给水厂课程设计

饮用水场课程设计

一、原始资料

1.最高日供水量

Q=6.8×104m/d

设计水量：Q= Qd ×1.10 / 24 = 6.8×104×1.1/ 24 = 3116.67 m3/h=3120 m3/h 采用两套设备，每套设计水量 Q0=0.5*Q=3120*0.5=1560 m3/h=433.33L/s 1.1 城市概述 1.1.1 自然条件

（1）所在地区：秦皇岛

（2）城市土壤种类：亚粘土，地下水位位于地面以下 12.00m 。 （3）冰冻线深度、海拔高度、气象资料 年最多风秦皇岛最多风向及其频率（%） 向及其频最大率（%） 冻土冬季 夏季 深度12月 1月 2月 6月 7月 8月 风频（cm风频风频风频风频风频风频向 率 ） 向 率 向 率 向 率 向 率 向 率 向 率 W 16 W 13 W 10 SW 10 S 10 NE 8 海地拔名 高度 夏季日照百平分率均（%） 气压 室外计算相对降水量（mm） 室外风速（m/s） 湿度（%） 夏季平均夏风速季这算平成距均 地面2米处数值 W 10 85 最大积雪深度（cm） 13 温度（○C） 极年全冬端 平年 季 最均 高 极端最低 最热月平均最高 最冷月平均最低 冬季空气调节 最热月平均 平均年总量 一一冬小日季时最平最大 均 大 秦皇 岛 1.1.2 水源水质 （1）水温：

最高：华北 28℃。 最低：华北 8℃。

1

（2）水质 水源水质分析资料 编号 1 2 3 4 5 项 目 色度 嗅和味 pH值 浊度 CODMn 单位 度 NTU mg/L 分析结果 10-30 无臭味异味 6.5-8.4 10-900 0.4-3.2 其他未列举的水质项目均符合《生活饮用水水源水质标准》CJ 3020-93中二类标准。 二、设计依据

给水排水设计手册，2000版，

《室外给水设计规范》GB50013-2006

《城市居民生活用水量标准》GB/T 50331-2002 《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006 《生活饮用水水源水质标准》CJ 3020-93

第2章 设计水量

2.1 用水量计算

最高日供水量（原始资料）

Qd=6.8×104m/d 5.1 给水处理厂规模及流程

5.1.1 给水处理厂的设计规模

设计水量：Q= Qd ×1.10 / 24 = 6.8×104×1.1/ 24 = 3116.67 m3/h=3120 m3/h 1、地表水常用处理工艺：

（1）原水——混合——絮凝沉淀或澄清——过滤——消毒——用户 （2）原水——混合——过滤——消毒——用户

适用于原水浊度低（一般在50度以下，短时间内一般不超过100度），且水源未受污染的情况。此种情况下，滤料应采用双层或多层，并且考虑适当采用高分子混凝剂。 （3）原水——预沉池或沉砂池——混合——絮凝沉淀或澄清——过滤——消毒——用户

当原水浊度较高、含砂量较大时，宜采用此种方法，用以减少混凝剂用量而增设

预沉池或沉砂池。

（4）原水——生物氧化——混合——絮凝沉淀或澄清——过滤——消毒——用户 适用于微污染水源，采用生物氧化预处理工艺，以去除水中有机物及氨氮。 根据地表水特征可知：水源，色度较稳定，浊度能稳定在一个固定的范围内，不存在Fe、Mn过量等问题和硬度问题，所以选择常规地表水处理工艺1即可达到预期效果：

原水——混合——絮凝沉淀或澄清——过滤——消毒——用户 5.2 药剂选择及投加方式 5.2.1 混凝剂

1、混凝剂的选择：选择碱式氯化铝（?Al2(OH)nCl6?n?m）（10%）作为水处理用混凝剂。因为碱式氯化铝本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般符合国家饮用水水质卫生标准，所以选择碱式氯化铝作为水处理混凝剂是一个较好的选择。 2 混凝剂投加量的确定

2

据原水浑浊度最高值900 mg/L以及混凝剂投加量参考值（下表）确定设计投加量为31.0 mg/L

表5-4 混凝剂投加量参考值 原水浊度 <=100 200 300 400 600 800 1000 混凝剂 投加量（mg/L） 碱式氯化铝 10 12.8 17.4 23 26.8 29.5 32.1 3 混凝剂的投加方式 本设计选用计量泵投加：计量准确，可以实现自控。 5.2.2 消毒剂

