5万立方米净水厂设计计算书

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第一章：设计原始资料

一、地理条件：地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高22m（河岸边建有防 洪大堤）。

二、水厂位置占地面积：水厂位置距离河岸200m，占地面积充分。 三、水文资料：河流年径流量3.76－14.82亿立方米，河流主流量靠近西岸。 取水点附近水位：五十年一遇洪水位：21.84m； 百年一遇洪水位：23.50m；河流平常水位：15.80m； 河底标高：10m。

四、气象资料及厂区地址条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63mm；冰冻最大深度1m。厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细沙，再下为中砂。地基允许承载力：10－12t/m2。厂区地下水位埋深：3－4m。地震烈度位8度。

五、水质资料：浊度：年平均68NTU，最高达3000NTU；pH值：7.4－6.8；水温：4.5－21.5℃；色度：年平均为11－13度；臭味：土腥味；总硬度：123.35mg/L CaCO3；溶解氧：年平均10.81 mg/L；Fe：年平均0.435 mg/L，最大为0.68 mg/L；大肠菌群：最大723800个/mL，最小为24600个/ mL；细菌总数：最大2800个/ mL，最小140个/ mL。

六、水质、水量及其水压的要求：

设计水量：根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需 5万立方米。

水质：满足现行生活饮用水水质标准。 水压：二级泵站扬程按50米考虑。

第二章：用水量的计算

设计给水工程首先耍确定设计水量,通常将设计用水量作为设计水量。设计用水量是根据设计年限内用水单位数、用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量。设计用水量包括下列用水：综合生活用水量Q1，包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水；工业用水量Q2；浇洒道路和绿地用水量Q3； 未预见水量及管网漏失量Q4。本设计为日供水量为50000 m/d，城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%～10%，本设计取7%，，时变化系数Kh取1.5。 1、最高日用水量：

33Qd?q（1?7%）?50000?1.07md?53500md

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2、最高时用水量：

2424 式中Kh取1.5，即时变化系数。

Qh? Qd?53500m3d3?2229md

1

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第三章 给水处理构筑物与设备型式选择

第一节 加药间

一、 药剂溶解池

设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。 溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。 二、混凝剂的选用与投加 1、混凝剂的选用

混凝剂选用:碱式氯化铝[Aln(OH)mCl3n-m]，最大投药量为30mg/L。 2、混凝剂的投加

本设计采用自动投药设备J?ZM630/1.6，一用一备。 三、加氯间

设计加氯间时，须按以下要求进行设计：

（1）加氯间靠近滤池和清水池，以缩短加氯管线的长度。水和氯应充分混合，接触时间不少于30min。为管理方便，和氯库合建。

（2）加氯间和氯库应布置在水厂的下风向。该水厂所在地主导风向为西北风，加氯间应设在水厂的东南部。

（3）加氯间的氯水管线应敷设在地沟内，直通加氯点，地沟应有排水设施以防积水。输送氯气的管使用无缝钢管,输送配制成一定浓度的氯水管使用橡胶管,给水管使用镀锌管。

（4）加氯间和其他工作间隔开，加氯间应有直接通向外部、且向外开的门，加氯间和值班室之间应有观察窗，以便在加氯间外观察工作情况。

（5）加氯机的间距约0.7m，一般高于地面1.5m左右，以便于操作，加氯机（包括管道）不少于两套，以保证连续工作。称量氯瓶重量的地磅秤，放在磅秤坑内，磅秤面和地面齐平，使氯瓶上下搬运方便。有每小时换气8-12次的通风设备。加氯间的给水管应保证不断水，并且保持水压稳定。加氯间外应有防毒面具、抢救材料和工具箱。防毒面具应防止失效，照明和通风设备应有室外开关。

第二节 配水井

配水井体积为320m3，平面尺寸为10m×4m=40m2，水力停留时间T=4min，有效水深8m。

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第三节 混合设备

为提高混合效果，采用管式静态混合器，加药点设在混和器进口处，并增加药液扩散器，使混凝剂在管道内很好的扩散，形成均匀混合。管式静态混合器具有投资较低，无需额外提供能源，易于安装，无需经常维修，混合效果好的显著优点。

第四节 絮凝池

絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝等。根据各种絮凝池的特点以及实际情况进行比较，本设计选择往复式隔板絮凝池。

