1、第二章：總體設計2.1水廠規模的確定水廠的設計生產量Q包括以下兩項：供應用戶的出廠量Q1和水廠的自用水量Q2，一般Q2只占Q1的5-10%，所以水廠設計生產量可按下式計算：Q=KQ1 (式中K=1.05-1.10 )水廠設計計算水量Q1=50000m3/d 即Q=KQ1= m3/d=2187.5 m3/h=0.61 m3/s根據水廠設計水量2萬m3/d以下為小型水廠，2萬10萬m3/d為中型水廠，10萬m3/d以上為大型水廠的標準可知水廠為中型水廠。2.2凈水工藝流程的確定玉川集聚區是以工業項目為主，從目前情況看用戶對水質的要求不高，完全可以靠供給原水滿足企業需求。但從長遠來看，一方面不同的企

2、業對水質的要求不同，尤其是夏季的洪水季節，當源水水質發生較大的變化時，可能會因為水質的變化影響企業的生產。所以水廠水1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111以地表水作為水源，且水量充沛水質較好，則主要以取出水中的懸浮物 和殺滅致病細菌為目標，經過比較后采用地面水的常規處理工藝系統。工藝流程如圖1所示。圖1 水處理工藝流程2.3處理構筑物及設備型式選擇（1） 藥劑溶解池設計藥劑溶解池時

3、，為便于投置藥劑，溶解池的設計高度一般以在地平面以下或半地下為宜，池頂宜高出地面0.20m左右，以減輕勞動強度，改善操作條件。溶解池的底坡不小于0.02，池底應有直徑不小于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，所以盛放藥液的池子和管道及配件都應采取防腐措施。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（柱塞泵或隔膜泵），不必另備計量設備，泵上有計量標志，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。（2） 混合設備根據快速混合的原理，實際生產中設計開發了各種各樣

4、的混合設施，主要可以分為以下四類：水力混合、水泵混合、管式混合和機械混合。在本次設計采用管式混合器對藥劑與水進行混合。管式混合是利用原水泵后到絮凝反映設施之間的這一段壓水管使藥劑和原水混合的一種混合設施。主要原理是在管道中增加一些各種結構的能改變水流水力條件的附件，從而產生不同的效果。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、設備簡單、混合效果好和管理方便等優點而具有較大的優越性。管式混合器采用管式靜態混合器。（3） 反應池反應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。目前國內

5、使用較多的是各種形式的水力絮凝及其各種組合形式，主要有柵條(網格)絮凝、折板絮凝和波紋板絮凝。這三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、便于管理等優點，并且都能達到良好的絮凝條件，從工程造價來說，柵條造價為折板的1/2，為波紋板的1/3，因此采用柵條（網格）絮凝。（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成澄清的作用。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，但是，平流式占地面積大。而且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效

6、率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好，因此采用斜管沉淀池。（5） 濾池濾池的類型很多，應根據水廠規模和運行管理要求等情況進行比較選擇。V型濾池是一種重力式快濾池其主要特點有：1) 恒水位等速過濾。濾池出水閥隨水位變化不斷調節開啟度使池內水位在整個過濾周期內保持不變濾層不出現負壓。2) 采用均粒石英砂濾料，濾層厚度比普通快濾池厚，截污量也比普通快濾池大，故濾速較高，過濾周期長，出水效果好。3) V型進水槽（沖洗時兼做表面掃洗布水槽）和排水槽沿池長方向布置，單吃面積較大時，有利于布水均勻，因此更適用于大、中型水廠。4) 沖洗采用空氣、水反沖和表面掃洗，提高了沖洗效果并節約了沖洗用水。5) 沖洗時，

7、濾層保持微膨脹狀態，避免出現跑砂現象。因此采用v型濾池。（6） 消毒方法消毒方法有物理法和化學法兩類。目前我國主要采用氯消毒法。加氯量的多少，應根據水中有機物及細菌數量而定。出水廠的余氯量為0.30.5毫克/升，管網末端剩余氯量不少于0.05毫克/升。因此，投氯量應根據實驗求得。我國各水廠的投氯量一般為0.52毫克/升，接觸時間須在30分鐘以上。消毒一般多在過濾以后進行，氯常加在濾池至清水池之間的輸水管上，借水在清水池內的停留時間進行充分接觸。考慮到安全，加氯設備應放在單獨的房間內。房間應有良好的通風設備和直接至室外的出口，面積應根據設備形式和數量決定，一般為24米。加氯間與加氯點之間的距離一

