1、 講義講義總那么總那么 1.0.4 給水工程設(shè)計的前提條件和根本原那給水工程設(shè)計的前提條件和根本原那么么 前提條件：城市總體規(guī)劃前提條件：城市總體規(guī)劃 近遠期結(jié)合：近遠期結(jié)合： 近期設(shè)計年限近期設(shè)計年限 510年年 遠期規(guī)劃年限遠期規(guī)劃年限1020年年 給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)1.0.51.0.6 系統(tǒng)分類系統(tǒng)分類 分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng) 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 系統(tǒng)選擇系統(tǒng)選擇 分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng)根本概念根本方式 串聯(lián)分區(qū) 并聯(lián)分區(qū)根本作用 技術(shù)上使管網(wǎng)水壓不超越 水管可以接受的壓力 經(jīng)濟上降低供水能量和費用 n1 En E 2n分2個區(qū)可省1/4的能量，最多只能省1/2。分區(qū)給水系統(tǒng)分區(qū)給水系統(tǒng)

2、工業(yè)給水系統(tǒng)工業(yè)給水系統(tǒng)工業(yè)給水系統(tǒng)應(yīng)從全局出發(fā)思索水資源的節(jié)約利用和水體維護，并應(yīng)采用復(fù)用或循環(huán)系統(tǒng)反復(fù)利用率反復(fù)用水量/總用水量%用水量、水質(zhì)和水壓用水量、水質(zhì)和水壓2.0.12.0.2、 2.0.42.0.8設(shè)計用水量計算 綜合生活用水 工業(yè)企業(yè)消費用水和任務(wù)人員生活用水 消防用水 澆灑道路和綠地用水 未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量假設(shè)給出了綜合生活用水量，在計算設(shè)計供水量時就不能再加公共建筑用水量各種用水量和變化系數(shù)的含義各種用水量和變化系數(shù)的含義2.0.2A平均日用水量最高日用水量: 在設(shè)計規(guī)定的年限內(nèi)，用水最多一日的用水量 日變化系數(shù): 在一年中，最高日用水量與平均日用水量的比值各種用

3、水量和變化系數(shù)的含義各種用水量和變化系數(shù)的含義時變化系數(shù): 在最高日內(nèi)，最高一小時用水量與 平均時用水量的比值 最高日用水量最高日最高時用水量= 時變化系數(shù) 用水時段 給水系統(tǒng)的流量關(guān)系給水系統(tǒng)的流量關(guān)系 5.0.2、5.0.3、5.0.10、7.1.2、7.1.3、7.1.4、5.0.28、5.0.29、5.0.30正常情況 輸水管渠 配水管網(wǎng) 5.0.2、 7.1.2 、5.0.10校核情況 輸水管渠 配水管網(wǎng) 5.0.3 、7.1.3 、5.0.10水廠內(nèi)清水池和管網(wǎng)中水塔有效容積用水量計算例題用水量計算例題某城市的給水系統(tǒng)總的規(guī)模為10萬m3/d 系統(tǒng)組成如下：水源取水泵站原水輸水管水

4、廠絮凝池沉淀池濾池清水池二級泵房清水輸水管管網(wǎng)用戶 用水量計算例題用水量計算例題最高日用水量為10萬m3/d。 其中：居民生活用水、公共建筑用水、工業(yè)企業(yè)消費用水和生活用水、澆灑道路和綠化用水 約 7.98.6萬m3/d 消防用水 約10001300 m3/d 未預(yù)見用水量及管網(wǎng)漏失水量 1525% 約1.32萬m3/d用水量計算例題用水量計算例題水廠的自用水量按10%計，為1萬m3/d水廠按24小時運轉(zhuǎn)原水輸水管漏失水量按4%計 取水泵站設(shè)計流量 1000001.14244750 m3/h原水輸水管設(shè)計流量 1000001.14244750 m3/h 用水量計算例題用水量計算例題水廠內(nèi)水處置

5、構(gòu)筑物絮凝池、沉淀池、濾池以及與水處置有關(guān)的加藥、加氯等設(shè)備的設(shè)計流量 1000001.10244584 m3/h 時變化系數(shù)1.35最高日最高時流量為： 100000241.355625 m3/h 用水量計算例題用水量計算例題清水輸水管設(shè)計流量 5625 m3/h配水管網(wǎng)設(shè)計流量 5625 m3/h水廠二級泵房設(shè)計流量 5625 m3/h水廠部分自用水流量 加藥、清洗用 水廠內(nèi)清水池和管網(wǎng)中水塔有效容積水廠內(nèi)清水池和管網(wǎng)中水塔有效容積5.0.28、5.0.29、7.1.2、7.7.5 、2.0.6 產(chǎn)水曲線 送水曲線 自用水量 消防貯藏水量 消毒的接觸時間水廠內(nèi)清水池和管網(wǎng)中水塔有效容積水廠