第五节 沉淀池

本设计采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。

第六节 滤池

从实际运行状况来看，V型滤池由于采用气水反冲洗技术，它与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：

1、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量40～60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。

2、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。

3、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。

根据设计资料，综合比较选用目前较广泛使用的V型滤池。

第七节 消毒方法

水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物，防止水致传染病的危害。其方法分化学法与物理法两大类，前者往水中投加药剂，如氯、臭氧、重金属、其他氧化剂等；后者在水中不加药剂，而进行加热消毒、紫外线消毒等。

经比较，本设计采用液氯作为消毒剂，滤后消毒。氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。加氯操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，

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但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。

第四章：净水厂工艺计算

第一节 加药间设计计算

一、设计参数

根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂，混凝剂的最大投药量a=30mg/L，药的容积的浓度按b=15%考虑，混凝剂每日配制次数n=3次。 二、设计计算

1、溶液池容积

W1?aQ

417cn?25?2229417?15?2?4.2m3

式中：a—混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（mg/L），本设计取25mg/L;

Q—设计处理的水量，2229m3/h;

b—溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用5%-20%，本设计取16%；

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，一备一用，交替使用，保证连续投药。有效高采用1m,则单池尺寸为L?B?H?1.5m?1.5m?1.3m，高度中包括超高0.3m，置于室内地面上。

溶液池实际有效容积：W??1.5?1.5?1?2.25m3,满足要求。 2、溶药池

容积：W2?0.3W1?0.3?4.2?1.26m3

式中：W2 ——溶解池容积（m3 ），一般采用（0.2-0.3）W1；本设计取0.3 W1。

采用2个池子（一备一用），每个池子容积为0.63m3。有效高采用0.7m，超高0.5m，总高1.2m，池底坡度采用0.02，平面尺寸1×0.9m，面积0.9m2，则实际总体积为Wp'?0.63m3，满足要求。

3、药剂仓库

药库与加药间合建在一起，药库储备按最大投药量的30天用量

M?aQ/(1000?1000)?53500?25/(1000?1000)?1.61t

堆高取1.5m,通道系数采用1+15%=1.15，则仓库面积为：

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1.61?30?1.1522

m?44.4m2,取44m

1.254、计量设备

4.2?2?1000?0.0972L/s

24?3600查表得投药管管径：d?15mm,相应流速为0.55m/s。

投药管流量：q?第二节 配水井设计计算

一、设计参数

设计流量：Q?5.35?104m3/d?0.62m3/s?37.15m3/min

水力停留时间：T?5.0min 二、设计计算

配水井体积： V?QT?37.15?5.0?185.8m3； 配水井平面尺寸：10m?4m?40m2；

185.8m?4.6m。超高取0.4m，则井深为5.0m。 40配水井出水处设溢流堰，采用渠道与絮凝池连接，渠道宽b=1.0m,流速取

有效水深：H?v=1.0m/s，则有效水深为

Q0.62?m?0.62m，取0.7m bv1.0?1.0超高取0.3m，渠道深H'?(0.7?0.3)m?1.0m。配水井设DN=1200mm的溢流

H'?管，溢流水位10.0m，放空管直径DN=800mm。

第三节 混合设备设计计算

一、设计参数

设计总进水量为Q=53500m3/d，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布，进水管采用5条，流速v=1.0m/s。计算草图如图4-1。

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图4-1 管式静态混合器计算草图

二、 设计计算

1、设计管径

Q5350033 ??10700md?0.12md；

n5静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流量q?则静态混合器管径为：

4q4?0.12??0.39m ，本设计采用D=400mm； ?v3.14?1.02、混合单元数

D?按下式计算N?2.36v?0.5D?0.3?2.36?0.76?0.5?0.4?0.3?3.56，本设计取

N=4；

则混合器的混合长度为：

L?1.1DN?1.1?0.4?4?1.76m

3、混合时间

L1.76?s?2.32s v0.764、水头损失

q20.122hi?0.11844.4n?0.1184??4?0.38m<0.5m,符合设计要求。

d0.44.4第四节 往复式隔板絮凝池设计计算

一、 设计参数

设计进水量Q?5.35?104m3/d?2229m3/h=0.62m3/s 絮凝时间：T=20min 池内平均水深：H1=1.8m 超高：H2=0.3m 池数：n=2

隔板转弯处的过水断面面积取廊道断面面积的1.2-1.5倍。 二、设计计算 1、计算总容积

QT2229?203?m? 743m3 60606

V?

