1=0.289/(17*1.6*0.04l)=0.259m/s

中段放置疏柵條后

豎井過水斷面面積為：A2水=旦=等=1.31〃，

水匕榴0.22

豎井中柵條面積為:A2?=2.56-1.31=1.25nr

2

單柵過水斷面面積為：aim=1.6x0.05=0.08m

所需柵條數為：M2=l.25/0.08=15.6(根),取ME6根

兩邊靠池壁各放置柵條1根，中間排列放置14根，過水縫隙數為15個

平均過水縫寬S2=(l600-16*50)/15=53.33mm

實際過柵流速V2=0.289/(15*1.6*0.053)=0.227m/s

5.4豎井隔墻孔洞尺寸

流量

豎井隔墻孔洞脫過水面積二

過孔流速

0.289

如「豎井的孔洞面積二=0.96(〃/)

0.3

Q_0,289

孔洞I肉高度〃二=0.566/77

vxL7-1.7x03

取孔的寬為L68m,高為0.57m

其他的各豎井孔洞口勺計算尺寸見下表

豎井隔墻空洞尺寸

格編號123456

孔洞高0.57X0.57X0.74X0.73X0.85X0.85X

X寬1.681.681.681.681.681.68

流速0.30.30.230.230.20.2

格編號789101112

孔洞高0.89X0.89XIXIX1.14X1.14X

X寬1.681.681.681.681.681.68

流速0.190.190.170.170.150.15

格編號1314151617

孔洞高1.22X1.22X1.42X1.42X1.7X

義寬1.681.681.681.681.68

流速0.140.140.120.120.1

5.5各段水頭損失

22

h=￡%+￡月=E4乎+￡自2洋刎

ZgZg

式中h—各段總水頭損失，m；

hl—每層柵條的水頭損失，m；

h2—每個孔洞的水頭損失，m；

。一柵條阻力系數，前段取1.0,中段取0.9；

■-孔洞阻力系數,取3.0：

匕一豎井過柵流速，m/s；

v2—各段孔洞流速，m/s。

中段放置疏柵條后

1）第一段計算數據如下：

豎井數3個，單個豎井柵條層數3層，合計9層；

過柵流速vIrt,=0.26m/s；

豎井隔墻3個孔洞，過孑L流速分另IJ為匕孔=0.3m/s,彩孔=0.28〃?/s,匕孔=0.25m/s

h=Z%+Z3Z吟

則

n0八2o

=9xl.0x———+------(0.32+0.282+0.252)=0.06機

2x9.812x9.81

2)第二段計算數據如下：

豎井數3個，前面兩個豎井每個設置柵條板2層，后一種設置柵條板1層，總共柵條

板層數=2+2+1=5；

過柵流速v2Hf=0.23m/s

豎井隔墻3個孔洞，過孔流速分別為用孔=0.22m/s,%孔=0.20m/5,匕孔二°18mls

則

n7323

=5x0.9x…+—:—(0.222+0.22+0.182)=0.032m

2x9.812x9.81

3)第三段計算數據如下：

水流通過的孔洞數為5,過孔流速為匕孔二0.14m/s,%孔=0.12〃?/s,匕孔=0.12〃〃s,

匕孔=。/s，為孔=0.1"2/S

2

則

---(0.142+0.122+0.122)=0.007/77

2x9.81

5.6各段停留時間

第一段

ti=vi/Q=1.6*1.6*4.5*3/0.289:119.58g2min

第二段和第三段t2=t3=2min

6沉淀池

采用上向流斜管沉淀池，水從斜管底部流入，沿管壁向上流動，上部出水，泥渣由底

部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窩六邊形塑料板，管的內切圓直徑d=25mm,長

1=1000mm,斜管傾角0=60?