6、內(nèi)清水池和管網(wǎng)中水塔有效容積水廠處置構(gòu)筑物24小時均勻運轉(zhuǎn)出水泵房按最高日最高時思索，實踐出水量是逐時變化的，這中間就需求有清水池來調(diào)理。 每一小時時段內(nèi)的詳細用水量 每一小時時段內(nèi)的用水量占全天用水量的比例 延續(xù)多余量進池或延續(xù)出池量水源水源 水源選擇：3.1.2、3.1.4、3.1.5地下水取水構(gòu)筑物：3.2.2 3.2.10、3.2.11地表水取水構(gòu)筑物：3.3.5、3.3.8、3.3.19、 3.3.22 、3.3.23、3.3.24 3.3.13.3.4、3.3.6、3.3.7水資源水資源水資源概略 水資源的含義：廣義概念；狹義概念；工程概念 我國水資源概略：總量不少；人均淡水資源貧

7、乏；水資源時空分布不均勻；水源污染相當(dāng)嚴(yán)重 給水水源的類型給水水源的類型 地下水源：包括潛水無壓地下水、自流水有壓地下水和泉水 地表水源：包括江河、湖泊、水庫和海水 供水水源選用的根本要求供水水源選用的根本要求 3.1.2、3.1.3、3.1.4、3.1.5、3.3.5 水量充沛可靠和水質(zhì)符合要求 設(shè)計枯水流量的保證率90%97% 枯水位的保證率90%99% 水質(zhì)要求 應(yīng)符合現(xiàn)行的水源維護水源維護維護水源的普通措施給水水源衛(wèi)生防護地下水取水構(gòu)筑物地下水取水構(gòu)筑物 3.2.2、3.2.10、3.2.11管井: 適用于含水層厚度大于5 m， 其底板埋藏深度大于15 m大口井: 適用于含水層厚度在5

8、 m左右， 其底板埋藏深度小于15 m 滲渠: 僅適用于含水層厚度小于5 m， 渠底埋藏深度小于6 m 泉室: 適用于有泉水露頭， 且覆蓋層厚度小于5 m管井管井大口井大口井地表水取水構(gòu)筑物地表水取水構(gòu)筑物 3. 3.1、3.3.2、3.3.4、3.3.5、3.3.7、3.1.4構(gòu)筑物位置的選擇要求和設(shè)計應(yīng)留意的問題構(gòu)筑物位置的選擇要求和設(shè)計應(yīng)留意的問題 江河作為水源時的特征江河作為水源時的特征徑流特征：水位、流量、流速泥沙運動：推移質(zhì)泥沙、懸移質(zhì)泥沙河床演化：水流與河床的相互作用，淤積、沖刷水質(zhì)特征：漂浮物和冰凍，含沙量、粒徑、分布，無機和有機化合物，生物取水位置的選擇取水位置的選擇3.3.

9、1關(guān)于位置的選擇，有六點。關(guān)于位置的選擇，有六點。此外，還應(yīng)留意主流和支流、天然妨礙物，此外，還應(yīng)留意主流和支流、天然妨礙物，河流上的人工構(gòu)筑物，如排水口、橋梁、河流上的人工構(gòu)筑物，如排水口、橋梁、碼頭、丁壩、攔河壩等；還應(yīng)與河流的碼頭、丁壩、攔河壩等；還應(yīng)與河流的綜合利用相順應(yīng)。綜合利用相順應(yīng)。位置選擇時要留意取水口與這些物體的上、位置選擇時要留意取水口與這些物體的上、下游關(guān)系。下游關(guān)系。 地表水取水構(gòu)筑物的型式和適用條件地表水取水構(gòu)筑物的型式和適用條件3.3.6、3.3.8、3.3.14、3.3.19、3.3.22、3.3.23、3.3.24 型式有: 固定式: 活動式: 山區(qū)淺水河流:

10、岸邊式 纜車式 低壩式 河床式 浮船式 底欄柵式 斗槽式 地表水取水構(gòu)筑物的型式地表水取水構(gòu)筑物的型式地表水取水構(gòu)筑物的型式地表水取水構(gòu)筑物的型式地表水取水構(gòu)筑物的型式地表水取水構(gòu)筑物的型式地表水取水構(gòu)筑物的型式和適用條件地表水取水構(gòu)筑物的型式和適用條件活動式適用條件:3.3.19 當(dāng)水源水位變幅大，水位漲落速度小于2.0 m/h，且水流不急、要求施工周期短和建造固定式取水構(gòu)筑物有困難時，可思索采用纜車或浮船等活動式取水構(gòu)筑物。地表水取水構(gòu)筑物的型式和適用條件地表水取水構(gòu)筑物的型式和適用條件纜車式和浮船式適用條件3.3.22 纜車式取水構(gòu)筑物的要求，“其位置宜選擇在岸坡傾角為1028的地段 3