8、般為10-20米。第三章 混凝沉淀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的擴散層，達到膠粒脫穩而相互聚結；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應而形成的高聚物的強烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結。混凝劑的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本應根據原水水質分析資料，用不同的藥劑作混凝試驗，并根據貨源供應等條件，確定合理的混凝劑品種及投藥量。聚合鋁，包括聚合氯化鋁（PAC）和聚合硫酸鋁（P

9、AS）等，具有混凝效果好、對人體健康無害、使用方便、貨源充足和價格低廉等優點，因而使用聚合鋁作為水處理的混凝劑。取混凝劑平均投加量為10mg/L，最大投藥量取a=20mg/L。(1)溶液池溶液池一般以高架式設置，以便能依靠重力投加藥劑。池周圍應有工作臺，底部應設置放空管。必要時設溢流裝置。 溶液池容積按下式計算：式中 溶液池容積， Q處理水量，；a混凝劑最大投加量，mg/L；c溶液濃度，取10%；n每日調制次數，取n2。代入數據得：（考慮水廠的自用水量5%）溶液池設置兩個，以便交替使用，保證連續投藥。每個容積為2.7，形狀采用矩形，尺寸為高度中包括超高0.3m，沉渣高度0.15m。 溶液池實際

10、有效容積池旁設工作臺，寬1.01.5m，池底坡度為0.02。底部設置DN100mm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。沿地面接入藥劑稀釋用給水管DN80mm一條，于兩池分設放水閥門，按1h放滿考慮(2)溶解池溶解池容積溶解池一般取正方形，有效水深H11.0m，則：面積FW2/H1邊長aF1/20.9m；溶解池深度HH1+H2+H3 （式中H2為保護高，取0.2m；H3為貯渣深度，取0.1m）1.0+0.2+0.11.3m溶解池實際有效容積和溶液池一樣，溶解池設置2個，一用一備。溶解池的放水時間采用t15min，則放水流量查水力計算表得放水管管徑70mm，相應流速。溶解池

11、底部設管徑d100mm的排渣管一根。溶解池攪拌裝置采用機械攪拌：以電動機驅動漿板或渦輪攪動溶液。(3)投藥管投藥管流量：查水力計算表得投藥管管徑d20mm，相應流速為0.32m/s。(4)加藥間及藥庫加藥間 各種管線布置在管溝內：給水管采用鍍鋅鋼管、加藥管采用塑料管、排渣管為塑料管。加藥管內設兩處沖洗地坪用水龍頭DN25mm。為便于沖洗水集流，地坪坡度0.005，并坡向集水坑。藥庫藥劑按最大投量30d用量儲存，每袋質量是50kg，每袋規格為，投藥量為u=20mg/L,水廠設計水量為 Q=，藥劑堆放高度為 H=1.5m。聚合氯化鋁的袋數N=袋有效堆放面積A=考慮藥庫的運輸，搬運和磅秤所占面積，不

12、同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的30%計，則藥庫所需面積為，藥庫平面尺寸取：3.2 混合設備的設計在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件，同時只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節約用藥量，降低運行成本。管式靜態混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設備：具有高效混合、節約用藥、設備小等特點，它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產生對分流、交叉混合和反向旋流三個作用，混合效益達90-95%，構造如圖3所示。圖3 管式靜態混合器1)設計流量 Q=

13、2)設計流速靜態混合器設在絮凝池進水管中，設計流速v=1.0m/s，則管徑為： 采用D=900mm，則實際流速0.96 m/s. 3)混合單元數按下式計算取N=3，則混合器的混合長度為：L=1.1ND=1.14)混合時間 T=5)水頭損失6)校核GT值 ，水力條件符合要求）3.3 反應設備的設計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個豎井回流式，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，造成顆粒碰撞。柵條絮凝池的設計分為三段，流速及流速梯度G值逐段降低。相應各段采用的構件，前段為密網，中段為疏網，末段不安裝柵條。水廠設

