《城市给水处理厂》课程设计说明书

《城市给水处理厂》课程设计

一、目的和要求

1、 2、 3、 4、

掌握给水处理厂设计的一般步骤、内容和方法，并提高设计计算、绘图能力，培养自己分析问题和解决问题的能力

对给水处理所学的内容进一步系统的总结和学习，加深理解、巩固所学知识

熟悉一些设计常用资料，并能应用之

培养自己刻苦钻研、严格细致、精益求精的精神，提高自学能力和独立工作能力

二、设计内容 (一) 设计规模与工艺流程

1、设计规模

水厂设计水量应按城市的日用水量(取100000m3/d)加上水厂的自用水量计算,自用水量按日用水量的5%算，则水厂设计水量为： Q0=1.05Qd=1.05×100000=105000 m3/d

一级泵站、配水井、加药间、药库、加药间、氯库、二级泵站、土建工程均一次建成。 2、工艺流程

混凝剂原水

消毒剂絮凝沉淀池滤 池清水池二级泵房用户混 合（二）水处理构筑物设计计算

1、管式静态混合器的设计

（1）已知条件 设计进水量为Q`?10?104m3/d,自用水量取总用水量的5%，则总进水量为Q?1.05?105m3/d。水厂进水管投药口至絮凝池的距离为20m，进水管采用两条DN800. （2）设计计算

a、进水管流速v 据D=800mm，q?1050003600?24?2?0.608m3/s，查水利计算表知v=1.27m/s。

b、混合器选择 选用管式静态混合器，规格DN800。静态混合器采用三节，静态混合器总长4600mm。混合井占地面积采用7.2m?5m。

2、平流式沉淀池的设计

A、平流式沉淀池的设计要点

本水厂采用平流式沉淀池，该沉淀池适用于大、中型水厂； 其优点：（1）造价较低。

（2）操作管理方便，施工较简单。

（3）对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定。 （4）带有机械排泥设备时，排泥效果好。 其缺点：（1）占地面积较大。

（2）不采用机械排泥装置时，排泥较困难。 （3）需维护机械排泥设备。

主要设计要点：

（1）沉淀时间应根据原水水质和沉淀后的水质要求确定，一般采用1.0～3.0小时。

（2）沉淀池内平均流速一般为10～25mm/s；进出水均匀，池内水流顺直，流态良好时，池中水平流速亦可高达30～50 mm/s。

（3）有效水深一般为3.0～3.5m，超高一般为0.3～0.5m。

（4）池的长宽比应不小于 4：1，每格宽度或导流墙间距一般采用 3～9 m，最大为15m。

（5）池的长深比应不小于10：1。

（6）一般情况下，当进水端用穿孔墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上0.3～

0.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥。

（7）弗劳德数一般控制在Fr=1×10-4～1×10-5之间；水平沉淀池内雷诺数一般为 4000～15000 间。设计时应注意隔墙设置，以减小水力半径，降低雷诺数。 （8）为节约用地，大型水平沉淀池也可叠建于清水池之上。

（9）平流沉淀池一般采用直流式布置，避免水流转折。为满足沉淀时间和水平流速要求，往往池长较大，一般在80～100m之间。

B、设计计算

本设计采用两组平行沉淀池，则 （1）每组设计流量

Q＝0.5Q0＝0.5×105000＝52500m3/d＝0.608 m3/s （2）设计数据的选用 沉淀池停留时间T=1.5h 沉淀池水平流速V=14mm/s

沉淀池表面负荷Q/A=0.6 mm/s=51.8 m3/(m2·d) （3）计算

沉淀池表面积A==52500/51.8=1013.5 m

2

沉淀池长L=3.6×V×T=3.6×14×1.5=75.6m 采用76m 沉淀池宽B =A/L=1013.5/76=13.3m 采用13.4m

由于宽度较大，沿纵向设置一道隔墙，分成两格，每格宽为13.4×0.5=6.7m 沉淀池有效水深H=

QT2187.5?1.5==3.22m 采用3.5m RL13.4?76絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙，孔口流速采用0.2m/s，则孔口总面积为0.608/0.2=3.04m2, 每个孔口尺寸定为15cm×8cm，则孔口数为个。

沉淀池放空时间按3h计,放空管直径为：

3.04≈253

0.15?0.080.7BLH0.50.7?13.4?76?3.220.5D???0.344m

T3?3600故采用DN350mm

出水渠断面宽度采用1.0m，则出水渠起端水深为：

Q20.6082H?1.73??1.73??0.58m 22gB9.81?1.033为保证堰口能自由落水，取保护高度0.1m，故出水渠深度为0.68m。 （4）排泥设施

为取得较好的排泥效果，采用虹吸式机械吸泥机排泥。

1干泥量Q?52500?○（1000-10）10?-6?51.975m3/d，含水率为98%。 干332污泥量Q?Q（1-98%）=2598.75m○//d?108.3m/h s干3吸泥机往返一次所需时间t?○

4虹吸管计算 ○

2l2?76??152min（栅车行进速度v=1m/min） v1 设吸泥管排列数为10根，管内流速为1.5m/s，单侧排泥最长虹吸管长L=22.5m 采用连续式排泥，管径

6Qs?10? D?0.333?v1z108.?36100.333?51mm

3.1?41?.510选用DN50水煤气管v=1.46m/s

5吸口的断面确定 ○

吸口的断面与管口断面积相等。 已知吸管的断面积A??0.0524?0.002m2

设吸水口长为0.2m，则吸口宽度为b=0.002/0.2=0.01m

6吸泥管路水头损失计算 ○

进口?1?0.1,出口?2?190则局部水头损失 ，o弯头?3?1.975?2，1.52hi?(0.1?1?1.975?2)??0.58m

2?9.8管道部分水头损失：含水率98%。一般为紊流状态。

lv222.51.52h管???0.026???1.34m

D02g0.0502?9.81总水头损失

h?hi?h管?0.58?1.34?1.92m

考虑管道使用年久等因素，实际H?1.3h?1.3?1.92?2.5m 排泥槽总长取70m，槽宽取0.8m，深取1.0m。 引流泵选用YQX-5型潜水泵。

（5） 水力条件校核：

水流截面积w=6.7×3.22=21.57m2 水流湿周x=6.7+2×3.22=13.14m 水力半径R=w/x=21.574/23.14=1.64m

弗劳德数Fr=V2/Rg=1.42/(164×980)=1.2×10-5 雷诺数Re=VR/v=1.4×164/0.01=22960 (按t?20?C计) （6）集水系统采用两侧孔口自由出流式集水槽集水 ①集水槽个数N=12

②集水槽中心距 a=B/N=13.4/6=2.23m

`?③槽中流量q0Q0.608??0.051m3/s N12考虑到池子的超载系数为20%，故槽中流量：

`q0?1.2q0?1.2?0.051?0.0612m3/s

④槽的尺寸

槽宽b=0.9 q00.4=0.9×0.06120.4=0.4m

52500?4.375m，取10m，

500?12?252500?218.75<500 m3/(d·m) 则堰上负荷为

10?12?2槽长L?起点槽中水深H1=0.75b=0.75×0.4=0.3m 终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.4=0.5m 为便于施工，槽中水深统一取H2=0.5m ⑤ 槽的高度H3

集水方法采用孔口自由出流，孔口深度取0.07m，跌落高度取0.05m，槽超高取0.15m，则集水槽总高度H3?H2?0.07?0.05?0.15?0.77m ⑥孔眼计算

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