11、.3.23 浮船式取水構(gòu)筑物的位置應(yīng)選擇在河岸較陡的停靠條件良好的地段。 岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計3.3.53.3.184.0.14.0.3、4.0.6、4.0.9、4.0.13 岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計3.3.5 防洪規(guī)范防洪規(guī)范 江河取水構(gòu)筑物的防洪規(guī)范不應(yīng)低于城江河取水構(gòu)筑物的防洪規(guī)范不應(yīng)低于城市防洪規(guī)范，其設(shè)計洪水重現(xiàn)期不得市防洪規(guī)范，其設(shè)計洪水重現(xiàn)期不得低于低于100年。年。 并應(yīng)采用設(shè)計和校核兩級規(guī)范并應(yīng)采用設(shè)計和校核兩級規(guī)范 保證率保證率 設(shè)計枯水位的保證率，應(yīng)根據(jù)水設(shè)計枯水位的保證率，應(yīng)根據(jù)水源情況和供水重

12、要性選定，普通可采源情況和供水重要性選定，普通可采用用90%99%。岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計3.3.8 取水泵房進口地坪的設(shè)計標(biāo)高 分三種情況、有三個關(guān)鍵參數(shù)：設(shè)計最高水位、浪高、加0.5 m。3.3.9、3.3.10 最低層進水孔下緣距河床或水體底部的高度3.3.11 淹沒進水孔上緣在設(shè)計最低水位下的深度岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計岸邊式和河床式取水構(gòu)筑物的設(shè)計3.3.133.3.15 格柵、格網(wǎng)的計算參數(shù)4.0.14.0.3、4.0.6、4.0.9、4.0.13 有關(guān)泵房設(shè)計的規(guī)定也適用于取水泵房此外，如何確定取水泵的安裝高度、取水構(gòu)筑物各部位的底標(biāo)高

13、，都與設(shè)計最低水位有關(guān)泵房泵房 水泵機組的選定及泵房的布置4.0.1, 4.0.2, 4.0.34.0.84.0.13水泵機組的選定應(yīng)思索的要素水泵機組的選定應(yīng)思索的要素 4.0.1, 4.0.2, 4.0.3 應(yīng)根據(jù)逐時、逐日和逐季水量變化情況，水壓要求，水質(zhì)情況，調(diào)理水池大小，機組的效率和功率要素等條件，綜合思索確定 符合節(jié)能的要求 備用泵兩點要求：數(shù)量、型號此外 水泵揚程計算 電動機功率計算泵房的布置應(yīng)思索的要素泵房的布置應(yīng)思索的要素 4.0.84.0.13 主要要素：主要要素：起重設(shè)備選用起重設(shè)備選用機組平面布置機組平面布置檢修場地設(shè)置檢修場地設(shè)置架空管道平安架空管道平安層高布置要求層

14、高布置要求立式水泵其它立式水泵其它輸配水輸配水 5.0.1、5.0.35.0.7、5.0.11、5.0.14管網(wǎng)和輸水管的布置管網(wǎng)和輸水管的布置 5.0.2、5.0.3、5.0.8、5.0.10、5.0.9、7.1.2 、2.0.3、2.0.4 、2.0.6管段計算流量及管徑計算、管網(wǎng)水力計管段計算流量及管徑計算、管網(wǎng)水力計算算 5.0.12、5.0.13、5.0.5、5.0.11、5.0.14、5.0.165.0.26 管材、配件及管道敷設(shè)管材、配件及管道敷設(shè) 5.0.16 給水管防腐給水管防腐 管網(wǎng)和輸水管的布置管網(wǎng)和輸水管的布置輸水管渠輸水管渠 5.0.15.0.55.0.15.0.5、

15、5.0.145.0.14 輸水干管普通不宜少于兩條。輸水干管普通不宜少于兩條。輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水輸水干管和連通管管徑及連通管根數(shù)，應(yīng)按輸水干管任何一段發(fā)生缺點時仍能經(jīng)過事故用水干管任何一段發(fā)生缺點時仍能經(jīng)過事故用水量計算確定量計算確定城鎮(zhèn)的事故用水量為設(shè)計水量的城鎮(zhèn)的事故用水量為設(shè)計水量的70%70%，工業(yè)企業(yè)，工業(yè)企業(yè)事故用水量按有關(guān)工藝。當(dāng)有消防給水義務(wù)事故用水量按有關(guān)工藝。當(dāng)有消防給水義務(wù)時，還應(yīng)包括消防水量時，還應(yīng)包括消防水量輸水管道應(yīng)根據(jù)詳細情況設(shè)置分段檢修的閥門輸水管道應(yīng)根據(jù)詳細情況設(shè)置分段檢修的閥門管網(wǎng)和輸水管的布置管網(wǎng)和輸水管的布置管網(wǎng)，5.0.6、5.

