自來(lái)水廠設(shè)計(jì)方案.doc

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。 自來(lái)水廠設(shè)計(jì)方案 目錄 ????設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介 ????第一章 工程總體概述 ????1.1項(xiàng)目概況 ????1.2設(shè)計(jì)原則 ????1.3主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) ????1.4設(shè)計(jì)范圍 ????1.5城市概況與自然條件 ????1.5.1杭州市自然情況 ????1.5.2水文地質(zhì)及工程地質(zhì)情況 ????1.5.3水源與水質(zhì)要求 ????1.5.4城區(qū)供水現(xiàn)狀 ????1.6項(xiàng)目建設(shè)的必要性及可行性 ????1.6.1項(xiàng)目建設(shè)的必要性 ????1.6.2項(xiàng)目建設(shè)的可行性 ????1.7設(shè)計(jì)規(guī)模及水質(zhì)水量 ????1.7.1設(shè)計(jì)規(guī)模 ????1.7.2出廠水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) ????出廠水壓 ????第二章 工藝及方案設(shè)計(jì) ????2.1主要凈水構(gòu)筑物的形式選擇 ????2.2方案的比較確定 ????第三章 工藝流程計(jì)算 ????3.1配水井 ????3.2管式混合器 ????3.3隔板絮凝池 ????3.3.1設(shè)計(jì)要求 ????3.3.2 適用條件 ????3.3.3計(jì)算 ????3.4平流沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 ????3.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.5普通快濾池 ????3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 ????3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.6清水池 ????3.6.1調(diào)節(jié)容量的計(jì)算： ????3.6.2儲(chǔ)備容量的計(jì)算 ????3.6.3管道和其它 ????3.6.4設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.7液氯消毒工藝 ????3.7.1氯氣的使用 ????3.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.7.3加氯間和氯庫(kù) ????3.8加藥間 ????3.8.1溶液池設(shè)計(jì) ????3.8.2溶解池設(shè)計(jì) ????3.9二泵房 ????3.9.1設(shè)計(jì)要求 ????3.9.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.10消毒設(shè)施 ????3.10.1水廠設(shè)計(jì)流量 ????3.10.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.11管線的水頭損失及流程標(biāo)高計(jì)算 ????3.11.1水廠的高程布置 ????3.11.2流程標(biāo)高計(jì)算 ????第四章 水廠運(yùn)行管理 ????參考文獻(xiàn) ????致謝信 ????附錄 ????第一章 工程總體概述 ????1.1項(xiàng)目概況 ????名稱：杭州西區(qū)水廠一期工程 ????設(shè)計(jì)規(guī)模： 100000 。 ????凈水廠處理工藝方案 ????采用隔板絮凝池+平流沉淀池+普通快濾池+消毒工藝. ????主要生產(chǎn)構(gòu)筑物 ????隔板絮凝池，平流沉淀池，普通快濾池，清水池，二級(jí)泵房及變配電室，加氯加藥間等 ????主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ????方案比較是尋求合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案的必要手段，也是控制項(xiàng)目投資、降低運(yùn)行成本的重要途徑。工程壽命期內(nèi)的費(fèi)用，由建設(shè)期初期投資和經(jīng)營(yíng)期運(yùn)行成本組成。建設(shè)期投資少，但運(yùn)行成本高的方案，不一定壽命期內(nèi)的總費(fèi)用低；同樣建設(shè)期投資多，但運(yùn)行成本低的方案，也不一定是最經(jīng)濟(jì)的方案。經(jīng)濟(jì)比選按貨幣的時(shí)間價(jià)值采用動(dòng)態(tài)比選，綜合考慮方案初期投資和經(jīng)營(yíng)期運(yùn)行成本，確定方案的經(jīng)濟(jì)可比性，從而選出費(fèi)用最低的方案。 ????　　設(shè)計(jì)方案比選是采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法，對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和選擇，使技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格合理的方案成為最后的人選方案。在給水工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)（包括可行性研究）過(guò)程中，各項(xiàng)主要經(jīng)濟(jì)和技術(shù)決策（如總體方案、廠站規(guī)模、近遠(yuǎn)期結(jié)合、管道輸送方式、管道走向、工藝流程、廠址選擇、廠區(qū)布置、主要設(shè)備選型以及資金籌措等）均應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況提出各種可能的方案進(jìn)行篩選，對(duì)篩選出的方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)的經(jīng)濟(jì)計(jì)算，結(jié)合其它因素詳細(xì)論證比較、做出抉擇。給水工程設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)比選，不僅比較工程建設(shè)期投資、同時(shí)應(yīng)考慮水廠投產(chǎn)后的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用，通過(guò)全面的分析，作出最經(jīng)濟(jì)的選擇即選擇費(fèi)用（考慮初期投資和運(yùn)行成本）最低的方案為實(shí)施方案。 ????1.2設(shè)計(jì)原則 ???? 執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)方面的政策，符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)，規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。 ???? 處理工藝力求技術(shù)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，高效節(jié)能，在確保凈水處理效果的前提下，最大限度地減少工程投資和日常運(yùn)行費(fèi)用。 ???? 選擇國(guó)內(nèi)先進(jìn)，可靠，高效，運(yùn)行管理方便，維護(hù)維修簡(jiǎn)便的凈水處理專用設(shè)備。 ????采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，提高凈水處理系統(tǒng)的控制水平。 ????1.3主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn) ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ????1.4設(shè)計(jì)范圍 ???? 水廠設(shè)計(jì)和其它工程設(shè)計(jì)一樣，一般分兩階段進(jìn)行，擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。本工程設(shè)計(jì)范圍包括：工程項(xiàng)目和設(shè)計(jì)要求概述，方案比較情況，個(gè)構(gòu)筑物和建筑物的形式。尺寸和結(jié)構(gòu)形式，工程概算，主要材料（鋼筋，水泥，木材等），管道幾設(shè)備（水泵，電動(dòng)機(jī)，真空泵，大型閥門，起重設(shè)備，運(yùn)輸車輛，電器設(shè)備）等規(guī)格，尺寸和數(shù)量，工程進(jìn)度要求，人員編制，以及設(shè)計(jì)中尚存在的問(wèn)題等。自來(lái)水廠圍墻內(nèi)建（構(gòu)）筑物，連接管線及水廠內(nèi)的綠化等。 ????1.5城市概況與自然條件 ????1.5.1杭州市自然情況 ????地理位置：杭州地處長(zhǎng)江三角洲南翼，杭州灣西端，錢塘江下游，京杭大運(yùn)河南端，北近上海，東鄰寧波，是長(zhǎng)江三角洲重要中心城市和中國(guó)東南部重要交通樞紐。市域界于北緯29°11′至30°34′和東經(jīng)118°20′至120°37′之間。市區(qū)中心地理坐標(biāo)為北緯30°16′、東經(jīng)120°12′。 ????地勢(shì)：杭州市境內(nèi)地貌類別多樣，全市最高點(diǎn)1787米的清涼峰。杭州正處在影響，進(jìn)入錢浙西中山丘陵向浙北平原過(guò)渡的地帶，地勢(shì)由西南向東北傾斜，錢塘江奔流于東，城西有西湖，城市環(huán)境優(yōu)美。 ????氣候：杭州市地處中亞熱帶與北亞熱帶過(guò)渡區(qū)，溫暖濕潤(rùn)，四季分明，光照充足，雨量豐沛。 ????河流湖泊：市城內(nèi)主要河流有錢塘江、東苕溪和大運(yùn)河。攔截錢塘江上游而建成的新安江水庫(kù)是中國(guó)東部沿海地區(qū)最大的水庫(kù)，庫(kù)區(qū)面積570多平方公里，庫(kù)區(qū)內(nèi)有大小島嶼1078個(gè)，故又稱千島湖。千島湖與西湖同被列為全國(guó)重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)。錢塘江河口杭州灣呈喇叭狀，受河江速窄、河床隆起的塘江的潮水洶涌澎湃，最大潮差可達(dá)8.9米，形成天下奇觀“錢塘江潮”。 ????1.5.2水文地質(zhì)及工程地質(zhì)情況 ????杭州九溪水廠(原杭州西區(qū)水廠)是省、市重點(diǎn)工程，也是杭州市市政基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中單體投資額最大的工程，總投資額10多億元。它的建成投入運(yùn)行，杭州市的最高日供水能力可達(dá)143萬(wàn)噸，不僅使杭州人民告別了夏天喝咸水和用水壓工業(yè)保民用的時(shí)代，而且為杭州市國(guó)民經(jīng)濟(jì)在新世紀(jì)的騰飛，從根本上改善市民的生活用水質(zhì)量打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ????　　杭州九溪水廠也是杭州市第一個(gè)由世界銀行貸款、國(guó)內(nèi)首次采用性能性招標(biāo)的重點(diǎn)工程(即“交鑰匙”工程)。它為我省利用境外融資建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目作了有益的探索。 ????1.5.3水源與水質(zhì)概況 ???? ????1.6城區(qū)供水現(xiàn)狀 ????據(jù)了解，目前杭州城市供水總體處于供大于求狀態(tài)。城區(qū)用水已基本無(wú)憂，但是城郊結(jié)合部地區(qū)不少供水管道陳舊，水流細(xì)小，供水能力不能滿足日益增長(zhǎng)的生活生產(chǎn)需求。一些郊區(qū)村鎮(zhèn)采取自辦小水廠的方式解決用水問(wèn)題，供水成本高，水質(zhì)也難以穩(wěn)定。伴隨城市化進(jìn)程的加快，提高周邊地區(qū)的供水能力，擴(kuò)大供水區(qū)域，已擺上了供水部門的重要議事日程。據(jù)自來(lái)水公司供水處介紹，城北、城東等地供水工程都已列為今年的實(shí)施項(xiàng)目之一。如石橋路供水工程，計(jì)劃新鋪設(shè)兩條球鐵干管，將大大增強(qiáng)沿線單位、住戶的供水能力，同時(shí)提高半山地區(qū)的供水安全性。隨著城區(qū)的擴(kuò)大、供水管網(wǎng)的延伸，一些郊區(qū)村鎮(zhèn)也有望接上城市供水管。 ????另一方面，結(jié)合道路改造，城區(qū)供水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步完善，如江城路、河坊街、德勝路、古墩路等供水工程，有的已基本完成，有的正在抓緊進(jìn)行。 ????1.7項(xiàng)目建設(shè)的必要性及可行性 ????1.7.1項(xiàng)目建設(shè)的必要性 ????目前杭州市在給水凈化處理方面存在的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面： ????（1）.水質(zhì)污染問(wèn)題普遍，90%以上的水廠面臨著水源污染問(wèn)題，但由于資金短缺，難以大規(guī)模地采用國(guó)外昂貴的除污染技術(shù)； ????（2）.杭州某些水域水源污染引起的水質(zhì)問(wèn)題復(fù)雜，不但水中含有多種有害的污染物質(zhì)，而且還具有藻類、嗅味、氯化消毒副產(chǎn)物等多種問(wèn)題； ????（3）.雖然對(duì)于單一的除微污染技術(shù)已進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究工作，但缺少除微污染集成技術(shù)與成套設(shè)備，難以形成高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，投入到生產(chǎn)中。在水源污染嚴(yán)重，急需技術(shù)與設(shè)備投入的同時(shí)，嚴(yán)重地缺乏能經(jīng)濟(jì)有效地提高飲用水水質(zhì)的成套技術(shù)與設(shè)備，形成強(qiáng)烈反差。 ????實(shí)施該項(xiàng)目，是保護(hù)杭州市飲用水源安全的重要舉措。錢塘江是杭州市供水的主要水源地。其中杭州西區(qū)水廠擔(dān)負(fù)著杭州市40%的供水量，是杭州最大的城市給水廠，日供水量100000萬(wàn)立方米。通過(guò)建設(shè)杭州西區(qū)水廠，可以進(jìn)一步凈化水質(zhì)，達(dá)到一級(jí)飲用水標(biāo)準(zhǔn)，提高居民飲用水質(zhì)量。 ????1.7.2項(xiàng)目建設(shè)的可行性 ????可行性研究是提出工程建設(shè)的依據(jù)，重要內(nèi)容包括：（1）城市概況和供水現(xiàn)狀分析；（2）工程目標(biāo)；（3）工程方案評(píng)價(jià)；（4）投資估算和資金籌措；（5）工程效益分析，等等。同時(shí)還應(yīng)提供環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及可能出現(xiàn)的問(wèn)題。 ????1.8設(shè)計(jì)規(guī)模及水質(zhì)水量 ????1.8.1設(shè)計(jì)規(guī)模 ????杭州西區(qū)水廠二期工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為100000 。 ????1.8.2出廠水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) ????水廠出水水質(zhì)達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》（建設(shè)部2001年）中規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 ????為了準(zhǔn)確把握杭州市和國(guó)外大城市的自來(lái)水水質(zhì)差異情況，搜集整理了國(guó)外五個(gè)大城市的水質(zhì)資料，結(jié)合上海的水質(zhì)數(shù)據(jù)，通過(guò)比較研究，找出差距，尋求對(duì)策，為進(jìn)一步提高上海市自來(lái)水水質(zhì)提供理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。 ????　　六城市水質(zhì)資料來(lái)源 總共搜集整理了世界六個(gè)大城市的水質(zhì)數(shù)據(jù)，瑞士蘇黎世采用蘇黎世西爾布魯格、莫斯、郎格、利馬四個(gè)水廠2000年自來(lái)水的平均值。 ????世界六大城市自來(lái)水水質(zhì)比較 ????參數(shù) 瑞士蘇黎世 法國(guó)巴黎 美國(guó)紐約州 日本大阪 英國(guó)倫敦 中國(guó)上海 ????感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo) ????色度 CU <2.5 7 1 2 7 ????濁度NTU 0.04FT 0.15 1.1 0.1 <0.5 0.43 ????pH 7.8 7.8 7.3 7.5 8.0 7.3 ????總硬度（以CaCO3計(jì)）mg/L 23 44 134 ????鈉mg/L 4.4 12.1 8 22.2 43.4 ????鋁mg/L 0.014 0.023 0.024 <0.014 0.12 ????鐵mg/L 0.004 <0.05 0.03 <0.03 <0.01 0.04 ????錳mg/L 0.002 0.010 0.021 <0.005 <0.003 0.04 ????銅mg/L 0.002 <0.003 0.010 <0.100 0.096 0.003 ????鋅mg/L 0.01 <0.025 0.006 <0.1 0.009 0.26 ????揮發(fā)酚類（以苯酚計(jì)）mg/L <0.005 0.002 ????陰離子合成洗滌劑mg/L <0.05 <0.02 0.12 ????硫酸鹽mg/L 13.1 29 7.7 18.2 48 64.9 ????氯化物mg/L 5.1 25 11 15.5 44 67 ????氨氯mg/L 0.003 <0.1 0.113 0.73 ????溶解性總固體mg/L 345 52 107 353 ????電導(dǎo)率μScm-1 322 482 88 584 546 ????耗氧量（錳法，以O(shè)2計(jì)）mg/L 1.0 0.38 2.5 ????總有機(jī)碳TOCmg/L DOC 0.6 2.1 1.3 2.6 3.4 ????余氯mg/L 0.45 0.6 0.5 1.24 ????毒理學(xué)指標(biāo) ????砷μg/L 0.6 <0.001 2 0.85 ????硼μg/L 38 78 13 ????硒μg/L 0.5 <0.001 1 0.27 ????鎘μg/L 1 <1 <0.5 1 ????鉻（六價(jià)）μg/L 2 <5 <5 <4 ????鋇μg/L 20 12 49 ????鎳μg/L 8 8 11 ????鉛μg/L 2 1 <5 <0.6 4 ????汞μg/L 0.1 <0.05 <0.05 0.12 ????硝酸鹽以（N計(jì)）μg/L 1.46 6.14 0.2 1.2 6.4 2.03 ????亞硝酸鹽（以N計(jì)）μg/L 0.5 <50 1 <0.02 9 ????氰化物μg/L <1 <5 9 ????氟化物mg/L 0.1 1 0.08 0.466 0.425 ????四氯化碳μg/L 0.05 <0.2 <0.1 0.104 ????消毒副產(chǎn)物THMs ????氯仿μg/L 0.6 6 5 5.4 ????一氯二溴甲烷μg/L 0.26 4 7 3.64 ????二氯一溴甲烷μg/L 1.31 <10 7 5.77 ????溴仿μg/L <9 2 2.25 ????1.8.3出廠水壓 ???? 水廠出廠的水需與城區(qū)管網(wǎng)連接，根據(jù)城區(qū)管網(wǎng)要求，水廠出水壓力按0.85Mpa設(shè)計(jì)。 ????第二章 工藝及方案設(shè)計(jì) ????2.1主要凈水構(gòu)筑物的形式混合方式 ????混合設(shè)備的基本要求是，藥劑與水的混合必須均勻，混合設(shè)備種類較多，常用的有水泵混合，管式混合，機(jī)械混合。水泵混合效果較好，不需要另外建設(shè)混合設(shè)施，節(jié)省動(dòng)力，大中小型水廠均可以使用，但是采用三氯化鐵作為混凝劑時(shí)，若投藥量較大，藥劑對(duì)水泵葉輪有輕微的腐蝕作用。當(dāng)水泵距離反應(yīng)池較遠(yuǎn)時(shí)，不宜采用水泵混合。機(jī)械混合是在池子內(nèi)安裝攪拌設(shè)備，以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌器使水與藥劑混合，機(jī)械攪拌的優(yōu)點(diǎn)是混合效果好，且不受水量變化的影響，適用于各種規(guī)模的水廠，缺點(diǎn)是增加機(jī)械設(shè)備并且相應(yīng)增加維修費(fèi)用，目前廣泛采用的是管式混合器。 ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ????方式 優(yōu) 缺 點(diǎn) 適用條件 ????管式混合 優(yōu)點(diǎn)：1.設(shè)備簡(jiǎn)單2.不占地缺點(diǎn): 1.當(dāng)流量減小時(shí)可能在中反應(yīng)混凝 2.一般管道混合效果較差,但采用靜態(tài)管式混合器效果好,但水頭損失大. 適用于流量變化不大的水廠 ????混合池混合 優(yōu)點(diǎn): 1.混合效果好 2.某些池型能調(diào)節(jié)水頭高低,適應(yīng)流量變化缺點(diǎn): 1.占地面積大 2.某些進(jìn)水方式要帶入大量氣體 適用于大中型水廠 ????水泵混合 優(yōu)點(diǎn): 1.設(shè)備簡(jiǎn)單 2.混合充分,混合效果好 3.不消耗動(dòng)能缺點(diǎn):吸水管較多時(shí)投藥設(shè)備要增加,安裝管理復(fù)雜 適用于一級(jí)泵房距離處理構(gòu)筑物120米以內(nèi)的各種規(guī)模的水廠 ????漿板式機(jī)械混合 優(yōu)點(diǎn):1.混合效果好2.水頭損失小缺點(diǎn):1.需要?jiǎng)幽茉O(shè)備 2.管理維護(hù)比較復(fù)雜 適用于各種規(guī)模的水廠 ????由于本工程取水泵房距水廠較遠(yuǎn)，不宜采用水泵混合；機(jī)械混合有不受水量，水溫，濁度等因素變化影響，混合效果好，能耗較低等優(yōu)點(diǎn)，但占地較大，且投資較高；管式靜態(tài)混合器不占地，不需外加動(dòng)力，且具有正反切割水流，雙向回流漩渦混流等三個(gè)作用，混合效率達(dá)94﹪以上，因此本工程推薦使用管式靜態(tài)混合器。 ????絮凝形式 ????國(guó)內(nèi)采用的絮凝形式很多，可分為機(jī)械和水力兩大類，水力絮凝又有隔板，折板，柵條，網(wǎng)格等多種形式。 ????機(jī)械絮凝效果較好，水頭損失小，可適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，但增加了機(jī)械設(shè)備，維修工作量大，這也是機(jī)械絮凝尚未在我國(guó)普及的主要原因，國(guó)外近幾年也有向水力絮凝的傾向。