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2、每池净平面面积

F'?V7432?m?206m2nH12?1.8

分为两池，每池净平面面积： 3、池子宽度B 按絮凝池宽取B=10m。 4、池长

'池长（隔板间净距之和）L= 206 =20.6m,取21m。 105、隔板间距

絮凝池起端流速取v?0.5m/s，末端流速取v?0.2m/s。首先根据起、末端流速和平均水深算出起、末端隔板间距，然后按流速递减原则，决定隔板分档数和各档隔板间距。

Q10.62??0.34m nvH2?0.5?1.8Q10.62??0.86m nvH2?0.2?1.8起端廊道宽度：a1?末端廊道宽度：a?隔板间距按廊道内流速不同分为6档：

v1=0.5m/s, v2=0.4m/s, v3=0.35m/s, v4=0.3m/s, v5=0.25m/s,v6=0.2m/s

取a1?0.3m，则实际流速v1'?0.57ms，按上法计算得：

a2?0.4m,v2'?0.43msa3?0.5m,v3'?0.34msa4?0.6m,v4'?0.29ms a5?0.8m,v5'?0.22msa6?0.9m,v6'?条，0.19ms每一种间隔采取4条，则廊道总数为24水流转弯次数为23次。则池子

长度（隔板间净距之和）：

L'?4(a1?a2?a3?a4?a5?a6)?4?(0.3?0.4?0.5?0.6?0.8?0.9)?14m

取隔板厚度0.2m，则池总长L?14?0.2?23?18.6m

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5、水头损失

按廊道内的不同流速分成6段后进行计算。各段水头损失按下式计算

2v0vi2hi??Si?2Li

2gCiRi式中： vi——第i段廊道内水流速度（m/s）；

v0——第i段廊道内转弯处水流速度（m/s）； Si——第i段廊道内水流转弯次数；

?——隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板（180转弯）?=3；

Li——第i段廊道总长度(m)；

Ri----第i段廊道过水断面水力半径（m）；

0

Ci——流速系数，随水力半径Ri和池底及池壁粗糙系数n而定，

11 通常按曼宁公式计算，Ci?Ri6。

n第一段水力半径：

R1?a1H10.3?1.8?m?0.14m

a1?2H10.3?2?1.8絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥沙浆抹面，粗糙系数， n?0.01311/61R??0.141/6?55.43，C12?3072.48 n0.013其他各段计算结果得：

流速系数C1?R2?0.18R3?0.22R5?0.33R6?0.36

C2?57.80C3?59.77C5?63.95C6?64.882C2?3340.84C32?3572.45C52?4089.60C62?4209.412R4?0.26 C4?61.45 C4?3776.10

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隔板转弯处的过水断面面积取廊道断面面积的1.5倍，则第一段转弯处流速：

Q10.62??0.38m/s

1.5na1H1.5?2?0.3?1.8v01?其他各段转弯处的流速：

v02?0.29m/s，v03?0.23m/sv04?0.19m/s，v05?0.14m/s

v06?0.13m/s第一段廊道长度：L1?4B?4?10?40m

第一段廊道内水流转弯次数：S1?4

则絮凝池第一段的水头损失率

2v0v120.3820.572h1??S1?L1?3?4???40?0.107m

2gC12R12?9.813072.48?0.14 将各段水头损失计算结果列表如表4-1所示

表4-1 各管段水头损失计算 段数 1 2 3 4 5 6 ∑hi

h??hi?0.272m

6、GT值计算

水温T?200c，??1.029?10?4(kg?s/m2)

Sn 4 4 4 4 4 3 Ln 40 40 40 40 40 30 Rn 0.14 0.18 0.22 0.26 0.33 0.36 v0 0.38 0.29 0.23 0.19 0.14 0.13 vn 0.57 0.43 0.34 0.29 0.22 0.19 Cn 55.43 57.80 59.77 61.45 63.95 64.88 hn 0.107 0.0656 0.0324 0.0260 0.0136 0.0112 0.272m G??h1000?0.272?1?1?s?46.9s ?4?0?T60?1.029?10?209