16、0.7、5.0.11、5.0.14兩種根本方式：環(huán)狀、樹枝狀管網(wǎng)中管道分：干管、銜接納和分配管 影響布置的主要要素：平面布置城市總體規(guī)劃、供程度安要求 、節(jié)約投資和運轉(zhuǎn)能耗、選用的系統(tǒng)方式等配水管網(wǎng)布置中的平安措施配水管網(wǎng)布置中的平安措施5.0.14 根據(jù)詳細情況設(shè)置分段和分區(qū)檢修的閥門。閥門間距不應(yīng)超越5個消火栓的布置長度。隆起點和平直管的必要位置裝設(shè)排進氣閥，低處安裝泄水閥5.0.11 負有消防給水義務(wù)管道，最小直徑不應(yīng)小于100 mm；室外消火栓的間距不應(yīng)大于120 m5.0.7 城鎮(zhèn)生活飲用水的管網(wǎng)，兩個嚴(yán)禁輸水管道的設(shè)計流量及水力計算輸水管道的設(shè)計流量及水力計算5.0.2、5.0.3

17、、5.0.8、5.0.9、7.1.2 水源至水廠的輸水管渠 應(yīng)按最高日平均時供水量加自用水量確定。 當(dāng)長間隔 輸水時，輸水管渠的設(shè)計流量應(yīng)計入管渠漏失水量輸水管道的設(shè)計流量及水力計算輸水管道的設(shè)計流量及水力計算 向管網(wǎng)輸水的管道：向管網(wǎng)輸水的管道： 當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)理構(gòu)筑物時，應(yīng)按最當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)有調(diào)理構(gòu)筑物時，應(yīng)按最高日最高時用水條件下，由水廠所負擔(dān)供高日最高時用水條件下，由水廠所負擔(dān)供應(yīng)的水量確定；應(yīng)的水量確定； 當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)無調(diào)理構(gòu)筑物時，應(yīng)按最當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)無調(diào)理構(gòu)筑物時，應(yīng)按最高日最高時供水量確定；高日最高時供水量確定； 此外，當(dāng)負有消防給水義務(wù)時，應(yīng)分別此外，當(dāng)負有消防給水義務(wù)時，應(yīng)分別包括消防補充流

18、量或消防流量。包括消防補充流量或消防流量。輸水管道的設(shè)計流量及水力計算輸水管道的設(shè)計流量及水力計算輸水管道水力計算輸水管道水力計算 重力供水時：同一管徑重力供水時：同一管徑 不同管徑不同管徑 水泵供水時：水泵供水時： 正常時正常時 事故時事故時確定連通管根數(shù)、閥門設(shè)置確定連通管根數(shù)、閥門設(shè)置 計算事故時流量計算事故時流量配水管網(wǎng)的水力計算配水管網(wǎng)的水力計算5.0.8、 5.0.9、 5.0.10、2.0.3、2.0.4、2.0.6設(shè)計計算的根據(jù)：設(shè)計計算的根據(jù)： 5.0.10計算：最高日最高時用水量及設(shè)計水壓計算：最高日最高時用水量及設(shè)計水壓校核：按以下三種情況和要求進展：校核：按以下三種情況

19、和要求進展： 1、發(fā)生消防時的流量和水壓要求；、發(fā)生消防時的流量和水壓要求； 2、最大轉(zhuǎn)輸時的流量和水壓要求；、最大轉(zhuǎn)輸時的流量和水壓要求； 3、最不利管段發(fā)生缺點時的事故用水、最不利管段發(fā)生缺點時的事故用水量和水壓要求。量和水壓要求。 配水管網(wǎng)的水力計算配水管網(wǎng)的水力計算 正確選擇控制點。其水壓確定正確選擇控制點。其水壓確定 ：2.0.3 2.0.3 當(dāng)按建筑層數(shù)確定生活飲用水管網(wǎng)當(dāng)按建筑層數(shù)確定生活飲用水管網(wǎng)上的最小效力水頭時：一層為上的最小效力水頭時：一層為10 m10 m，二，二層為層為12 m12 m，二層以上每增高一層添加，二層以上每增高一層添加4 m 4 m 2.0.4 2.0.