本工程仍考慮水力絮凝形式，在多種水力絮凝的形式中，折板絮凝較其它形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容積小，能有效地?cái)_動(dòng)水流，增加顆粒碰撞機(jī)會(huì)，絮凝效果比較穩(wěn)定，可以在較大范圍內(nèi)適應(yīng)原水濁度的變化，但是造價(jià)較高；隔板反應(yīng)池構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便，反應(yīng)效果好，但出水量不易分配均勻；網(wǎng)格絮凝為眾多高效絮凝池中的一種，其最大特點(diǎn)是絮凝時(shí)間短，占地少，投資省。 ????本工程采用哪種絮凝池會(huì)在后來(lái)的多個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時(shí)確定。 ????沉淀形式 ????本工程可選擇的沉淀池池型有平流沉淀池，斜管沉淀池，機(jī)械攪拌加速澄清池等。 ???? 從經(jīng)濟(jì)因素考慮，機(jī)械攪拌澄清池單池處理能力不易過(guò)大，機(jī)械設(shè)備的維護(hù)管理較復(fù)雜，動(dòng)力消耗較大，當(dāng)水廠具有一定規(guī)模時(shí)，使用池?cái)?shù)較多，帶來(lái)管理不便，同時(shí)圓形池?cái)?shù)過(guò)多也帶來(lái)占地面積增加。故本工程不宜采用。 ???? 平流沉淀池，斜管沉淀池是目前國(guó)內(nèi)采用最多的兩種沉淀形式。平流沉淀池的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，池深較淺，沉淀效果好，對(duì)原水水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)，礬耗低，操作管理方便。但排泥困難，機(jī)械排泥設(shè)備維護(hù)較復(fù)雜，占地面積較大，不利水廠今后的發(fā)展。斜管沉淀池的主要優(yōu)點(diǎn)是沉淀效率高，占地面積小。但其對(duì)原水水質(zhì)，水量變化的適應(yīng)性不如平流沉淀池，斜管耗用材料多，易老化，使用期有一定的年限，需定期更換了，維護(hù)費(fèi)用高，礬耗也較平流沉淀池稍大。 ???? 本工程采用哪種沉淀池會(huì)在后來(lái)的多個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時(shí)確定。 ????過(guò)濾形式 ???? 我國(guó)目前全部使用快濾。主要池型有普通快濾池，雙閥濾池，無(wú)閥濾池，移動(dòng)罩濾池，虹吸濾池和V型濾池等。 ???? 以石英砂作為濾料的普通快濾池使用歷史最久。在此基礎(chǔ)上，人們從不同的工藝角度發(fā)展了其它型式快濾池。為充分發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力，出現(xiàn)了濾料粒徑循水流方向減小或不變得過(guò)濾層，例如，雙層，多層及均質(zhì)濾料濾池，上向流和雙向流濾池等。為了減少濾池閥門，出現(xiàn)了虹吸濾池，無(wú)閥濾池，移動(dòng)罩濾池以及其它水流濾池等。在沖洗方式上，有單純水沖洗和汽水反沖洗兩種。各種形式濾池，過(guò)濾原理基本一樣，基本工作過(guò)程也相同，即過(guò)濾和沖洗交錯(cuò)進(jìn)行。 ???? 由于普通快濾池?zé)o論在技術(shù)或是在經(jīng)驗(yàn)上都比較的成熟，所以本設(shè)計(jì)采用普通快濾池。 ????消毒形式 ????消毒一直是給水處理的核心問(wèn)題。由于氯化消毒會(huì)產(chǎn)生鹵代有機(jī)副產(chǎn)物，采用安全氯化消毒工藝或?qū)で筇娲然镜男录夹g(shù)，或者采用具有高的消毒效果與低的副產(chǎn)物的組合消毒技術(shù)是今后消毒技術(shù)的發(fā)展方向。水處理過(guò)程產(chǎn)生的一些其他副產(chǎn)物也引起了廣泛關(guān)注。今后的研究?jī)?nèi)容可包括：安全氯化消毒技術(shù)；非氯消毒技術(shù)；水處理過(guò)程致突變活性的影響因素；水處理過(guò)程有害副產(chǎn)物控制技術(shù)；余鋁控制理論和技術(shù)；水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、活性與人體健康的研究等。 ????消毒劑的種類很多，其各種性能比較如下表： ???? ???? ???? ???? ????消毒劑性能比較表 ????性能 氯漂白粉 氯胺 二氧化氯 臭氧 紫外線輻射 ????滅細(xì)菌 優(yōu)良 適中 優(yōu)良 優(yōu)良 良好 ????滅病毒 優(yōu)良 差 優(yōu)良 優(yōu)良 良好 ????滅微生物 第三位 第四位 第二位 第一位 ????PH影響 消毒效果隨PH增大而下降PH=7時(shí)最好 受影響較小 受影響較小，PH〉7時(shí)較有效 受影響較小 對(duì)PH值變化不敏感 ????在配水管網(wǎng)中剩余消毒作用 有 可保持較長(zhǎng)時(shí)間余氯 比氯有更長(zhǎng)的消毒時(shí)間 無(wú)需補(bǔ)加氯 無(wú)需補(bǔ)加氯 ????中間產(chǎn)物 產(chǎn)生氯化和氧化中間產(chǎn)物，有些產(chǎn)生臭味 產(chǎn)生的中間產(chǎn)物不詳 氯化芳香族化合物，氯酸鹽，亞氯酸鹽等 醛，芳香族羧酸，酞酸鹽 產(chǎn)生的中間產(chǎn)物不詳 ????國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況 廣泛 較多 開(kāi)始應(yīng)用 較少 不多，只限于小型水廠 ????一般投加量（mg/l） 2-20 0.5-3.0 0.1-1.5 1-3 ????接觸時(shí)間 30min 2h 30min 數(shù)秒至10分鐘 ????使用條件 絕大多數(shù)水廠 原水中有機(jī)物較多和供水管線較長(zhǎng) 自來(lái)水廠及回用水消毒 適用于有機(jī)污染物較嚴(yán)重時(shí)結(jié)合氯消毒 使用于工礦企業(yè)集中用戶水處理 ????副產(chǎn)物生成（THM） 可生成 不大可能 不大可能 不可能 不可能 ????通過(guò)此表可以看出，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的還是液氯消毒。但由于二氧化氯殺菌能力是液氯的3-5倍，不會(huì)與水體中的有機(jī)物反應(yīng)生成致癌物三鹵甲烷。二氧化氯易溶于水，在水中不易分解，殺菌效果不受PH 的影響；安全無(wú)毒，對(duì)人體無(wú)副作用，處理過(guò)的水中無(wú)異味。 ????但考慮到液氯消毒在國(guó)內(nèi)使用的時(shí)間比較的長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)也比較豐富；而二氧化氯消毒在國(guó)內(nèi)的使用才剛剛開(kāi)始，還處在適用摸索的階段，所以還是使用傳統(tǒng)的液氯消毒的方法。 ????2.1方案的比較確定 ???? 通過(guò)上面對(duì)主要構(gòu)筑物的分析比較，從中制定出了兩套工藝方案，下面進(jìn)行方案的確定： ????工藝流程方案: ???? 方案一:錢塘江→管式混合器→網(wǎng)格絮凝池→斜管沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→城市管網(wǎng) ???? 方案二:錢塘江→管式混合器→隔板絮凝池→平流沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→城市管網(wǎng) ????方案比較:杭州西區(qū)水廠一期期設(shè)計(jì)水量為10萬(wàn)噸,兩個(gè)方案中管式混合器,普通快濾池相同，所以只考慮方案中不同的部分比較即可． ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ????（1）.網(wǎng)格絮凝斜管沉淀池： ????設(shè)計(jì)水量 100000 占地面積 33000 ????