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GT?46.9?20?60?56280

GT值在10??10范围内，说明设计合理。 7、池底坡度

h0.272??1.5% L18.645i?第五节 平流式沉淀池设计计算

一、设计参数

设计水量：Q1?5?104m3/d,分设2池,水厂自用水量为6%。则每组设计水量

150000?1.07Q1=?=1114.5m3/h=0.31m3/s

224表面负荷：Q/A=38.4m3/(m2/d)

沉淀时间：T1=2h 絮凝时间：T2=20min 沉淀池水平流速：v=0.010m/s 二、设计计算

1、沉淀池表面积

1114.5?242m=697m2

38.4A?2、沉淀池长

L=3600vT1=3600?0.010?2=72m

3、沉淀池宽

697m=9.6m，取10m。 72B=4、沉淀池有效水深

QT1114.5?2=m=3.2m 采用3.5m（包括保护高） BL9.6?725、放空管直径

H= 沉淀池放空时间按5h计，则放空管直径：

0.7BLH0.50.7?9.6?72?3.20.5d===0.22m，采用DN=250mm。

T5?3600 6、出水渠深度

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出水渠断面宽度采用0.6m，出水渠起端水深

20.37H=1.733+0.2m=0.69m

9.81?0.6为保证堰口自由落水，出水堰保护高采用0.11m，则出水渠深度为0.8m。

7、水力条件校核

沉淀池长度L与宽度B之比：LB?729.6?7.5?4，满足要求； 沉淀池长度L与深度h之比：Lh?723.2?22.5?10,满足要求； 水流截面积??9.6?3.2m2?30.72m2 水流湿周 ?=9.6+2?3.2=16m

30.72m=1.92m 16 水力半径 R=v20.0102==5.31?10-6 弗劳德数Fr=Rg1.92?9.81絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙。穿孔墙上的孔口流速采用0.15m/s，

则孔口总面积为0.37/0.15=2.47m2。每个孔口尺寸定为15cm?8cm，则孔口数为

2.47/0.15?0.08=206个。

第六节 V型滤池设计计算

一、设计参数

设计处理水量：Q?5?104?1.07?5.35?104m3/d?2229m3/h?0.62m3/s 滤速：v?12m/h； 强制滤速：???m/h；

第一步气冲冲洗强度q气1?15L/(m2?s)；

第二步气?水同时反冲，空气强度q气2=15L/(m2?s)水强度q水1=4L/(m2?s)；

，

第三步水冲洗强度q水2=5L/(m2?s)；

第一步气冲时间t气=3min，第二步气水同时反应时间t气水=4min；单独水冲洗 时间t水=5min；冲洗时间共计t=12min=0.2h；冲洗周期T=48h；反冲横扫强度1.8L/(m2?s)。

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图4-2 V型滤池剖面示意图

二、设计计算

1、池体尺寸计算 （1）滤池实际工作时间

2424?24?0.2?24?0.1?23.9h T48t??24?t（2）滤池过滤面积

Q535002?m?186.5m2 /v?T12?23.9F?（3）滤池的分格

为节省占地选双格型滤池，池底板用混凝土，单格宽B=3m，长L=10m，面积30m2。分为并列的两组，每组2座，共4座，每座面积f=60m2，总面积240m2。

（4）校核强制滤速

Nv4?12??16m/h满足v?20m/h的要求。 N?14?1

（5）滤池高度的确定

v??H?H1?H2?H3?H4?H5?0.9?0.1?1.2?1.4?0.3?3.9m

式中：H——滤板下布水区高，取0.9m

1

H2——滤板厚度m，取0.1m H3——滤料层厚度m，取1.2m

（6）水封井的设计

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滤池采用单层加厚均质滤料，粒径0.95?1.35mm，不均质系数????1.6。均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算

?(1?m0)?1??H=180 ??l0v清3gm0??d0?