14、計水量為50000，水廠自用水量為5%，分成四池，每輛池為一組，則每池流量為(1) 平面布置設計參數選取：絮凝時間：，有效水深絮凝池分為三段：前段放密柵條，過柵流速，豎井平均流速；中段放疏柵條，過柵流速，豎井平均流速；末段不放柵條，豎井平均流速。前段豎井的過孔流速為，中段，末段。(2) 平面設計計算1) 絮凝池的有效容積 則547=133 設計中取1352) 絮凝池面積，則23) 單格面積，則，則實際面積取1.3m2配合沉淀池尺寸，設每格為矩形，長邊取1.30m，短邊取1.00m，每格實際面積為1.30， 實際流速為0.117有此得分格數為： 為配合沉淀池尺寸，采用25格，每行分5格，每組布置

15、5格。實際絮凝時間為：H水深，設計中取4.5m則 池的平均有效水深為4.5，超高取0.50m，池底設泥斗及快開排泥閥排泥，泥斗高0.6m，得池的總高度為：H=4.5+0.50+0.6=5.6m內墻厚度取0.2m，外墻厚度取0.3m每組池子總長寬4) 柵條設計網格或柵條的外框尺寸加安裝間隙等于每格池的凈尺寸，前段柵條縫隙為50mm，或網格孔眼為80mm80mm，中段分別為80mm和100mm100mm。5) 水頭損失計算每層網格水頭損失。每個孔洞水頭損失。柵條網格阻力稀疏，前段1.0，中段0.9。孔洞阻力稀疏，取3.0。第一段水頭損失計算如下： 豎井7個，3個豎井設3層，4個豎井設2層，共計17

16、層，=1.0，過柵流速v1=0.25,7個空洞，=3.0，過孔流速v1-6=0.3，v6-7=0.25。則：第二段水頭損失計算如下：豎井8個，各設一層柵條，共計8層，=0.9，過柵流速v2=0.22,8個空洞，=3.0，過孔流速v8-10=0.25，v11-15=0.20。則：第三段孔數為10，過水流速為0.1m/s和0.14。6) GT校核在之間，滿足要求。3.4 沉淀澄清設備的設計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l=1000mm，斜管傾角=。如下圖4所示，斜管區由六角形

17、截面的蜂窩狀斜管組件組成。斜管與水平面成角，放置于沉淀池中。原水經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收集；污泥則在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。圖4 斜管沉淀池剖面圖(1) 設計水量（括水廠自用水量5%）及采用數據和絮凝池一樣，斜管沉淀池也設置四組，每組設計流量 ：顆粒沉降速度，清水區上升流速(2) 沉淀池面積 1)清水區有效面積F F=2)沉淀池初擬面積F斜管結構占用面積按5計，則F= 則計算取用64.初擬平面尺寸為3)沉淀池建筑面積F建斜管安裝長度考慮到安裝間隙，長加0.1m，寬加0.1m F建= (3) 池體高度保護高 =0.5m；斜管高度 =0.

18、87m；配水區高度 =1.2m；清水區高度 =1.2m； 池底穿孔排泥槽高 =0.8m。則池體總高為：(4) 復核管內雷諾數及沉淀時間1) 管內流速 2) 斜管水力半徑 3) 雷諾數 4) 管內沉淀時間t （沉淀時間T一般在48min之間）(5) 配水槽配水槽寬b=1m(6) 集水系統1) 集水槽個數n=92) 集水槽中心距3) 槽中流量q04) 槽中水深H2槽寬b=起點槽中水深0.75b=0.13m,終點槽中水深1.25b=0.22m。為方便施工，槽中水深統一按H2=0.22m計。5) 槽的高度H3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，槽的超高取0.15m，則集水槽