1、 消毒剂的选择

综合各方面因素考虑，本设计选择液氯为消毒剂：其在国内外应用最广，除消毒外，还起氧化作用；加氯操作简单，价格低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。 （二）加氯装置——加氯机

加氯机用以保证消毒安全和计量准确。加氯机台数按最大加氯量选用，至少安装

2台，备用台数不少于一台。

在氯瓶与加氯机之间宜有中间氯瓶，以沉淀氯气中的杂质，万一加氯机发生事故时，中间氯瓶还可以防止水流入氯瓶。 5.3 水处理构筑物的选择

5.3.1 混合设施

本设计的混合设施采用“管式静态混合器”，管式静态混合器有其独特的优点，构造简单、安装方便、无运动设备，维修费用低；混合快速均匀。又由于水厂运行稳定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情况，所以选用管式静态混合器 5.3.2 澄清池

设计中选择机械搅拌澄清池代替絮凝沉淀设备。 因为机械澄清池有以下优点：

1、比水力澄清池更能适应流量变化处理效果较稳定； 2、处理效率高，单位面积产水量大；

3、适用于处理浊度低于50000度的水，而原水浊度最大为900度，大大减小了水厂面积。

5.3.3 过滤

在常规水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，

从而使水货的澄清的工艺过程。它是保证饮用水安全的重要措施。

V型滤池采用气水反冲洗，又具又表面横向扫洗功能，冲洗效果好，节水。现在

正在国内逐渐推广应用，很多大中型水厂扩建改建大部分采用此种滤池，技术也日臻成熟、完善。适应社会发展，从节水、过滤效果考虑，设计中采用V型滤池。

水处理流程：

混凝剂

水源 一级泵房 配水井 消毒剂 机械搅拌澄清池 V型滤池 清水池 吸水井

二级泵房 配水管网 用户

3

水力计算

5.4 机械搅拌澄清池

本设计按照不加斜板进行，考虑以后加斜板，计算过程中对进水、出水。集水等案2Q进行校核。机器设置两座，则

设计水量 Q0=0.5*Q=3120*0.5=1560 m3/h=0.43333m3/s 5.4.1 第二絮凝室 第二絮凝室流量： Q?= 4Q0 = 1.7333m3/s

第二絮凝室导流板截面积A1=0.040㎡，流速u1=0.04m/s 第二絮凝室截面积：

?1=Q?/u1=1.733.3/0.04=43.333㎡

第二絮凝室内径： D(?1?A1)1=

4? =7.44m

第二絮凝室壁厚：?1=0.25m 第二絮凝室外径为

D?1=D1+2?1=7.44+0.50=7.94m 第一絮凝室和第二絮凝室的停留时间t1=30s

第二絮凝室高度为： H1=Q?t1/?1=1.2m. 5.4.2 导流室

导流室内导流板截面积：A2=A1=0.040㎡ 导流室面积：?2=?1=43.333㎡

导流室内径： 2 D?D14??2?A2)2=

4(?=10.52m

导流室壁厚?2=0.1m

导流室外径：

D?2=D2+2?2=10.52+0.2=10.72m 第二絮凝室出水窗高度为：

HD?2?D12=2=1.29m

导流室出口流速u6=0.04m/s

4

导流室出口面积为 A3=Q?/u6=43.333㎡ 出口断面宽为H2A33=

=1.50m ?(D?1?D2) 出口垂直高度H?3=2H3=2.12m

5.4.3 分离室

分离室流速u2=0.001m/s

分离室面积为：

?3=Q0/u2=433.33㎡ 澄清池总面积为：

?=?+??234?D2==523.58㎡

澄清池直径为D=

4??= 25.82米

5.4.4 池深

水停留时间取为T=1.5h

池子有效容积：

V?=Q0T=1560×1.5=2340m3

考虑增加4%的结构容积，则池子计算总容积： V=（1+4%）V?=2433.6m3 取池子超高H0=0.30m 池子直壁部分高度H4=1.85m 池子直壁部分容积为

W=?14D2H4=968.64m3

W32+W3= V-W1=2433.6－968.64=1464.96m 圆台部分高度为：H5=3.9m；池子圆台斜边倾角为45°底部直径为

DT=D－2H5=18.02m

澄清池底部采用球壳式结构，球冠高度H6=1.15m 圆台容积：

W?H??D?25DD2T?DT??2=3?????????2???2?2?2? ??=1487.3m3

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/38xd.html