式中： ?H清——水流通过滤料层的水头损失,㎝；

22?——水的运动黏度, ㎝2/s,20℃时为0.0101㎝2/s；

g——重力加速度，981㎝2/s；

m0——滤料孔隙率，取0.5；

d0——与滤料体积相同的球体直径，取为0.1㎝；

l0——滤层厚度，100cm；

v——滤速，v?12m/h?0.33cm/s

?——滤料颗粒球度系数，天然沙粒0.75～0.80，取0.8

0.0101(1?0.5)2?1?所以，?H清=180????100?0.33?19.11cm

9810.53?0.8?0.1?当滤速为8～10m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为30～40cm，计算值

2比经验值低，取经验值得最低限值?H清0.30m为清洁滤层的过滤水头损失。正常过滤时通过长柄滤头的水头损失?h?0.22m。忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为：?H开始??0.3?0.22?m?0.52m。

为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料相同。设计水封井平面尺寸2m?2m，堰底板比滤池底板底0.3m，水封井出水堰总高：H水封井?0.3?H1+H2+H3?0.3?0.9?0.1?1.2?2.5m

因每座滤池过滤水量Q单=vf?12?60?720m3/h?0.2m3/s 所以水封井出水堰上水头由矩形堰流量公式Q?1.84bh3/2计算得

?Q?h水封????1.84?2?2/3?0.2?????1.84?2?2/3=0.14m

冲洗完毕清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高?0.52?0.14??0.66m 2、反冲洗管渠系统

采用气水反冲洗的长柄滤头配气配水系统。 （1）反冲洗用水流量Q反的计算

反冲洗用水流量按水洗强度最大的计算，单独水洗时最大反洗强度

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q?8L/(s?m2)。

Q反?qf?8L/(s?m2)?60?0.30m3/s

V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量

Q表水?qf?0.0018L/(s?m2)?60?0.11m3/s

（2）反冲洗配水系统得断面计算

配水干管(渠)进口流速为V水干?1.5m/s左右。

0.30?0.20m2 1.5反冲洗配水干管用钢管,直径DN500mm,流速1.53m/s。反冲洗水又反洗配

配水干管(渠)的截面积 A水干=Q反水/V水干?水干管输送至气水分配渠,又气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管流速

0.3为V水支?1m/s。则配水支管的截面积A水干=Q反水/V水支??0.3m2,此即

1配水方孔总面积,沿渠长方向两侧各均匀布置15个配水方孔,共30个,孔中心间距0.6m,

每个孔口面积:A小?0.3/30?0.01m2，每个孔口尺寸取0.1×0.1m2， 反

冲

洗

水

过

孔

流

速

:V

孔

=A

方

孔

/2?15?0.1?0.1?0.330?0.01m/s?1m/s?1.0m/s(满足要求)。

（3）反冲洗用气量Q反气的计算

采用鼓风机直接充气，采用两组,一用一备。反冲洗用气量按气冲强度最大时的空气流量计算。这时的气冲强度为15L/(s?m2)。

Q反气=qf?15?10?3m3/(s?m2)?60m2?0.9m3/s

（4）配气系统得断面计算

配气干管进口流速为5m/s左右，则配气干管（渠）的截面积

A气干?

Q反气v气干?0.9?0.165

反冲洗配气干管同样用钢管，直径DN700mm，流速3.2m/s。反冲洗所用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部的布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共计40个。反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。

反冲洗配气支管或孔口流速取v气支?10m/s，则配气支管的截面积：

A气支?

Q反气v气支?0.9?0.09m210

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每个布气小孔面积为

d气孔?A气孔?A气支40?0.09?0.00225m240

4A气孔孔口直径

?Q反气40?4?0.00225m?0.05m3.14，取50mm。 0.9?0.0225m3s?81m3h40

每孔配气量

Q气孔??（5）气水分配渠的断面设计

对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时，亦即要求气水同时反冲洗时的气水分配渠断面面积最大。因此，气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗时的情况设计。

气水同时反冲洗时的反冲洗水流量：

Q反气水?q水f?4?10?3m3/(s?m2)?60m2?0.24m3/s

气水同时反冲洗时反冲洗空气流量：

Q反气?q气f?15?10?3m3/(s?m2)?60m2?0.9m3/s,

气水分配渠的气、水流速均按相应的配气，配气、配水干管流速取值，则气

水分配干渠的断面积：A气水?3、滤池管渠的布置 （1）反冲洗管渠

Q反气水v水干?Q反气v气干?0.240.1??0.34m2 1.55 1）气水分配渠起端宽取0.4m，高取H6=1.5m，末端宽取0.4m，高取H7=1.0m，则起端截面积0.6m2，末端截面积0.4m2。两侧沿程各布置20个配气小孔和20个配水方孔，共40个配气小孔和40个配水方孔，孔间距0.6m。末端所需最小截面积0.34/40=0.0085<末端A=0.4 m2

