水厂设计计算说明书5万吨

姓名：李国率班级：应化0902学号：200904090111目录第一章前言......................................................错误!未定义书签。1.1研究或设计的目的和意义......................................错误!未定义书签。1.1.1总体目标.............................................................21.1.2具体目标.............................................................2第二章本论.......................................................................22.1.2用水量计算...........................................................22.2水处理构筑物设计............................................................42.2.1反应设备的计算.......................................................42.2.2沉淀设备的设计.......................................................82.2.3滤池工艺设计与计算..................................................132.2.4反冲洗泵房工艺设计与计算............................................252.2.5加药间及药库........................................................282.2.6清水池工艺设计与计算................................................302.2.7吸水井布置..........................................................342.2.8送水泵站工艺设计与计算..............................................342.3水厂平面布置...............................................................352.3.1一般要求............................................................352.3.2布置原则............................................................362.3.3水厂的平面布置......................................................362.3.4水厂高程布置........................................................36第三章..............................................................................37参考文献........................................................................3722第一章前言1.1.1总体目标按照工程实际的具体要求完成*****设计规模为1.0×105m3/d的城镇给水处理厂的工艺设计，包括工艺计算和图纸绘制两部分工作，计算成果达到扩大初步设计要求。工艺选择和设计要能满足现行国家规范和标准的要求，经构筑物处理后的水即要保证城市用水量要求，又要满足出厂水达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的具体标准值。1.1.2具体目标1．完成设计说明书1份内容完整、方案合理、格式规范、论证合理、章节设置合理、层次分明、计算正确、文字通顺、图表清晰；2．完成工艺专业图1套图纸深度基本上达到初步设计要求、图面整洁、表达正确、布局合理、线条分明、尺寸标注规范；3．意义通过对水厂的设计，能在学习理论知识的同时，有效的将理论知识与生产实际相结合，在对水厂处理工艺和处理流程进行计算设计的同时，进一步掌握并熟练运用城镇给水处理厂工艺设计的相关理论知识和设计方法、程序、技巧等，并学会充分利用现今发达的网络资源进行辅助设计和资料查询，为今后走上工作岗位，能够胜任工作打下基础。第二章本论2.1.1用水量计算城市用水量包括居民生活用水、工业企业生产用水和生活用水、消防用水、浇洒道路和绿化用水、未预见水量、管网漏失水量。根据《定兴县县城总体规划（修编）》（2003－2020）及《室外给水设计规范》（GB50013-2006）以及县自来水公司提供的供水数据，目前定兴县城人均最高日生活用水量约为160L/cap.d，考虑到定兴县城社会经济发展，2015年定兴县城人均最高综合生活用水量确定为180L/cap.d；工业用水量按最高日综合生活用水量的10％计；道路广场浇洒按1.0L/(m2·d)计；绿化用水按1.0L/(m2·d)计；管网漏损按上述水量之和的10％计；未预见水量按上述五项水量之和的8％计；水厂自用水量按最高日上述五项水量之和的6％计。