項(xiàng) 目 單 位 構(gòu)筑物 水量指標(biāo) 占地指標(biāo) ????直 接 項(xiàng) 目 直接合計(jì)費(fèi) 元 2425206 24.26 77.42 ???? 其中：土建 元 1204241 12.04 38.44 ???? 配管及安裝 元 1142926 11.43 36.49 ???? 設(shè) 備 元 78039 0.79 2.49 ????工藝標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)特征及主要設(shè)備：占地33000 ，磚圍墻560m，鋼筋混凝土空花圍墻210m，廠大門及門 衛(wèi)建筑，噴水池1座。設(shè)有檢查井，閘門井，雨水井，水表井，跌水井等。 主 要 供 料 ???? 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 量 ????（2）.隔板絮凝平流沉淀池： ????設(shè)計(jì)水量 100000m3/d 容積 6382m3 ????項(xiàng)目 單位 構(gòu)筑物 水量指標(biāo)（m3/d） 容積指標(biāo)（m3） ????直接費(fèi) 直接費(fèi)合計(jì) 元 2574560 17.17 403.41 ???? 土建 元 1449362 9.66 203.10 ???? 配管及安裝 元 545599 3.64 85.49 ???? 設(shè)備 元 579581 3.87 90.81 ????工藝流程方案: ????方案一:錢塘江→管式混合器→隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→城市管網(wǎng) ????方案二: 錢塘江→管式混合器→隔板絮凝池→平流沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→城市管網(wǎng) ????普通快濾池 ????方案比較:杭州西區(qū)水廠初期設(shè)計(jì)水量為10萬(wàn)噸,兩個(gè)方案中管式混合器,普通快濾池相同，所以只考慮方案中不同的部分比較即可． ????項(xiàng)目 單位 斜管沉淀池容積1029.71m3 平流式沉淀池容積3254.8m3 ???? 5000 m3/d以上容積指標(biāo)（100m3） 總計(jì) 5000 m3/d以上容積指標(biāo)（100m3） 總計(jì) ????投資指標(biāo) 直接費(fèi)合計(jì) 元 50000×10.30 515000 16000×32.55 520800 ???? 土建 元 27000 278100 13000 423150 ???? 配管及安裝 元 13000 133900 1500 48825 ???? 設(shè)備 元 10000 103000 1500 48825 ????斜管沉淀池單座費(fèi)用515000元共兩座合計(jì)1030000元 ????平流沉淀池單座費(fèi)用520800元共兩座合計(jì)1041600元 ????第三章 工藝流程計(jì)算 ????工藝流程圖為: ????錢塘江→配水井→隔板絮凝池→平流沉淀池→普通快濾池→清水池→二級(jí)泵房→城市管 ????利用水庫(kù)南放水洞,在總干渠右側(cè)建涵閘取水,進(jìn)水閘電動(dòng)啟閉,閘后設(shè)置鋼管段,在平直處設(shè)置計(jì)量裝置,為了減少管內(nèi)淤積,進(jìn)水閘前設(shè)置沉砂池和沖洗閘,新建分水紐控制,采用現(xiàn)場(chǎng)操作和集中控制兩種控制方式.為了在雨季和冬季安全運(yùn)行和延長(zhǎng)設(shè)備使用年限,建啟閉機(jī)房,中控室和值班室,輸水干管斷面尺寸為直徑1400毫米.管材選用承叉式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管. ????水廠自用水量為5%,設(shè)計(jì)水量為: ???? ????3.1配水井 ????水在配水井內(nèi)的停留時(shí)間取為 ，有效水深取為5.0m，則配水井的平面面積為： ????配水井?dāng)M采用矩形，長(zhǎng)寬比為 ????超高為1.0 m，則配水井的尺寸為： ????所以配水井平面尺寸為 ,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),一座,內(nèi)設(shè)濾網(wǎng)室。 ????3.2管式混合器　 ????混合設(shè)備的基本要求是，藥劑與水的混合必須均勻，混合設(shè)備種類較多，常用的有水泵混合，管式混合，機(jī)械混合。水泵混合效果較好，不需要另外建設(shè)混合設(shè)施，節(jié)省動(dòng)力，大中小型水廠均可以使用，但是采用三氯化鐵作為混凝劑時(shí)，若投藥量較大，藥劑對(duì)水泵葉輪有輕微的腐蝕作用。當(dāng)水泵距離反應(yīng)池較遠(yuǎn)時(shí)，不宜采用水泵混合。機(jī)械混合是在池子內(nèi)安裝攪拌設(shè)備，以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌器使水與藥劑混合，機(jī)械攪拌的優(yōu)點(diǎn)是混合效果好，且不受水量變化的影響，適用于各種規(guī)模的水廠，缺點(diǎn)是增加機(jī)械設(shè)備并且相應(yīng)增加維修費(fèi)用，目前廣泛采用的是管式混合器。 ????方式 優(yōu) 缺 點(diǎn) 適用條件 ????管式混合 優(yōu)點(diǎn)：1.設(shè)備簡(jiǎn)單2.不占地缺點(diǎn): 1.當(dāng)流量減小時(shí)可能在中反應(yīng)混凝 2.一般管道混合效果較差,但采用靜態(tài)管式混合器效果好,但水頭損失大. 適用于流量變化不大的水廠 ????混合池混合 優(yōu)點(diǎn):1.混合效果好2.某些池型能調(diào)節(jié)水頭高低,適應(yīng)流量變化缺點(diǎn):1.占地面積大 2.某些進(jìn)水方式要帶入大量氣體 適用于大中型水廠 ????水泵混合 優(yōu)點(diǎn):1.設(shè)備簡(jiǎn)單 2.混合充分,混合效果好 3.不消耗動(dòng)能缺點(diǎn):吸水管較多時(shí)投藥設(shè)備要增加,安裝管理復(fù)雜 適用于一級(jí)泵房距離處理構(gòu)筑物120米以內(nèi)的各種規(guī)模的水廠 ????漿板式機(jī)械混合 優(yōu)點(diǎn):1.混合效果好2.水頭損失小缺點(diǎn):1.需要?jiǎng)幽茉O(shè)備 2.管理維護(hù)比較復(fù)雜 適用于各種規(guī)模的水廠 ????杭州西區(qū)水廠設(shè)計(jì)采用靜態(tài)管式混合器,靜態(tài)管式混合器混合效果好,主要由混合組件構(gòu)成,將它放入絮凝池進(jìn)水管道中即可,混合組件可以用鋼板剪切成橢圓形,在軸線處上下彎折成26.5度的夾角,各個(gè)組件相互垂直交叉,在端點(diǎn)處焊接既為一節(jié)組件。 ???? ????設(shè)計(jì)使用要求如下： ????混合組件數(shù)目為1-4節(jié)，流速小時(shí)采用上限 ????水頭損失等于 ???? Q-流量 ???? d-進(jìn)水管管徑m ???? n-混合單元數(shù) ???? 一般靜態(tài)管式混合器的水頭損失為0.5米 ????混凝劑采用聚合硫酸鐵（ＰＦＳ），混凝工藝采用管式混合器，采用2節(jié)混合單元，流速為 （在 之間取值），進(jìn)水管兩根，投藥設(shè)備 混凝劑為PAC，混凝工藝采用管式靜態(tài)混合器，混合元件數(shù)可為1-4節(jié)，取2節(jié)。 ????水頭損失 ????一般水頭損失要小于0.5m ???? d=880mm,取0.9m ???? ????加藥點(diǎn)設(shè)在混合器進(jìn)口處，并增加藥液擴(kuò)散器，使混凝劑在管道內(nèi)很好擴(kuò)散。 ????藥劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì) ????