20、4 工業(yè)企業(yè)消費用水量、水質(zhì)和水壓，工業(yè)企業(yè)消費用水量、水質(zhì)和水壓，應(yīng)根據(jù)消費工藝要求確定應(yīng)根據(jù)消費工藝要求確定 2.0.6 2.0.6 消防用水的水壓要求應(yīng)按有關(guān)的設(shè)消防用水的水壓要求應(yīng)按有關(guān)的設(shè)計防火規(guī)范執(zhí)行計防火規(guī)范執(zhí)行 配水管網(wǎng)的水力計算配水管網(wǎng)的水力計算計算流量確實定：要知道管網(wǎng)的流量如何計算流量確實定：要知道管網(wǎng)的流量如何計算成節(jié)點流量計算成節(jié)點流量 ，如何計算管段計算流，如何計算管段計算流量量 比流量比流量 沿線流量、集中流量沿線流量、集中流量 折算流量折算流量折算系數(shù)折算系數(shù)節(jié)點流量節(jié)點流量 沿線流量、集中流量的折算沿線流量、集中流量的折算 管段計算流量管段計算流量樹狀網(wǎng)的計算

21、樹狀網(wǎng)的計算 環(huán)狀網(wǎng)的計算環(huán)狀網(wǎng)的計算配水管道的水頭損失配水管道的水頭損失重點要掌握的： 5.0.8、5.0.9要留意： 公式5-8-1和5-8-2中的指數(shù)有錯； 與新版不同。 流速限制和經(jīng)濟流速流速限制和經(jīng)濟流速流速限制流速限制 最大流速最大流速普通不超越普通不超越2.53.0 m/s 最小流速最小流速保送原水通常不得小于保送原水通常不得小于0.6 m/s 經(jīng)濟流速經(jīng)濟流速 在一定年限投資歸還期內(nèi)管網(wǎng)造價和在一定年限投資歸還期內(nèi)管網(wǎng)造價和管理費用主要是電費之和為最小的管理費用主要是電費之和為最小的流速流速 平均經(jīng)濟流速平均經(jīng)濟流速 經(jīng)濟流速經(jīng)濟流速樹狀管網(wǎng)的水力計算樹狀管網(wǎng)的水力計算壓力供水

22、壓力供水 確定管段的計算流量確定管段的計算流量 選擇控制點，確定干管線路選擇控制點，確定干管線路確定干管管徑確定干管管徑計算各管段的水頭損失，計算總水頭損失計算各管段的水頭損失，計算總水頭損失計算水泵揚程、水塔高度計算水泵揚程、水塔高度樹狀管網(wǎng)樹狀管網(wǎng)樹狀管網(wǎng)的水力計算樹狀管網(wǎng)的水力計算重力供水重力供水 確定管段的計算流量確定管段的計算流量 選擇控制點，確定干管線路選擇控制點，確定干管線路 根據(jù)總水頭損失合理確定干管管徑根據(jù)總水頭損失合理確定干管管徑 計算干管線各節(jié)點水壓計算干管線各節(jié)點水壓 由相應(yīng)的干管線各節(jié)點水壓推算各支管的由相應(yīng)的干管線各節(jié)點水壓推算各支管的管徑管徑 環(huán)狀管網(wǎng)的水力計算環(huán)

23、狀管網(wǎng)的水力計算環(huán)狀網(wǎng)水力根底方程管段數(shù)P、節(jié)點數(shù)J與環(huán)數(shù)L關(guān)系式 P=J+L-1 方程數(shù)目 必要時引入虛管段、虛節(jié)點、虛環(huán) 延續(xù)性方程流入該節(jié)點的流量必需等于從該節(jié)點流出的流量 能量方程管網(wǎng)每一個環(huán)中各管段水頭損失總和等于零 壓降方程管段流量與水頭損失關(guān)系 環(huán)狀管網(wǎng)的水力計算環(huán)狀管網(wǎng)的水力計算初步分配流量，確定管段流量 ，確定管徑 計算各管段水頭損失 計算閉合差至小環(huán)0.5 m，大環(huán)1.0 m計算校正流量留意本環(huán)的和鄰環(huán)的 留意無論水頭損失或流量都有順時針方向的為正和逆時針方向的為負 平差后就根本上同樹狀網(wǎng)計算 環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)管材、配件、管道敷設(shè)及防腐管材、配件、管道敷設(shè)及

24、防腐5.0.12、5.0.13、5.0.5、5.0.11、5.0.14、5.0.165.0.26 管材，5.0.12、5.0.13 配件，5.0.5、5.0.11、5.0.14 管道敷設(shè)，5.0.175.0.26 給水管防腐 ，5.0.16 水廠總體設(shè)計水廠總體設(shè)計水廠總體設(shè)計的布置原那么 6.0.1、6.0.2、6.0.14、6.0.3、6.0.6、6.0.11 要聯(lián)絡(luò)到：3.3.5、3.3.8水處置水處置 給水處置根本概念 混凝、沉淀和廓清 過濾 除鐵、除錳 消毒 水處置構(gòu)筑物的消費才干水處置構(gòu)筑物的消費才干7.1.2 、7.1.3、7.1.4 確定： 7.1.2 最高日供水量+自用水量+