如下圖1所示，斜管區由六角形截面的蜂窩狀斜管組件構成。斜管與水平面成60°角,

放置于沉淀池中。原水通過絮凝池轉入斜管沉淀池下部。水流自下向上流動，清水在池頂

用穿孔集水管搜集；污泥則在池底也用穿孔排泥管搜集，排入下水道。

排泥集水管

穿孔排泥管

圖1斜管沉淀池剖面圖

6.1設計水量

斜管沉淀池也設置兩組，每組設計流量Q=0.272m3/s

表面負荷取q=9m/(m3/h)=2.5mm/s

6.2沉淀池面積

1）清水區有效面積F'

F'=0.289/0.0025=115.6m2

2）沉淀池初擬面積F

斜管構造占用面積按5%計，則

F=1.05*F,=1.05*115.6=121.38/m2

初擬平面尺寸為Li*Bi=12m*10m

3）沉淀池建筑面積F建

斜管安裝長度L2=/cos〃=05〃

考慮到安裝間隙，長加0.07m,寬加0.1m

L=Li+L2+0.07=12+0.5+0.07=12.57m取13m

B=B.+0.1=10.1m由于長度上己經考慮加長,取B=10m

FLL*B=13*10=130m2>121.38n?,符合規定

6.3池體高度

保護高/?1=0.3m；

斜管高度/?2=/xsin^=lxsin60=0.87m；

配水區高度/?3=i.5m；

=

清水區局度h41.2m：

池底穿孔排泥槽高h5=0.8m.

則池體總高為

〃="十為+為+4+14=0.3+0.87+1.5+1.2+0.8=4.67w

6.4復核管內雷諾數及沉淀時間

1）管內流速匕

Q_0.289

=2.89〃〃，/s

Fsin6>-115.6sin60°

2）斜管水力半徑R

R=d/4=0.625o%

3)雷諾數Re

Re=/^=0.625x0.289=18J

v0.01

4）管內沉淀時?間t

1000

=3465=5.77min

~^89

6.5配水槽

配水槽寬b二lm

6.6集水系統

1)集水槽個數n=9

2)集水槽中心距a=L/n=13/9=1.44m

3)槽中流量qo=Q/n=0.289/9=0.032m3/s

4)槽中水深H2

槽寬b=O.9qoo-4=O.9*0.()32o-4=().227m

起點槽中水深0.75b=0.17m,終點槽中水深1.25b=().283m

為以便施工，槽中水深統一按H2=0.28m計。

5）槽日勺高度H3

集水措施采用沉沒式自由跌落。沉沒深度取5cm,跌落高度取5cm,槽日勺超高取0.15m,

則集水槽總高度為

H3=H2+0.05+0.05+0.15=0.53m

6）孔眼計算

a.所需孔眼總面積a

由還得a）=—

川2gh

式中%一集水槽流量，/s；

〃一流量系數，取0.62

/?一孔口沉沒水深，取0.05m；

f）mo

因此（o=——,uw=0.05m

0.6272x9.81x0.05

b.單孔面積為

孔眼直徑采用d=30mm,則單孔面積

4=號=00007〃/

4

c.孔眼個數〃=@/供）=0.05/0.0007=71.4（個）取72個

d.集水槽每邊孔眼個數d

n=n/2=36（個）

e.孔眼中心距離So

S0=B/50=10/36=0.28m

6.7排泥

采用穿孔排泥管，沿池寬（B=10m）橫向鋪設6條V形槽,槽寬1.5m,槽壁傾角45。,

槽壁斜高1.5m,排泥管上裝快開閘門。

7過濾池

6.1濾料日勺選擇

濾料：采用石英砂，含雜質少、有足夠日勺機械強度、并有合適的空隙。

石英砂篩分曲線：

篩孔直徑（毫米）0.30.40.50.60.751.01.21.5

通J砂物廓枇例（%）3345536072839092

其篩分曲線如下圖示

(

醇

)

蛔

含

工

般

起

想

0.20.40.60.8L0L2L4L6

篩孔孔徑（urn）

從篩分曲線上，求得九二0.15mm,%=0.90mm,因此。心過大，一般快濾池的）有效濾

徑為0.5~1.2mm,不均勻系數Kso不不小于2。按設計規定，設dlo=O.5,k80=2.0，則dw=0.5

X2.0=1.0mmo按此規定篩選濾料。篩選完后，如上圖可知，大粒徑（d>1.4mm）顆粒約

篩除12%,小粒徑（d<0.45mm）顆粒約篩除50%,共篩除62%左右。

6.2濾料參數

采用石英砂濾料。

表6-1濾料級配及濾速

類別濾料構成濾池強制濾

粒徑不均勻厚度(m/h)速（m/h）

mm系數mm

單層石??

dni.x=l.<2.07008101014

英砂濾料2

dllin=0.