19、總高度為 H3= H2+0.05+0.05+0.15=0.47m。6) 孔眼計算a.所需孔眼總面積由 得 式中 集水槽流量，； 流量系數，取0.62；孔口淹沒水深，取0.05m；所以b.單孔面積孔眼直徑采用d=30mm，則單孔面積 c.孔眼個數n （個）d.集水槽每邊孔眼個數n n=n/2=40/2=20(個)e.孔眼中心距離S0 S0=B/ n=4.1/20=0.205m(7) 排泥采用穿孔排泥管，沿池寬（B=4.1m）橫向鋪設4條V形槽，槽寬1.13m，槽壁傾角450，槽壁斜高1.5m，排泥管上裝快開閘門。第四章 過濾V型濾池是恒水位過濾，池內的超聲波水位自動控制可調節出水清水閥，閥門可根

20、據池內水位的高、低，自動調節開啟程度，以保證池內的水位恒定。V型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（約1.40m），粒徑也較粗（0.951.35mm）的石英砂均質濾料。當反沖洗濾層時，濾料呈微膨脹狀態，不易跑砂。V型濾池的另一特點是單池面積較大，過濾周期長，水質好，節省反沖洗水量。單池面積普遍設計為7090m2，甚至可達100m2以上。由于濾料層較厚，載污量大，濾后水的出水濁度普遍小于0.5NTU。V型濾池的沖洗一般采用的工藝為:氣洗氣水同時沖洗水沖洗+表面掃洗。4.1設計數據設計水量Q=52500m3/d濾速V=12m/h濾池沖洗確定(見下表)沖洗強度(L/sm2)沖洗時間（min）第一步（氣沖

21、）153第二步（氣-水同時沖洗）空氣154水4第三步（水沖）55總沖洗時間12min沖洗周期T=48h反沖橫掃強度1.8L/(s)【一般為1.42.0L/(s)】4.2 設計計算（1） 池體設計1) 濾池工作時間TT=24t24/T=240.224/28=240.1=23.9(h)(式中未考慮排放濾水)2) 濾池面積F濾池總面積F=Q/VT=52500/1223.9=183.05,設計中取1843) 濾池的分格為節省占地,選雙格V型濾池,池底板用混凝土,單格寬B單=3.5m,長L單=8.61m,單格面積30.1,共分4座,左右對稱布置,每座面積f=60.2,總面積f=240。4) 校核強制濾速

22、VV=NV/(N1)=410/(4-1)=13.3m/h,滿足V13.7m/h的要求.5) 濾池高度的確定濾池超高H5=0.3m濾池口水深H4=1.5m濾層厚度H3=1.4m(0.951.5m)濾板厚H2=0.13m濾板下布水區高度H1=0.9m(0.70.9m)其中沖洗時形成的氣勢層厚度為(0.10.15m)濾池總高度:H=H1+H2+H3+H4+H5=0.9+0.13+1.2+1.5+0.3=4.03m6) 水封井的設計濾池采用單層加厚均粒濾料,粒徑0.951.35,不均勻系數1.21.6,均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算:式中:H清水流通過清潔濾料層的水頭損失,;V水的運動黏度,c

23、/s;20時為0.0101c/s;g重力加速度,981/s2;m0濾料孔隙率;取0.5;d0與濾料體積相同的球體直徑,根據廠家提供數據為0.1L0濾層厚度,L0=120v濾速, v=10m/h=0.28/s;濾料粒徑球度系數,天然砂粒為0.750.8,取0.8;根據經驗,濾速為810m/h時,清潔濾料層的水頭損失一般為3040,計算值比經驗值低,取經驗值的低限30為清潔濾料層的過濾水頭損失,正常過濾時通過長柄濾頭的水頭損失h0.26m,忽略其他水頭損失,則每次反沖洗后剛開始過濾時,水頭損失為:H開始=0.3+0.26=0.56m為保證濾池正常過濾時池內的液面高出濾料層,水封井出水堰頂標高與濾料

24、層相同.設計水封井平面尺寸2m2m,堰底板比濾池底板低0.3m.水封井出水堰總高:H水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.9+0.13+1.2=2.53m因為每座濾料過濾水量:Q單=vf=1260.2=722.4m3/h=0.2m3/s所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3/2計算得:H水封=Q單/(1.84b堰)2/3=0.2/(1.842)2/30.14m則反沖洗完畢，清潔濾料層過濾時，濾池液面比濾料層高0.18+0.56=0.7m（2） 反沖洗管渠系統1) 長柄濾頭配水配氣系統A. 長柄濾頭安裝在混凝土濾板上,濾板固定在梁上,濾板用0.05m厚預制板上澆注0.0