藥劑采用PAC，混凝劑最大投加量阿a=20mg/l ????溶液池 ???? ???? ????溶解池 藥劑用泵投加 ????取超高0.3m ???? ???? ????R=0.6取0.7m ????3.3隔板絮凝池 ????3.3.1適用條件 ????（1）.產(chǎn)水量大于3萬(wàn)噸/天的水廠，單池水量為1000—10000噸/小時(shí)，否則隔板間距太小，不便施工和管理。 ????（2）.要求水量變動(dòng)較小，以保證穩(wěn)定的絮凝效果。 ????（3）.一般和平流沉淀池和斜管沉淀池合建。 ????3.3.2設(shè)計(jì)要求 ????（1）.絮凝時(shí)間一般為20—30分鐘，色度高或較難婿凝的原水采用上限。 ????（2）.絮凝池一般應(yīng)不少于兩個(gè)或分成兩格，以便清洗檢修。 ????（3）.絮凝池的廊道流速，從起端的0.5—0.6 m/s，逐步遞減到末端的0.2—0.3 m/s，據(jù)此計(jì)算廊道的端面尺寸。一般絮凝池做成平底，因此廊道寬度從起端到末端逐漸增大，但也可以做成坡底。 ????（4）.隔板轉(zhuǎn)彎處的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為相鄰廊道過(guò)水?dāng)嗝娣e的1.2—1.5倍。 ????（5）.為便于施工，清洗和檢修，隔板間距不能小于0.5米，水量小不能滿足間距小于0.5米的要求時(shí)，可看情況采取措施，或減小絮凝池深度，或在絮凝池底部用混凝土或其它的材料填高，也可以將絮凝池建成上下兩層，原水從下層進(jìn)入，在進(jìn)入上層，下層高度在1.7米以上，以便人工排泥，在下層適當(dāng)部位應(yīng)安裝透氣孔。當(dāng)原水含沙量大時(shí)，下層積泥較難清除，會(huì)影響絮凝效果。 ????（6）.為便于排泥，隔板絮凝池應(yīng)有0.02—0.03的底坡，并設(shè)直徑大于150毫米的排泥管。 ????（7）.往復(fù)式隔板絮凝池總水頭損失約為0.3—0.5米，回轉(zhuǎn)式在0.2—0.35之間。 ????（8）.回轉(zhuǎn)式絮凝池也可根據(jù)場(chǎng)地情況和沉淀池寬度，進(jìn)行布置。 ????（9）.絮凝池的平均速度剃度G一般在30—60，GT需達(dá)10000—100000（10）.隔板材料也可用一磚墻，預(yù)制混凝土插板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱間砌半磚墻等，墻身應(yīng)有足夠強(qiáng)度，以防倒塌。 ???? ????3.3.3計(jì)算公式 ????網(wǎng)格絮凝池的計(jì)算公式如表 ????項(xiàng)目 公 式 說(shuō) 明 ????池體積 —流量（ ）T—絮凝時(shí)間（ ） —有效水深（ ） —豎井流速（ ） —各段孔洞流速（ ） —每層網(wǎng)格水頭損失（ ） —每個(gè)孔洞水頭損失（ ） —各段過(guò)網(wǎng)流速（ ） —網(wǎng)格阻力系數(shù)，前段取1.0，中段取0.3 —孔洞阻力系數(shù)，可取3.0 ????池面積 ????池高 ????分格面積 ????分格數(shù) ????豎井之間孔洞尺寸 ????總水頭損失 ????3.3.4絮凝池計(jì)算 ????絮凝池凈長(zhǎng)度 ????單池容積： ????池子長(zhǎng)度：B按沉淀池寬度采用14m ????池內(nèi)平均深度 ????池子長(zhǎng)度（隔板間凈距之和）： ????廊道寬度設(shè)計(jì) ????絮凝池起端流速取 ，末端流速取 ，首先根據(jù)起末端流速和平均水深算出起末端廊道寬度，然后按流速遞減原則，決定廊道分段數(shù)和各廊道寬度。 ????起端廊道寬度 ????為便于施工和檢修，隔板間凈距一般宜大于0.5m，所以取b=0.5m ????末端廊道寬度 ，取b=0.9m ????廊道寬度分成4段，各段廊道寬度和流速見(jiàn)下表。應(yīng)注意，表中所求廊道內(nèi)流速均按平均水深計(jì)算，故只是廊道真是流速的近似值，應(yīng)為廊道水深是遞減的。不過(guò)，設(shè)計(jì)中這樣已滿足要求。 ????廊道寬度和流速計(jì)算表 ????廊道分段號(hào) 1 2 3 4 ????各段廊道寬度（m） 0.5 0.6 0.7 0.9 ????各段廊道流速（m/s） 0.38 0.32 0.27 0.21 ????各段廊道數(shù) 9 8 7 5 ????各段廊道總凈寬（m） 4.5 4.8 5.6 4.5 ????四段廊道寬度之和： ????取隔板寬度δ=0.1m，共28塊隔板，則絮凝池總長(zhǎng)度L為： ????各段水頭損失計(jì)算 ???? ???? ????反應(yīng)池采用鋼筋混凝土及磚組合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿磨面，粗糙系數(shù)n=0.014 ???? ????第一段水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為9次，廊道長(zhǎng)度為 ????反應(yīng)池第一段水頭損失： ????各段水頭損失計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表： ????各段水頭損失計(jì)算 ????段數(shù) ????1 9 126 0.232 0.34 0.38 56.5 0.17 ????2 8 112 0.316 0.27 0.32 59.3 0.10 ????3 7 98 0.357 0.23 0.27 59.9 0.063 ????4 4 56 0.396 0.19 0.21 61.0 0.024 ???? ????GT值計(jì)算（t=20℃）： ???? ???? 在 ~ 之間符合要求。 ????池底坡度： ????②.穿孔墻的設(shè)計(jì)： ????穿孔墻上的孔口流速采用0.2m/s,則孔口面積為 ，每個(gè)孔口的尺寸按照15cm×8cm,則孔口數(shù)目為 ????③.網(wǎng)格絮凝池與平流沉淀池之間的過(guò)渡區(qū)計(jì)算： ????網(wǎng)格絮凝池與平流沉淀池之間的過(guò)渡區(qū)的水深與絮凝池最后一個(gè)格子的水深相等，取為2.9米，則過(guò)渡區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng) ???? ????取1.1米。 ????④.排泥管的設(shè)計(jì)： ????排泥管的直徑一般為150mm-200mm.取排泥管的長(zhǎng)度采用4米，直徑為200mm. ????3.5流沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 ????3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 ????⑴.可以與隔板，折板，網(wǎng)格等絮凝池合建，兩者中間用穿孔布水墻分隔。因沉淀池出口流速繳低，因此穿孔墻的孔口（圓孔或者矩形孔）流速相適應(yīng)。孔口布置在沉淀池水位以下，積泥面以上的范圍內(nèi)。 ????⑵.需要不間斷供水的水廠，池子數(shù)目或者格數(shù)不少于2組。 ????⑶.沉淀時(shí)間一般為1-3個(gè)小時(shí)，當(dāng)原水濁度適中，水溫較高時(shí)，可以采用1.0-1.5小時(shí)，當(dāng)處理低溫低濁水時(shí)，需要適當(dāng)延長(zhǎng)沉淀時(shí)間。 ????⑷.水平流速可采用10-25mm/s,池子內(nèi)水流順直，宜于采用長(zhǎng)條式，盡量不用轉(zhuǎn)折式布置。 ????⑸.有效水深一般為3.0-3.5米，有機(jī)械排泥時(shí)，有效水深一般為3.0米，超高為0.3米左右。 ????⑹.池子長(zhǎng)寬比不小于4。每米池寬可處理的水量約為2500-5000噸/天。 ????⑺.分格寬度一般為3-8米，最大不超過(guò)15米。