25、消防補充水量 水廠消費時間 自用水率最高日供水量的 5%10%校核： 7.1.3、7.1.4 供水量不一定是最高日供水量給水處置的根本概念給水處置的根本概念給水處置的義務(wù)給水水質(zhì)目的 水質(zhì)規(guī)范 給水處置的根本方法 飲用水處置的工藝 飲用水常規(guī)處置工藝飲用水常規(guī)處置工藝飲用水常規(guī)處置工藝混凝沉淀過濾消毒除鐵、除錳 消毒混凝、沉淀和廓清混凝、沉淀和廓清 混凝的根本概念 絮凝池的型式及其設(shè)計要求 凝聚劑和助凝劑的投配 沉淀及沉淀池 廓清池 混凝的根本概念混凝的根本概念膠體顆粒的特性 混凝的作用和過程 混凝的機理 絮凝過程動力學(xué) 膠體顆粒的特性膠體顆粒的特性典型物質(zhì)為細小黏土顆粒、高分子有機物、腐殖酸

26、、病毒、細菌等 尺寸很小在1100或1000 nm穩(wěn)定而不沉淀溶液體系為膠體溶液，混濁不清。外表帶電，構(gòu)成雙電層構(gòu)造 電動電位電位。電位在膠體的穩(wěn)定與凝聚中有著重要的作用。雙電層構(gòu)造雙電層構(gòu)造混凝的作用和過程混凝的作用和過程混凝的作用：是使膠體失去穩(wěn)定性，即脫混凝的作用：是使膠體失去穩(wěn)定性，即脫穩(wěn)，然后使脫穩(wěn)膠體相互聚集成為較大穩(wěn)，然后使脫穩(wěn)膠體相互聚集成為較大粒徑的顆粒。粒徑的顆粒。混凝的過程：混凝是凝聚和絮凝的總稱。混凝的過程：混凝是凝聚和絮凝的總稱。凝聚是膠體失去穩(wěn)定性的過程，即脫穩(wěn)，凝聚是膠體失去穩(wěn)定性的過程，即脫穩(wěn)，普通在普通在2 2分鐘；脫穩(wěn)膠體相互聚集稱為絮分鐘；脫穩(wěn)膠體相互聚集

27、稱為絮凝，需求凝，需求10301030分鐘分鐘凝聚過程的設(shè)備稱為混合池或混合器；絮凝聚過程的設(shè)備稱為混合池或混合器；絮凝過程的設(shè)備稱為反響池、絮凝池或絮凝過程的設(shè)備稱為反響池、絮凝池或絮凝反響池凝反響池 混凝的機理混凝的機理 緊縮雙電層吸附電中和吸附架橋沉淀物的卷掃或網(wǎng)捕 絮凝過程動力學(xué)絮凝過程動力學(xué) 在絮凝過程中顆粒的碰撞接觸是顆粒間相互凝聚的必要條件，因此，對絮凝過程的主要控制條件是攪拌強度與絮凝時間其主要參數(shù)是速度梯度G和水力停留時間T以及它們的乘積GT值 混合池：G=5001000/s T=1030 s2 min 絮凝反響池：G=2070/s，T=1030 min GT=104105

28、速度梯度速度梯度G值的計算值的計算機械攪拌時 p G 水力絮凝時 gh G T 理想反響器理想反響器 完全混合延續(xù)式反響器CSTR _ 1 n0 t 1 KG nm個絮凝池串聯(lián)時 ，某一個 _ 1 n0 1/m t 1 KG nm 絮凝池的型式及其設(shè)計要求絮凝池的型式及其設(shè)計要求 7.4.13、7.4.14、7.4.15、7.4.16 機械絮凝池折板絮凝池 隔板絮凝池穿孔旋流絮凝池 絮凝池的根本要求是，原水與藥劑混合后，經(jīng)過絮凝池應(yīng)構(gòu)成肉眼可見的大的密實絮凝體 一切絮凝池都要有足夠的絮凝時間，起始速度大，然后逐漸減小 絮凝池的型式絮凝池的型式絮凝池的型式絮凝池的型式絮凝池的型式絮凝池的型式絮凝

29、池的型式絮凝池的型式凝聚劑和助凝劑的投配凝聚劑和助凝劑的投配 7.3.3、 7.3.4、 7.3.5、 7.3.6投配方式：采用濕投或干投 濕投時攪拌方式：水力、機械或緊縮空氣等攪拌濕投時溶解次數(shù)：普通每日不宜超越3次 溶液濃度：5%20%按固體分量計算石灰宜制成乳液投加 凝聚劑和助凝劑的投配凝聚劑和助凝劑的投配在工程設(shè)計任務(wù)中有時會碰到的問題運用硫酸亞鐵作為凝聚劑時必需同時投加氯。 加氯的作用 加氯量計算原水的堿度問題 同時投加石灰調(diào)理水的堿度 水的堿度對混凝的影響 堿度如何計算，如何調(diào)理 石灰投加量計算沉淀及沉淀池沉淀及沉淀池 沉淀實際沉淀池的根本設(shè)計參數(shù)沉淀池、廓清池、氣浮池沉淀實際沉淀