25、8m厚混凝土層,濾板下的長柄部分浸沒于水中,長柄上端有小孔,下端有豎向條縫,氣水同時反沖洗時,約有2/3空氣有上緣小孔進入,1/3空氣由縫隙進入柄內,長炳下端浸沒部分還有一個小孔,流進沖洗水,這部分氣水在柄內混合后有長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗.B. 長柄濾頭固定 板下氣水室高度為0.70.9m,其中沖洗時形成的氣墊層厚度為0.10.15m.C. 長柄濾頭配氣系統的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為1/80，每平方米的濾頭數量為4964個。D. 沖洗水和空氣同時通過長柄濾頭的水頭損失按產品的實測資料確定。E. 向長柄濾頭配水配氣系統氣水室配氣的干管的進口流速為5m/s左右；配氣支管或孔口流速為10

26、m/s左右。配水干管進口流速為1.5m/s左右；配水支管或孔口流速為11.5m/s.長柄濾頭結構如下圖所示：2) 反沖洗用水量Q反的計算:反沖洗用水流量按水洗強度最小時計算.單獨水洗時反沖洗強度最大,為5L/(s)Q反=q水f=560.2=300L/s=0.3m3/sV型濾池反沖洗時,表面掃洗同時進行,其流量:Q表水=q表水f=0.001860.2=0.108m3/s3) 反沖洗配水系統的斷面計算.配水干管進口流速為1.5m/s左右,配水干管的截面積A水干=Q反水/v水干=0.3/1.5=0.2反沖洗配水干管用鋼管DN600,流速v=1.2m/s反沖洗水由反沖洗配水干管輸至氣水分配渠,由氣水分

27、配渠底側的布水方孔配水的濾池底部布水區,反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值,配水支管流速或孔口流速為11.5m/s左右,取v水支=1m/s則配水支管(渠)的截面積:A方孔=Q反水/v水支=0.3/1=0.3此即配水方孔總面積.沿渠長方向兩側各均勻布置15個配水方孔.共30個,孔中心間距0.5m,每個孔口面積:A小=0.3/30=0.010每個孔口尺寸取0.1m0.1m4) 反沖洗用氣量的計算:反沖洗用氣流量按氣沖強度最大時的空氣流量計算.這時氣沖的強度為15L/(s)Q反氣=q氣f=1560=900L/s=0.9m3/s5) 配氣系統的端面計算.配水干管(渠)進口流速應為5m

28、/s左右,則配水干管的截面積A氣干=Q反氣/v水干=0.9/5=0.16反沖洗配氣干管用鋼管.DN500,流速4.3m/s.反沖洗用空氣有反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠,由氣水分配渠兩側的布氣小孔配氣到濾池底部布水區,布氣小孔緊貼濾板下緣,間距與布水方孔相同,共計30個,反沖洗用空氣通過配氣小孔的流速按反沖洗配氣支管的流速取值.反沖洗配氣支管流速或孔口流速為10m/s左右,則配氣支管的截面積:A氣支=Q反氣/v水支=0.9/10=0.09每個布氣小孔面積:A氣孔=A氣支/30=0.09/30=0.003孔口直徑:d氣孔=(4A氣孔/) 1/2=(40.003/3.14)1/2=0.06m每孔配

29、氣量:Q氣孔=Q反氣/30=0.9/30=0.03m3/s=108m3/h6) 氣水分配渠的斷面設計:對氣水分配渠端面面積要求的最不利條件發生的氣水同時反沖洗時,亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠端面面積最大。因此,氣水分配渠的斷面設計按氣水同時反沖洗的情況設計,氣水同時反沖洗時反沖洗水的流量:Q反氣水=q水f=460=240L/s=0.24m3/s氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣的流量:Q反氣=q氣f=1560=900L/s=0.93/s氣水分配區的氣水流速均按相應的配氣,配水干管流速取值.則氣水分配干管的斷面積.A氣水=Q反氣水/v水干+Q反氣/v氣干=0.24/1.5+0.9/5=0.34（