采用機(jī)械排泥時(shí)，還應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)跨度8，10，12，14，16，18，20米確定分格寬度。 ????⑻.長(zhǎng)度比不小于10。機(jī)械排泥時(shí)可以采用平池底。斗底或者穿孔排泥管時(shí)，池底需要有坡向排泥斗的坡度。 ????⑼.出水堰的負(fù)荷率一般不大于21噸每天每米，但是由于水平流速提高后，流量增大，如果只在沉淀池的末端沿池的寬度設(shè)出水堰，已經(jīng)無(wú)法滿足上述負(fù)荷要求，因此常設(shè)置指行槽，以延長(zhǎng)出水堰長(zhǎng)度，指行槽間的凈距應(yīng)該不防礙吸泥機(jī)的來(lái)往操作。出水堰可以作成薄壁堰，鋸齒形三角堰或者淹沒(méi)孔口。為適應(yīng)水位的變化和構(gòu)筑物可能的沉陷，堰口的標(biāo)高最好能上下調(diào)節(jié)。 ????⑽.排泥管的直徑大于100-150mm. ????平流沉淀池的計(jì)算公式見(jiàn)下圖： ????計(jì)算式 符號(hào)意義 ????池長(zhǎng) ——水平流速（ ） ——沉淀時(shí)間（ ） ——設(shè)計(jì)流量（ ） ——有效水深（ ） ——弗勞得數(shù)，在 之間 ——池長(zhǎng)寬比 ——水流斷面面積（ ） ——濕周（ ） ——重力加速度 ——水的動(dòng)力黏度（ ） ????池平面積 ????池寬 ????弗勞得數(shù) ????水力半徑 ????雷諾數(shù) ????3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????采用兩組池子，每組池子設(shè)計(jì)流量為 ???? ????設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的選用 ????表面負(fù)荷: ???? ????沉淀池的停留時(shí)間: ???? ????沉淀池的平均流速: ???? ????計(jì)算 ????沉淀池的表面積: ???? ????沉淀池長(zhǎng): ???? ，采用70m ????沉淀池寬: ???? ，采用14m，由于寬度較大，沿縱向設(shè)置一道隔墻，分成兩格，每格寬為7m。排泥機(jī)選用GMN—7000型。 ????沉淀池有效水深: ???? 采用3.6m（包括保護(hù)高） ????絮凝池與沉淀池之間采用穿孔布水墻，穿孔墻上的孔口流速采用0.2m/s,則孔口總面積為： ????每個(gè)孔口的尺寸為15cm×8cm，則孔口數(shù)為： 個(gè) ????沉淀池放空時(shí)間按照3個(gè)小時(shí)計(jì)，則放空管的直徑按照公式： ???? ???? 采用DN=350mm ????出水渠斷面寬度采用1.0m，出水渠起端按照公式： ???? ????為了保證堰口自由落水，出水堰保護(hù)高采用0.1m，則水深深度為0.68m， ????水力條件核算 ????水流截面積:W=7×3.3=23.1 ????水流濕周:X=7+2×3.3=13.6 ????水力半徑: ????弗勞德數(shù): 在 ~ 之間，符合要求。 ????雷諾數(shù): (按照水溫20度計(jì)算) ????出水堰長(zhǎng)度復(fù)核 ????出水堰如圖說(shuō)示，每邊長(zhǎng)20m，每池出水堰長(zhǎng)度為8×20=160m ????出水堰負(fù)荷率為 符合要求 ???? ????集水槽設(shè)計(jì)計(jì)算： ????A.設(shè)計(jì)要求 ????a.按照平面布置確定集水槽的條數(shù)。 ????b.矩形池子的集水槽的中心距為1.2-1.8米。圓形池子，當(dāng)Q〈200-300 時(shí)，可以用圓形槽，大于300 時(shí)采用圓形槽加輻射槽。 ????c.按照每條集水槽的集水流量（設(shè)計(jì)時(shí)考慮1.2-1.5的超負(fù)荷系數(shù)）確定集水槽的寬度： 式中Q為一條穿孔集水槽的流量 ????d.集水槽堰口或孔口上水頭損失采用0.05-0.07米。為保證自由出流，孔口或堰口位于槽內(nèi)水位以上0.07米左右。 ????e.三角堰用鋼板制成，堰口為90度，堰口高度為0.1米，堰口寬度為0.2米。 ????B.集水槽的計(jì)算： ????集水槽尺寸計(jì)算： ????集水槽寬度 ????為方便施工，槽底為平坡，設(shè)計(jì)取用槽的水深為0.20m，孔口出流孔口前水位0.05m，孔口出流跌落0.07m，槽超高0.2m， ????集水槽高度H=02+0.05+0.07+0.3=0.52m ????集水槽孔口出流，取孔口直徑25mm，則單孔流量： ???? ????孔口總數(shù)： 個(gè) ????每個(gè)集水槽單側(cè)孔口數(shù)為： 個(gè) ????孔中心距 ???? ????3.5普通快濾池 ????3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 ????濾池是地表水廠中不可缺少的凈水構(gòu)筑物，它是將沉淀池或者澄清池出來(lái)的濁度約為10度左右的水，進(jìn)一步加以處理成為低濁水。普通快濾池應(yīng)用最為廣泛，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，適用于大中小型水廠。普通快濾池每一個(gè)濾格需要有4個(gè)閥門，為了減少閥門和檢修工作，普通快濾池的渾水進(jìn)水閥和沖洗廢水排水閥用兩條虹吸管代替，只保留清水閥和沖洗水閥，就成了雙閥濾池。 ????A.適用條件： ????a.一般適用于大中型水廠，單池的面積不宜超過(guò)100 ，以免沖洗不均勻。 ????b.可以與平流或斜管沉淀池組合使用，在原水濁度低，含藻量少時(shí)，可以考慮不經(jīng)過(guò)沉淀池而直接過(guò)濾。 ????c.普通快濾池的高度為3.0-3.2米，需要與絮凝沉淀和清水池的高度相配合 ????B.設(shè)計(jì)要求： ????a.濾速：石英砂單層濾料為8-10 ，雙層濾料為10-14 。當(dāng)1-2格濾池沖洗或檢修時(shí)，其余濾池的濾速（強(qiáng)制濾速），單層石英砂為10-14 ，雙層濾料為14-18 ，低溫低濁水過(guò)濾時(shí)應(yīng)選用低濾速。 ????b.濾池總面積按設(shè)計(jì)產(chǎn)水量和濾速確定。濾池的格數(shù)不得少于2格，單格面積小的濾池可以為正方形，中濾池可用矩形。 ????c.濾格少于5個(gè)時(shí)可單排布置，閥門布置在一側(cè)。濾格多時(shí)可以采用兩排。 ????d.一般采用大阻力配水系統(tǒng)，為節(jié)約能耗或單池面積小時(shí)也可以采用小阻力配水系統(tǒng)。 ????e.單層濾料一般采用石英砂，雙層濾料的上層為無(wú)煙煤，下層為石英砂。 ???? ????粒徑和濾層厚度見(jiàn)下表： ????類別 粒徑(mm) 厚度(m) ????石英砂單層濾料 D最小=0.5D最大=1.2 <2.0 0.7 ????雙層濾料 無(wú)煙煤D最小=0.8 D最大=1.8 <2.0 0.3-0.4 ???? 石英砂D最小=0.5 D最大=1.2 0.4 ????f.濾池沖洗前的水頭損失為2.0-2.5米（包括濾料層，承托層和配水系統(tǒng)等的水頭損失）。過(guò)濾周期為12-24小時(shí)。后續(xù)清水池的水面標(biāo)高，既等于濾池水面標(biāo)高減去2.0-2.5米的期終水頭損失和濾池至清水池間的聯(lián)絡(luò)管的水頭損失。 ????g.濾池高度應(yīng)該包括承托層（采用小阻力配水系統(tǒng)時(shí)包括配水系統(tǒng)高度，承托層，砂面上水深（1.5-2.0米）以及超高，一般總高度在3.20-3.60米的范圍內(nèi)。 ????h.濾層厚度范圍內(nèi)的池壁部分應(yīng)該拉毛，壁面粗糙可以防止短流，以免影響出水水質(zhì)。 ????3.5.2設(shè)計(jì)計(jì)算 ????設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： ????