30、實際沉淀是在重力作用下，水中比水重的懸浮物、混凝生成的礬花等從水中分別的過程 沉淀分類 自在沉淀 絮凝沉淀 擁堵沉淀 緊縮沉淀 四種沉淀中，自在沉淀實際是根底，沉淀池的實際分析與設(shè)計都基于自在沉淀離散顆粒的沉淀速度的計算離散顆粒的沉淀速度的計算 Re1的層流區(qū)，Stokes公式1Re1000的過渡區(qū)，Allen公式Re1000的紊流區(qū)，Newton公式三個公式中最重要的是Stokes公式粒徑d是指球形顆粒的，假設(shè)不是球形的要換算成球形的計算離散顆粒沉速的計算離散顆粒沉速的 StokesStokes公式公式Re1的層流區(qū) 1 su gd2 18 運用Stokes公式的前提是Re1，因此計算后必需

31、驗算Re 理想沉淀池特性分析理想沉淀池特性分析 水樣的顆粒沉速分布曲線 理想沉淀池的根本假設(shè)理想沉淀池對顆粒的去除率理想沉淀池中特定顆粒沉速u0與外表負荷q0的關(guān)系 u0 =q0絮凝沉淀池中顆粒的去除率 理想沉淀池對顆粒的去除率理想沉淀池對顆粒的去除率理想沉淀池對顆粒的去除率理想沉淀池對顆粒的去除率理想沉淀池對顆粒的去除率理想沉淀池對顆粒的去除率假設(shè)理想沉淀池的截留沉速為u0，其總的去除率為 p0 ui P1p0 d pi 0 u0沉淀池的根本設(shè)計參數(shù)沉淀池的根本設(shè)計參數(shù) 沉淀池最根本的設(shè)計參數(shù)是特定顆粒沉速u0mm/s或外表負荷q0 ( m3/m2h) 沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池的型

32、式平流沉淀池平流沉淀池異向流斜管沉淀池異向流斜管沉淀池同向流斜板沉淀池同向流斜板沉淀池機械攪拌廓清池機械攪拌廓清池水力循環(huán)廓清池水力循環(huán)廓清池脈沖廓清池脈沖廓清池懸浮廓清池懸浮廓清池沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池的型式沉淀池、廓清池、氣浮池適用條件沉淀池、廓清池、氣浮池適用條件7.4.2 、7.4.21、7.4.25 、 7.4.29、7.4.34、7.4.39、7.4.45 、 7.4.50選型根據(jù)：原水水質(zhì)選型根據(jù)：原水水質(zhì) 設(shè)計消費才干設(shè)計消費才干 處置后水質(zhì)要求處置后水質(zhì)要求 原水水溫變化原水水溫變化

33、制水均勻程度制水均勻程度 能否延續(xù)運轉(zhuǎn)能否延續(xù)運轉(zhuǎn)沉淀池、廓清池、氣浮池適用條件沉淀池、廓清池、氣浮池適用條件池型適用原水渾濁度其它適用條件平流沉淀池沒有限制機械攪拌澄清池長期5000懸浮澄清池長期3000雙層可 3000脈沖澄清池長期3000水力循環(huán)澄清池長期2000單池7500m3/d異向流斜管沉淀池長期1000同向流斜板沉淀池長期 200氣浮池 100原水含藻類等絮凝池與沉淀池的銜接絮凝池與沉淀池的銜接 7.4.11、7.4.20 、7.4.24 宜合建各種沉淀池宜合建各種沉淀池 宜采用穿孔墻平流沉淀池宜采用穿孔墻平流沉淀池 底部配水區(qū)高度不宜小于底部配水區(qū)高度不宜小于1.5 m 異向流

34、斜管沉淀池異向流斜管沉淀池沉淀池的根本設(shè)計參數(shù)沉淀池的根本設(shè)計參數(shù)平流沉淀池7.4.17、7.4.18、7.4.19、7.4.20 沉淀時間、程度流速、有效水深、每格寬度、長度與寬度之比、長度與深度之比、溢流率 外表負荷q0原水濁度250NTU時取1.21.6 m3/(m2h) 250NTU時取1.82.1 m3/(m2h) 沉淀池的根本設(shè)計參數(shù)沉淀池的根本設(shè)計參數(shù)衡量平流沉淀池水力形狀的兩個參數(shù) 弗勞德數(shù)Fr110-4110-5 雷諾數(shù) Re400015000 異向流斜管沉淀池7.4.22、7.4.23、7.4.24外表負荷q0普通取9.011.0 m3/(m2h)，斜管管徑、斜長和傾角，以