30、3） 濾池管渠的布置:1) 反沖洗管渠.A. 氣水分配渠.氣水分配渠起端寬0.45m,高取1.5m,末端寬取0.45m,高取1m,則起端截面積0.675,末端截面積0.45,兩側沿程各布置18個配水小孔和18個布水方孔,孔間距0.6m,共36個配氣小孔和36個配水方孔,氣水分配渠末端所需最小截面積0.48/40=0.012末端截面積0.45,滿足要求.B. 排水集水槽:排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m,則排水集水槽高:H起=H1+H2+H3+0.51.5=0.9+0.13+1.2+0.51.5=1.23m式中H1,H2,H3,同前池體造型設計部分濾池高度確定的內容,1.5m為氣水分配渠起端

31、高度.排水集水槽末端高:H末=H1+H2+H3+0.51.0=0.9+0.13+1.2+0.51.0=1.73m式中H1,H2,H3,同前池體造型設計部分濾池高度確定的內容,1.0m為氣水分配渠末端高度.底坡I=(1.731.23)/L=0.5/12=0.04C. 排水集水槽排水能力校核.由矩形斷面暗溝(非滿流n=0.013).計算公式校核集水槽排水能力.設集水槽超高0.3m.則槽內水位高h排集=0.93m,槽寬,b排集=0.45m.濕周X=b+2h=0.45+20.93=2.31水流斷面:A排集=bh=0.450.93=0.42水力半徑:R=A排集/X=0.42/2.31=0.182m水流速

32、度:v=(R2/3I1/2)/n=(0.1822/30.041/2)/0.013=5.06m/s過流能力Q排集=A排集v=A排集v=0.425.06=2.15m3/s實際過水量:Q反=Q反水+Q表水=0.42+0.11=0.53m3/s過流能力Q排集。 2) 進水管渠.A. 進水總渠.進水總渠過水流量按強制過濾流量設計,流速0.81.2m/s,則強制過濾流量 Q強=(52500/3)2=35000m3/d=0.41m3/s進水總渠水流端面積A總=Q強/v=0.41/1.2=0.34進水總渠寬0.85m,水面高0.4mB. 每座濾池的進水孔:每座濾池由進水側壁開三個進水孔,進水總渠的渾水通過這三

33、個進水孔進入濾池,兩側進水孔孔口在反沖洗時關閉,中間進水孔孔口設手動調節閘板,在反沖洗時不關閉,供給反沖洗表掃用水,調節閘門的開啟度,使其在反沖洗時的進水量等于表掃水用水量,孔口面積按口淹沒出流公式:計算,其總面積按濾池強制過濾水量計,孔口兩側水位差取0.1m,則孔口總面積 中間面積按表面掃水量設計.A中孔=A孔(Q表水/Q強)=0.72(0.15/0.41)=0.26孔口寬B中孔=0.13m.高H中孔=0.2m兩側孔口設閘門.采用橡膠囊充氣閥,每個側孔面孔;A側=(A孔A中孔)/2=(0.720.26)/2=0.23孔口寬B側孔=0.23m,高H側孔=0.1mC. 每座濾池內設的寬頂堰.為了

34、保證進水穩定性,進水總渠引來的渾水經過寬頂堰進入每座濾池內的配水渠， 在經濾池內的配水渠分配到兩側的V形槽， 寬頂堰寬b寬堰5m,寬頂堰與進水渠平行設置， 與進水總渠側壁相距0.5m， 堰上水頭由矩形堰的流量公式Q1.84bh3/2 h寬堰Q強/（1.84b寬頂）2/30.41/（1.845）2/30.13mD. 每座濾池的配水渠；進入每座濾池的混水經過寬頂堰溢流進配水渠，由配水渠兩側的進水孔進入濾池內的V形槽。濾池配水渠寬b配0.35m。渠高1m。渠總長等與濾池總寬。則渠長L配渠7m。當渠內水深0.5m時，流速（進來的混水由分配渠中段向渠兩側進水孔流去，每側流量為Q強/2）V配渠Q強/（2b