設(shè)定濾速為 ,沖洗強(qiáng)度為 ,沖洗時(shí)間為6min ????濾池面積及尺寸： ????濾池工作時(shí)間為24小時(shí)，沖洗時(shí)間為12小時(shí)，濾池實(shí)際工作時(shí)間： （式中只考慮反沖洗停留時(shí)間，不考慮排放初濾水） ????濾池面積為： ????采用濾池?cái)?shù)N=6個(gè)， ????每個(gè)濾池面積： ????采用濾池長(zhǎng)寬比： 左右 ????采用濾池尺寸：L=10.5 B=7 ????校核強(qiáng)制濾速為： ????濾池高度： ????支承層高度為H采用0.45m ，采用卵石或碎石。 ????濾料層高度 采用0.9m。（單層石英砂濾料） ????砂面上水深 采用1.7m ????超高 采用0.30m ????故濾池總高度 ???? ???? ???? ????配水系統(tǒng)(每只濾池) ????濾池配水系統(tǒng)的作用是，過(guò)濾時(shí)均勻收集過(guò)濾水，沖洗時(shí)均勻分布沖洗水。配水系統(tǒng)位于濾池底部，根據(jù)濾池沖洗水通過(guò)該系統(tǒng)時(shí)的阻力大小，分為大阻力，中阻力和小阻力配水系統(tǒng)，快濾池一般采用大阻力配水系統(tǒng)或?yàn)V磚等中阻力配水系統(tǒng)。 ????常用中小阻力配水系統(tǒng)構(gòu)造和優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)下表： ????類型 構(gòu)造 優(yōu)缺點(diǎn) ????鋼筋混凝土孔板 1. 每塊濾磚大小可以由濾池尺寸決定，但應(yīng)小于800×800mm,板厚一般為100mm2. 孔眼可以上大下小成喇叭形，或上下相同的圓孔，開(kāi)孔率在1%左右3. 孔眼流速為1.0-1.5，孔眼水頭損失為0.1-0.3米4. 配水室的高度，既孔板高于濾池底的高度在0.4米以上5. 承托層厚度200mm-300mm，粒徑2-16mm 優(yōu)點(diǎn):1. 強(qiáng)度和耐久性較好,不宜損壞2. 濾板大小和開(kāi)孔比易于控制3. 價(jià)格較低缺點(diǎn):1. 尼龍網(wǎng)應(yīng)該小心鋪設(shè),以免濾料漏下2. 尼龍網(wǎng)易于老化變質(zhì),更換不便,近來(lái)有不用的趨勢(shì) ????雙層濾磚 1. 濾磚用陶瓷或鋼筋混凝土制成.鋪設(shè)時(shí),濾下部連通,上層用木板隔開(kāi),并用1:2的水泥沙漿摸平2. 雙層濾料的尺寸:長(zhǎng)600mm,寬280mm,高250mm,1平方米鋪設(shè)6塊3. 上層96個(gè)配水孔,孔徑4mm,下層4孔,孔徑25mm4. 承托層厚度250mm5. 水頭損失0.5-0.6米 優(yōu)點(diǎn):配水較均勻缺點(diǎn):價(jià)格較高 ????設(shè)計(jì)計(jì)算: ????①干管: ????干管流量為 ????采用管徑 ????干管始端流速采用 ，在0.8~1.2m/s之間，合格。 ????②支管: ????支管中心間距采用 (0.25-0.3) ????每池支管數(shù) 根 ????每根支管入口流量 ????采用管徑 ????支管始端流速采用 在1.4~1.8m/s之間，符合要求。 ????③孔眼布置 ????支管孔眼總面積與濾池面積之比，K采用0.25% ????孔眼總面積 ????采用孔眼直徑9mm， 每個(gè)孔眼面積 ????孔眼總數(shù) 個(gè) ????每根支管孔眼數(shù) 個(gè) ????支管孔眼布置兩排,與垂線成45度角向下交錯(cuò)排列 ????每根支管長(zhǎng)度 ????每排孔眼中心距 ???? ????④孔眼水頭損失 ????支管壁厚采用s=5mm ????孔眼直徑與壁厚之比 ????流量系數(shù) 查表6-30 ????水頭損失為 ????⑤復(fù)算配水系統(tǒng) ????支管長(zhǎng)度與直徑之比不大于60 ???? ????孔眼總面積與支管總橫截面積之比小于0.5 ???? ????孔眼中心距應(yīng)小于0.2 ???? ????干管橫截面積與支管總橫截面積之比為1.75~2.0 ???? ???? ????洗砂排水槽 ????設(shè)計(jì)要求 ????①.排水槽總平面面積應(yīng)小于濾池面積的1/4。 ????②.排水槽的中心距離S為1.5-2.1米，槽長(zhǎng)度不大于6米。 ????③.排水槽底可以作成平坡，整條槽的斷面相同，標(biāo)準(zhǔn)尺寸見(jiàn)下圖，模數(shù)X為 ???? ????④.排水槽頂高出濾層表面： ???? ???? ——濾層厚度 ???? ——濾層膨脹率，石英砂濾料為45% ???? ——槽底厚度，0.05—0.08米 ???? 0.07米——超高 ????⑤.排水槽接入矩形排水渠時(shí)，渠底距離槽底的高度為： ???? ???? ???? Q——濾池沖洗流量 ???? F——濾池面積 ???? B——排水渠寬度 ???? ——沖洗強(qiáng)度 ???? ——重力加速度 ???? 0.2——安全高度 ????設(shè)計(jì)計(jì)算： ????洗砂排水槽中心距,采用 ????排水槽根數(shù) 根 ????排水槽長(zhǎng)度 ????每槽排水量 ????采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面: ????槽中流速,采用 ????槽斷面尺寸 m ,采用0.29m ????排水槽厚度,采用 ????砂層最大膨脹率e=45％ ????砂層厚度 ????洗砂排水槽頂距砂面高度:: ???? ????洗砂排水槽總平面面積： ????復(fù)算：排水槽總平面面積與濾池面積之比，一般小于25％ ???? ％ 25％ ???? ???? ????濾池各種管渠計(jì)算 ????① 進(jìn)水：（0.8-1.0m/s） ????進(jìn)水總流量： ????采用進(jìn)水渠斷面：渠寬 ，水深為1.0m ????渠中流速： 在0.8~1.0m/s之間，符合要求。 ????各個(gè)濾池進(jìn)水管流量： ????采用進(jìn)水管直徑 ????管中流速 ????②沖洗水（2.0-2.5m/s） ????沖洗水總流量 ????采用管徑 ????管中流速 ????③清水（0.8-1.2m/s） ????清水總流量 ????清水渠斷面同進(jìn)水渠斷面（便于布置） ????每個(gè)濾池清水管流量 ????采用管徑 ????管中流速 ????③排水（1.0-1.5m/s） ????排水流量 ????排水渠斷面 同進(jìn)水渠斷面 ????渠中流速 ????濾池沖洗 ????濾池沖洗的目的是去除過(guò)濾后濾層中的積存的懸浮物，重新恢復(fù)過(guò)濾能力。沖洗的方式有3種：?jiǎn)为?dú)水沖洗，水沖洗加表面沖洗，氣水反沖洗。單獨(dú)用水沖洗應(yīng)用的較多，各種濾池均可以使用。當(dāng)單獨(dú)用水反沖洗不能達(dá)到效果時(shí)，可以增設(shè)表面沖洗裝置。氣水反沖洗可以節(jié)約沖洗水量，沖洗效果較好。 ????設(shè)計(jì)要求： ????①水沖洗時(shí)的要求見(jiàn)表： ???? ????濾層 沖洗強(qiáng)度(l/sm) 膨脹率(%) 沖洗時(shí)間t(min) ????石英砂濾料 12-15 45 7-5 ????煤砂雙層濾料 13-16 50 8-6 ????煤砂重質(zhì)礦三層濾料 16-17 55 7-5 ???? ????②.為了防止雙層濾料在沖洗時(shí)流失，一年中在高水溫和低水溫時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整沖洗強(qiáng)度 ????③.用水塔沖洗時(shí)，水塔的水深一般不宜小于3米，以免水位變化影響沖洗強(qiáng)度。也可以在濾池操作廊上部設(shè)沖洗水箱，但應(yīng)注意施工質(zhì)量，防止漏水。 ????④.水廠供電量足夠時(shí)，可以設(shè)置專門的沖洗泵沖洗水塔。水泵從清水池吸水。 ????設(shè)計(jì)計(jì)算： ????沖洗時(shí)間t=6分鐘 ????沖洗水箱容積