35、及清水區(qū)維護高度和底部配水區(qū)高度等同向流斜板沉淀池 7.4.26、7.4.27 弗勞德數(shù)和雷諾數(shù)計算弗勞德數(shù)和雷諾數(shù)計算 V2弗勞德數(shù) Fr Rg vR雷諾數(shù) Re 廓清池廓清池 廓清池是把混凝和沉淀這兩個過程綜合在同一個處置構(gòu)筑物中進展 按泥渣在池內(nèi)的形狀分為： 泥渣循環(huán)型 泥渣懸浮型泥渣循環(huán)型 機械攪拌廓清池 水力循環(huán)廓清池泥渣懸浮型 懸浮廓清池 脈沖廓清池 機械攪拌廓清池的根本設(shè)計參數(shù)機械攪拌廓清池的根本設(shè)計參數(shù)7.4.30、7.4.31、7.4.32 上升流速總停留時間第一反響室和第二反響室的停留時間攪拌葉輪提升流量 濾池濾池 過濾概述 濾池的型式 過濾機理深層過濾機理 濾料、濾料粒徑

36、級配與厚度 過濾方式、濾速 及過濾水力學(xué) 濾池沖洗及配水系統(tǒng) 各種常用濾池的構(gòu)造要求及其主要設(shè)計參數(shù) 過濾概述過濾概述在常規(guī)給水處置中，過濾普通是指以石英砂等粒狀濾料層截流水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得廓清的工藝過程 過濾的效果不僅在于進一步降低水的濁度，而且水中有機物、細菌乃至病毒等會隨水的濁度降低而被部分去除 在飲用水的凈化工藝中過濾是不可短少的 濾池的型式濾池的型式快濾池壓力濾池虹吸濾池重力式無閥濾池挪動罩濾池氣水反沖均質(zhì)濾料濾池 濾池的型式濾池的型式濾池的型式濾池的型式濾池的型式濾池的型式過濾機理過濾機理深層過濾機理深層過濾機理顆粒遷移攔截、沉淀、慣性、分散、水動力等作用引起顆粒黏附黏附力

37、與水流剪力共同作用濾層含污才干在一個過濾周期內(nèi)，按整個濾層計，單位體積濾料中的平均含污量 濾料、濾料粒徑級配與厚度濾料、濾料粒徑級配與厚度濾料根本要求7.5.2 機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性尤其不得含有有害成分、級配及空隙率 濾料粒徑級配與厚度7.5.5 有效粒徑d10、不均勻系數(shù)K80、最大粒徑dmax、最小粒徑dmin、濾料空隙率m、同體積球體直徑d0、球度系數(shù)過濾方式過濾方式恒速過濾變水頭恒速過濾、恒水頭恒速過濾減速過濾變速過濾 濾速濾速7.5.5、7.5.7濾速以m/h計，濾速相當(dāng)于濾池的負荷濾池的負荷以單位面積上的過濾水量計，單位為m3/(m2h)按正常情況下的濾速設(shè)計，并以檢修情況下的強迫

38、濾速校核7.5.5濾速取決于濾料7.5.7過濾水力學(xué)過濾水力學(xué)清潔濾層水頭損失卡曼-康采尼公式等速過濾中的水頭損失變化濾層中的負水頭及其防止措施 濾池沖洗濾池沖洗沖洗方式高速水流反沖洗、外表沖洗加高速水流反沖洗、氣水反沖洗反沖洗主要參數(shù)沖洗強度、濾層膨脹度、沖洗時間濾層反沖洗時的水頭損失 反沖洗水塔高度的計算 膨脹后濾層對沖洗水流的阻力膨脹后濾層對沖洗水流的阻力 濾層膨脹后，處于懸浮形狀時濾層對沖洗水流的阻力，等于它們在水中的分量單位面積上 s h1m0L0 這個公式也可以用來計算廓清池中水流經(jīng)過懸浮層的水頭損失，這時m0為懸浮層泥渣的含水率，s為泥渣的密度，L0為懸浮層的厚度 配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)7.5.8、7.5.13、7.5.14、7.5.15高速水流反沖洗配水系統(tǒng)有三種：*大阻力配水系統(tǒng)*中阻力配水系統(tǒng)*小阻力配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)配水系統(tǒng)各種型式濾池的配水系統(tǒng)各種型式濾池的配水系統(tǒng)7.5.8、7.5.14、7.5.15型 式配水系統(tǒng)說明快濾池大/中