35、配渠h配渠）0.41/（20.350.5）1.15m/s滿足濾池近水管渠流速0.81.2m/sE. 配水渠的水力半徑：R配渠=b配渠h配渠/(2h配渠+b配渠)=0.350. 5/(20. 50.35)=0.13mI渠=(nv渠/R深2/3)2=(0.0131.15/0.132/3)2=0.003渠內水面降落量h渠=I渠l配渠/2=0.0037/2=0.011m因為配水渠最高水位:h配渠+h渠=0. 5+0.011=0.511m渠高1m所以配水渠的過水能力滿足要求.（3） V形槽的設計:V形槽槽底設表掃水出水孔直徑取=0.025m,間隔0.15m.每槽共計75個,則單側V形槽表掃水出水孔出水總

36、面積A表孔=(3.140.0252/4)75=0.04表掃水出水孔低于排水集稅槽堰頂0.15m,即V形槽槽底的高度低于集水槽堰頂0.15m據潛孔出流公式,其中Q為單格濾池的表掃水量.則表面掃洗時V形槽內水位高出濾池反沖洗時濾面 hv濾=Q表水/20.8A表孔2/2g=0.11/20.80.042/29.8=0.28反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3/2式中b集水槽長b=L排槽=12m,Q為單格濾池反沖洗流量Q反單=Q反/2=0.53/2=0.265m3/s所以,h排水=Q反單/(1.84b)2/3=0.06mV形槽傾角45度,垂直高度1m,壁厚0.05m.反沖洗時

37、V形槽頂高出槽內液面的高度為:10.15h排槽hv液=10.150.0060.28=0.53m第五章：消毒5.1加藥量的確定水廠設計水量為最大投加量為a=1.5mg/L加氯量為： 儲氯量（按一個月考慮）為：5.2加氯間的布置水廠所在地主導風向為北風，加氯間靠近濾池和清水池，設在水廠的南部。在加氯間、氯庫低處各設排風扇一個，換氣量每小時812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，當檢測的漏氣量達到23mg/kg時即報警，切換有關閥門，切斷氯源，同時排風扇動作。為搬運氯瓶方便，氯庫內設單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶正上方，軌道通到氯庫大門以外。加氯間外布置防毒面具、搶救

38、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，水壓大于20mH2O，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。第六章：其他設計6.1清水池的設計設置兩座清水池以適應水廠的產水量。清水池的調節容積取設計水量的15%，則調節容積：V=5250015%=7875消防用水量按同時發生兩次火災，一次滅火用水量取55L，連續滅火時間為2h，則消防容積： V=5523600/1000=396根據本水廠選用的構筑物特點，水廠自用水儲備容積V=0。清水池總容積為： V= V+ V+ V=7875+396+0=8271清水池設兩個，有效水深取H=4.5m，則單

39、池面積為： f=V/2H=8271/(24.5)=919m2取BL=30.530.5=930.25m2。超高取0.5m，則清水池凈高度取5.0m。6.2吸水井的設計吸水井的應高出地面20cm，吸水井深為3.6m，寬為6m，長度28.8m。6.3輔助建筑物面積設計生活輔助建筑物面積應按水廠管理體制、人員編制和當地建筑標準確定。生產輔助建筑物面積根據水廠規模、工藝流程和當地的具體情況而定。第七章：水廠總體布置7.1水廠的平面布置水廠的基本組成分為兩部分：1.生產構筑物，包括處理構筑物、清水池、二級泵站、藥劑間等；2.輔助構筑物，其中分為生產輔助構筑物和生活輔助構筑物兩種。前者包括化驗室、修理部門、倉庫、車庫及值班宿舍等；后者包括辦公樓、食堂、浴室及職工宿舍等。水廠平面布置主要有：各種構筑物和建筑物的平面定位；各種管道、閥門及管道配件的布置；道路、圍墻及綠化的布置等。作水廠的平面布置應考慮以下幾點要求：（1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。如沉淀池或澄清池應緊靠濾池；二級泵房緊靠清水池。但各構筑物之間應留處必要的施工和檢修間距和管道地位；（2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費用；（3）各構筑物之間連接管應