2）排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，排水集水槽起端槽高为

H起?H1?H2?H3?0.5?H6?0.9?0.1?1.2?0.5?1.5?1.2m

排水槽末端高：

H起?H1?H2?H3?0.5?H7?0.9?0.1?1.2?0.5?1.0?1.7m

底坡i?H末?H起L?1.7-1.2?0.0417 1215

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24Sh-9双吸吸卧式离心泵 3420 71 970 727 780 91 泵房的尺寸：40m×20m，长度为控制间4m，泵轴之间的间距为4.0m，靠近控制间的泵与靠近吊装间的泵距离墙的距离也为4.0m，另外设4.0m做为吊装机械电葫芦用，共计40m。

2、水泵吸水管路

33吸水管路长10m，管径DN=500mm，v1=1.87m/s，Q?3312.5m?1656m，

2hh1000i=4.3。

吸水管路局部水头损失计算见表4-5。

表4-5 吸水管水头损失

名称 DN(mm) 喇叭口 1000 1 0.3 1.81 90o弯头 900 1 0.68 1.81 闸阀 900 1 0.06 1.81 渐缩管 900-600 1 0.29 3.22 水泵进口 600 1 1.0 3.22 数量 局部阻力系数 流速 水泵吸水管的水头损失为

(0.3?0.68?0.06)?1.812(1.0?0.29)?3.2224.3?10h1????0.429m

2?9.812?9.811000水泵所在的室外地坪标高为：?0.000m；二泵房室内地面低于室外3.0m，二

泵房为半地下式泵房。

3、泵房高度

考虑安全设备的起重重量取为2t，工字钢为50a型，起重高度为3?12m的手动单轮吊车，则泵房间高度 ：

H1?(a?b?c?d?e?f)?H2?(0.50?0.37?0.5?2.16?1.58?1.58?1.58?0.5?3.0)m?4.19m 式中：a——单轨吊车高度，a=0.50m；

b——滑车高度，b?0.37m；

c——起重葫芦丝绕紧状态长度，c?0.5m；

d——起重绳的垂直长度，d?1.2x,x为电机总宽即：

d?1.2?1.8?2.16m；

e——最大一台电机高度，e=1.58m；

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f——最高设备高度，f=1.58m；

g——吊物底部至最高一台机组顶高度，g=0.5m； H2——泵房地下部分高度3.0m； 4、通风与抽水设备

由于机组工作会产生大量的热，所以应该注意加设通风设备，同时还应考虑到排水。

第五章：水厂平面布置和高程布置计算

第一节 水厂平面布置

一、布置说明

水厂占地面积约77000m2，因地制宜并考虑到远期发展，工艺采用水厂现行布置，流程力求简短，适当增加绿地，使水厂里面丰满。

当各构筑物和建筑物的个数和面积确定之后，根据工艺流程和构筑物的功能要求，结合地质和地形条件，进行平面布置，布置时应考虑以下几点： （1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；

（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用； （3）各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施； （4）建筑物布置应注意朝向和风向；

（5）有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全；

（6）对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工方便。 二、生产管线设计

水厂工艺流程中的主要管线有生产管线、超越管线、加药管线、（ABS塑料管）、加氯管线、自用水管线、排水管线，具体布置详见总平面布置图。

第二节 水厂高程布置计算

构筑物高程布置与厂区地形，地质条件及所采用的构筑物形成有关，而水厂应避免反应沉淀池在地面上架空太高，本设计采用清水池的最高水位与地面标高相同。本设计规定清水池的最高水位为±0.00m。 一、净水构筑物水头损失

水头损失参照规范进行估算，并考虑水头跌落损失。净水净水构筑物水头损失见表5-1。

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表5-1 净水构筑物水头损失表 构筑物名称 配水井 静态混合器 隔板絮凝池 平流沉淀池 水头损失(m) 0.2 0.22 0.19 0.17 构筑物名称 V型滤池 清水池 吸水井 水头损失(m) 2.3 0.15 0.1 第三节 净水管道水力计算

净水管道水力计算包括沿程水头损失和局部水头损失计算。 一、沿程水头损失

沿程损失的公式：h?il 式中：i——水力坡度 L——管道长度 沿程水头损失计算见表5-2。

表5-2 沿程水头损失水力计算表 管段 配水井到静态混合器 静态混合器到絮凝沉淀池 絮凝沉淀池到V型滤池 V型滤池至清水池 清水池到吸水井 吸水井到二泵房 一、 局部水头损失