5

表6-2沖洗強度、膨脹度及沖洗時間

濾層沖洗強度膨脹度（％）沖洗時間

：L/sm2）（min）

石英砂濾料12?15457?5

表6-3濾池大阻力配水系統承托層粒徑和厚度

層次（自上而粒徑厚度（mm）

下）(mm)

12-4100

24-8100

38-16100

416-32本層壩囿至少應高出配水系統孔眼100

7.2.1設計水量

Q=0.578m3/s濾速v=10m/h

7.2.2沖洗強度

沖洗強度q按經驗公式計算

43.2dJ5(e+().35嚴2

q=(1+6)產

式中4〃一濾料平均粒徑；

e一濾層最大膨脹率，取e=45%；

V—水的J運動黏滯度，V=1/5O

砂濾料H勺有效直徑4。=0.5mm

與4“對應的濾料不均勻系數u=1.5

因此,d,n=0.9uJl0=0.9X1.5X0.5=0.675mm

43.2x0.675145x(0.5+0.35)L632…〃

q=-----------------k------=12L/(5-m2x)

(1+O.5)x1.140-632

7.2.3濾池面積及高度

、由、，必Q八。2

濾池總面積F=—=0-.-5-7-8-X-3-6-0-0-=208.08m-

v1()

濾池個數采用NE個，單排布置

單池面積kF/N=208/4=52m2每池平面尺寸采用LXB=8mX7m

濾池高度H

H=H1+H2+H3+H4

其中：”一濾池高度機

一承托層高度in

也一濾料層高度機

H、一濾料層上水深m

"4—超高機

因此H=0.45+0.7+l.8+O.3=3.25m

7.1濾池的布置

由N不不小于5,采用單排布置，按單層濾料設計，采用石英砂作為濾料。

7.2.4單池沖洗流量

^=52x12=6241/5

7.2.5洗砂排水槽

(1)斷面尺寸

兩槽中心距采用a=2.0m

排水槽個數n尸L/a=820=4(個)

槽長l=B=7m

槽內流速，采用().6nVs

排水槽采用原則半圓形槽底斷面形式。

2)設置高度

流料層厚度采用Hn=0.7/72

排水槽底厚度采用S=0.05m

2\1000v()

槽頂位于濾層面以上的高度為：

Hc=eHn+2.5x+3+c=1.075mC取0.075me取0.45

7.2.6集水渠

集水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.75m

(1)渠始端水深Hq

Hq=0.81(fq/1000b)2/3=0.81*(52*12/1000*0.75嚴=0.67m

(2)集水渠底低于排水槽底日勺高度Hm

Hn產Hq+0.2=0.67+0.2=0.87

7.2.7配水系統

采用大阻力配水系統，其配水干管采用方形斷面喑渠構造。

(1)配水干渠

干渠始端流速采用v干=\.5m/s

干渠始端流量Qt=q^=0.588m3/s

干渠斷面積A=Q干/vt=0.564/1.5=0.392,取0.392M

(2)配水支管

支管中心距采用s=0.25m

支管總數n2=2L/S=2X8/0.25=56(根)

支管流量Q支=Qi/n2=0.588/56=0.010m3/s

支管直徑采用d工=75mm,流速”=2.44m/s

支管長度4=7~(Q>6+2X0J)=3.1/77

2

核算//d支=3.1/0.075=41

(3)支管孔眼

孔眼總面積。與濾池面積f的比值a,采用a=0.24%,則

Q=a1=0.()024X52=0.124

孔徑采用4)=11mm-0.011m

單孔面積3=兀do2/4=3.14*0.0122/4=li3*l0-6m2

孔眼總數。/3=0.124/113*10%=]097(個)