流量 （l/s） 150 管长（m） 管径(mm) 流速(m/s) 坡度(1000i) 沿程损失(m) 0.087 50 500 0.76 1.74 150 30 800 0.76 1.74 0.052 368 368 736 736 35 30 90 5 800 800 1000 700 0.73 0.73 0.7 1.91 0.569 0.569 0.570 4.3 0.020 0.017 0.051 0.021 28

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局水头损失计算见表5-3。

表5-3 局部水头损失水力计算表 管径管段 配水井到静态混合器 静态混合器到絮凝沉淀池 絮凝沉淀池到V型滤池 V型滤池至清水池 (mm)流速(m/s) 弯头 损失个进口损失出口损失闸阀(2个) 总损失 500 800 800 800 系数 数 系数 系数 3 3 4 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.76 1.05 0.76 1.05 0.73 1.08 0.73 1.08 0.7 1.91 1.08 0.06 0.219 0.06 0.219 0.05 0.101 0.05 0.101 0.05 0.087 0.434 清水池到吸水井 1000 吸水井到二泵房 700 三、净水构筑物高程计算

以清水池的最高水位与地面的高程相同作为基准为，根据设计原始资料，地势平均标高为22米，则清水池最高水位标高为22.000米。从配水井到吸水井为重力自流。由此反推配水井的高程。计算结果见表5-4。

表5-4 净水构筑物高程计算表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 管渠及构筑物 吸水井 吸水井至清水池 清水池 清水池至V型滤池 V型滤池 V型滤池至平流沉淀池 平流沉淀池 隔板絮凝池 隔板絮凝池至配水井 配水井 水面上游标高 21.8500 22.000 22.118 24.418 24.539 25.709 25.899 26.696 26.896 水面下游标高 21．712 21.850 22.000 22.118 24.418 24.539 25.709 25.899 26.696 构筑物水面标高 21．712 22.000 24.418 25.000 26.896 第四节 附属建筑物

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水厂内附属建筑物分为生产附属建筑物及生活附属建筑物两大类，一般包括：变电室、生产管理及行政办公用房、化验室、维修车间（机修、电修、仪表修理、泥木工场等）、车库、仓库、食堂、浴室、锅炉房、传达室、值班宿舍、露天堆放场等。

查《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》并根据该水厂的实际情况，确定水厂内各附属建筑物的使用面积，见表5-5。

表5-5 附属建筑物的面积和平面尺寸

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 维修车间 综合楼 名称 生产管理用房 行政办公用房 化验楼 车间面积 辅助面积 2面积 300m2 尺寸 6m/人?15人?90m 180m2 90m2 30m 45m2 300m2 200m2 250m2 60m2 25m2 250m2 40m2 2240m?10m 15m?10m 21m?10m 9m?5m 30m?10m 20m?10m 25m?10m 10m?6m 5m?5m 25m?10m 8m?5m 泥木工间面积 车库面积 仓库面积 食堂面积 浴室面积 传达室面积 宿舍面积 电修间 将上述水厂附属建筑物根据使用特点和管理方便的原则，进行适当组合，得到附属建筑物面积为1770m2，占厂区面积的2.3%。

第五节 净水厂绿化与道路

一、厂区绿化

绿地由草地、绿篱、花坛、树木配合构成，面积大的可以在中间设建筑小品和人行走道形成小型花园。水厂四周设置高0.5米的防护围墙，采用砖砌形式，围墙上设1.5米的栅栏。 二、道路布置

厂内道路主干道为8米，包括车行道为6米，人行道2米。道路的转弯半径为8米。是人员和物料运输的主要道路，其中车行道为沥青路面。

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参考文献及资料

1、室外给水设计规范（GB 50013-2006）．中国计划出版社，2006 2、给水排水制图标准（GB/T 50106-2001）．中国计划出版社，2002 3、给水排水设计手册（第3册）城镇给水．中国建筑工业出版社，2004

4、严煦世，范瑾初主编．给水工程（第四版）．中国建筑工业出版社，1999

5、崔玉川等．给水厂处理设施设计计算．化学工业出版社，

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2003

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fuj6.html