每一支管孔眼數(分兩排交錯排列)為：

n4=n3/n2=1097/56%19.5(個)取20個

孔眼中心距so=21i/n4=2*3.1/20=0.31m

孔眼平均流速v=q/(10a)=12/(10*0.24)=5m/s

7.2.8沖洗水箱

沖洗水箱與濾池合建，置于濾池操作室屋頂上。

⑴容量V

沖洗歷時采用Zo=6min

V=1.5x(*x60)/1000=0.09執

=1.5*12；!；52*6*60/1000=337m3

水箱內水深，采用%=35〃

圓形水箱直徑

Dffi=(4V/nh?,)=(4*337/n*3.5)14=11.10m

(2)設置高度

水箱底至沖洗排水箱的高差AH,由如下幾部分構成。

a.水箱與濾池間沖洗管道的水頭損失九

管道流量Q；q.=q沖=().588m/s

管徑采用D沖=400mm,管長/=70"

查水力計算表得：％=2.55〃?/s,1000/=13.5

沖洗管道上日勺重要配件及其局部阻力系數合計22=7.38

%=〃沖+Z叁2/2g=13.5x70/1000+7.38x2.553(2x9.81)=3.39mlLO

b.配水系統水頭損失4

為按經驗公式計算

2

%=8闿2/(2g)+10uj/(2g)=8x1S/19.62+10x2.15/l9.62=3.28mH2O

c.承托層水頭損失勿承托層厚度采用Ho=O.45m

4=0.022H()q=0.022x0.45x12=0.12

d.濾料層水頭損失為h4=P2/(P2-pi)(l-mo)Lo

式中p2一濾料日勺密度，石英砂為2.65〃加.

月一水的密度，—

，叫)一濾料層膨脹前的孔隙率(石英砂為0.41)；

%一濾料層厚度，mo

因此h4=2.65/(2.65-l)(l-0.41)0.7=0.66mH20

e.備用水頭h5=1.5mH2O

則△H=hi+h2+h3+h4+h5?^:9.0mH2O

8消毒

8.1加藥量確實定

水廠設計5萬m3/d=2083m3/h

最大投氯量為a=3mg/L

加氯量為：

q=Qb

式中q-每天日勺投加量（g/d）

Q■設計水量（加/））,Q=5OOOO/n3/J;

3

b-加氯量（g/加），一般采用0.5?1.0g/,b=1.0g/m0

4=1.0x68000=50000g/d=50kg/d=2.08欠g/h

儲氯量（按一種月考慮）為：

G=30*24Q=30*24*2.08=1497.6K&月可1500kg

8.2加氯間的布置

設水廠所在地主導風向為北風，按平坦地形設計，水源口位于水廠西方向。

在加氯間、氯庫低處各設排風扇一種，換氣量每小時8?12次，并安裝漏氣探測器，

其位置在室內地面以上20cm。設置漏氣報警儀，當檢測的漏氣量到達2?3mg/kg時即報

警，切換有關閥門，切斷氯源，同步排風扇動作。

為搬運氯瓶以便，氯庫內設單軌電動葫蘆一種，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大

門以夕卜。

加氯間外布置防毒面具、急救材料和工具箱，照明和通風設備在室外設開關。

在加氯間引入一根DN50的給水管，水壓不小于20mH20,供加氯機投藥用；在氯庫

引入DN32給水管，通向氯瓶上空，供噴淋用。

9清水池

9.1清水池的設計

(2)清水池的容積清水池的有效容積，包括調整、消防儲水量和水廠自用水量，清

水池日勺總rr效容積

v=kQ

式中"經驗系數，10%?20%,取20%；

V--清水池總有效容積(加)

Q-設計流量(m3/J),Q=47000m3/Jo

v=0.2x4700(h23=9400/7?3

清水池共建2座，則每座容積為

v,=9400/2//?=470D/n3

(2)清水池尺寸設計清水池單池面積

h

式中A--每座清水池內面積(nr)；

h-有效水深(m),取4.0m。

A5二幽二"75療

/74

取清水池寬B=20m,則清水池長L為

L=4=219加=58.75m,取59m

B20

則清水池實際容積為59X20X4/=4720

清水池超高4取0.5m,則總高為

H=%+乩=4.5〃i

（3）管道系統'

1）清水池進水管。

沒池設1根進水管,則0=23500m3/d=272L/s

管內流速0.7?1.0/77/5,取0.8向s。

則"=0.658m,取DN=700mm。

設計中取進水管徑為DN700,金屬管實際流速0.707m/s.

2）清水池出水管道。由于顧客的用水量時時變化，清水池H勺出水管應按出水最大流

量計算

T

124

式中Q--最大流量（〃///?）；

K??時變化系數，一般采用1.3?2.5；

Q--設計水量did）。

設計中取時變化系數K=1.5,則

3

cKQ/1QO3

Q.=---=--1-.-5--x-4--7--0-0--0-=2090372.75/7s7/h=0n.82〃？//s

2424

沒池一根出水管道，則Q=0.41加/s,出水管管內流速一般采用0.7?l.Om/s,設計中

取匕=0.8〃i/s,則。2=0-808m,；設計中取出水管管徑為DN800,則流量最大時出水管內日勺

流速為0.81m/$。

3）溢流管。溢流管直徑與進水管相似，采用DN830的管徑，在溢流管管端設喇叭口，

管道上不設閥門。出口設置網罩，防止.蟲類進入訊1內。

4)放空管。清水池內H勺水在檢修時需要放空，因此應設放空管。放空管按2h將池內

水放空計算，管內流速v取1.2〃z/s,則管徑為

2=I------------

Vv2xrx3600x0.785

式中A-放空管管徑(m)

嶺一放空管管內流速(m/s)

t-放空時間(h),?t=2ho

D,=----------三妁-------in=0.685m

V1.2x2x3600x0.785

設計中去排水管管徑為DN700o

5)清水池布置。

a.導流墻。在清水池內設置導流墻，以防止池內出現死角，保證氯與水的接觸時間不

不不小于30min。每座清水池內導流墻設置.2條，間距為5.0m,將清水池提成3格。在導

流墻底部每隔l.()m設O.IXO.lmH勺過水方孔，使清水池清洗時排水以便。

b.檢修孔.在清水池頂部設圓形檢修孔2個，直徑為1200mm。

c.通氣管。為了使清水池內空氣流通，保證水質新鮮，在清水池頂部設通氣孔，通氣孔每

池共設12個，每格設4個，通氣管的管徑為200mm,通氣管伸出地面的高度高下錯落，

便于空氣流通。

d.覆土厚度。清水池頂部應有0.5?1.0m的覆土厚度，并加以綠化美化環境。此處取覆土厚

度為1.0m。

9.給水廠處理高程布置

在處理工藝流程中，各處理構筑物之間水流為重力流，包括構筑物自身，連接管道計

量設備等水頭損失在內。

當各項水頭損失確定之后，便可以進行構筑物的高程布置。構筑物高程布置與廠區地

形，地質條件及所采用的構筑物形式有關，而水廠應防止反應池在地面架空太高，考慮到

土方平衡，本設計采用清水池的最高水位與清水池所在地面標高相似。

9.1管渠水力計算

(1)清水池

清水池最高水位標高236.5m,池面超高0.5m,則池頂面標高為237.2m,(包括頂蓋

加厚200mm,)有效水深4.2m,則水池底部標高為233m。

(2)吸水井

清水池到吸水井日勺管線長18m,管徑DN700mni,最大時流量272L/s,水力坡度i=0.0010,

v=0.707m/s,沿線設有兩個閘閥，進口和出口，局部阻力系數分別為0.06,1.0,則管線

中水頭損失為

y/z=//+Y/—=o.OOlOxl8+(O.O6x2+