定兴县城2015、2020年用水量测算如表2.1所示。332.1.2建设规模确定根据定兴县城用水量测算表，2015年定兴县城最高日总需水量为9.26万m3/d，2020年最高日需水量为12.28万m3/d。定兴县城现有水厂设计总规模为2.30万m3/d，为解决目前定兴县城喝水难的问题，充分发挥现有水厂的产水能力，本工程按照近期日输水规模10.00万m3/d设计，因此在定兴南关新建水厂一座，规模为10.00万m3/d，并配套建设取水、输水工程，以满足远期县城的用水需求。本工程的配水管网按照远期2020年最高日供水12.28万m3/d设计，并视县城的发展在2020年前逐步完善。2.1.3设计方案的选定综合上述比较，考虑到该城市的经济现状，结合本工程实际情况，选用“栅条絮凝池→斜管沉淀池→V型滤池→液氯消毒”的主体工艺。表2.1定兴县城2015、2020年用水量测算表序号项目单位2015用水量2020用水量1服务人口104cap43.2046.522综合生活用水量标注L/cap·d180.00200.003供水普及率%90.0095.004综合生活用水量104m3/d7.008.845工业用水量104m3/d0.700.886规划道路广场面积104m280.20100.257浇洒道路广场用水指标L/(m2·d)1.001.008浇洒道路广场用水量104m3/d0.080.109规划公用绿地面积104m260.9568.3710浇洒绿地用水指标L/(m2·d)1.001.0011浇洒绿地用水量104m3/d0.060.0712管网漏损用量104m3/d0.791.0413未预见水量104m3/d0.690.9214最高日用水量104m3/d9.2612.28442.2水处理构筑物设计2.2.1反应设备的计算在絮凝池内水平放置栅条形成栅条絮凝池，栅条絮凝池布置成多个竖井回流式，各竖井之间的隔墙上，上下交错开孔，当水流通过竖井内安装的若干层栅条或栅条时，产生缩放作用，形成漩涡，造成颗粒碰撞。栅条絮凝池的设计分为三段，流速及流速梯度G值逐段降低。相应各段采用的构件，前段放密栅条，中段放疏栅条，末段不安装栅条。1.设计参数本设计采用栅条絮凝池，设计水量Q0=1.06×105m3/d=1.23m3/s。絮凝池分为2组,每组1个池子，每组设计流量Q=1.23/2=0.62m3/s。絮凝时间：T=12min=720s，有效水深H0=4.5m（与后续沉淀池水深相配合），超高0.3m，池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗高0.6m，故絮凝池总高H=4.5+0.3+0.6=5.4m；絮凝池分为三段：前段放密栅条，过栅流速v1栅=0.25m/s，竖井平均流速v1井=0.12m/s；中段放疏栅条，过栅流速v2栅=0.20m/s,竖井平均流速v2井=0.12m/s；末段不放栅条,竖井平均流速v井=0.12m/s。前段竖井的过孔流速0.30--0.20m/s，中段0.20--0.15m/s，末段0.14--0.10m/s。2.池体平面尺寸计算每组池子容积V=QT=0.62×720=446.4m2竖井的平面面积A=V/H0=446.4/4.5=99.2m2絮凝池单个竖井的平面面积f=Q/v井=0.62/0.12=5.17m2取竖井尺寸采用2.27m×2.27m，则竖井实际尺寸为f=2.27×2.27=5.15m2那么竖井的个数n=A/f=99.2/5.15=19.26个取n=20个，布置成5行4列，见图2.1。图中各格右上角的数字为水流依次流过竖井的编号，顺序(如箭头所示)。“上”、“下”表示竖井隔墙的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示每个竖井的网格层数。竖井内墙厚度取0.25m，外墙厚度取0.4m每组池子总长L=5×2.27+4×0.25+2×0.4=13.15m55宽B=4×2.27+3×0.25+2×0.4=10.63m3.竖井内栅条的设计选用栅条材料为钢筋混凝土，断面为矩形，厚度为50mm，宽度为50mm，预制拼装。1）前段放置密栅条后：竖井过水断面面积为：A1水=Q/v1栅=0.62/0.25=2.48m2竖井中栅条面积为：A1栅=5.15-2.48=2.67m2单栅过水断面面积为：1栅=2.27×0.05=0.114m2所需栅条数为：M1=A1栅/1栅=2.67/0.114=23.4（根），取M1=24根。两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置22根，过水缝隙数为23个。平均过水缝宽S1=(2270-24×50)/23=47mm实际过栅流速v1栅=sm/253.0047.027.22362.02）中段放置疏栅条后：图2.1絮凝池布置图竖井过水断面面积为：A2水=Q/v2栅=0.62/0.2=3.1m2竖井中栅条面积为：A2栅=5.15-3.1=2.05m2单栅过水断面面积为：2栅=2.27×0.05=0.114m266所需栅条数为：M2=A2栅/2栅=2.05/0.114=17.98（根），取M1=18根。两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置16根，过水缝隙数为17个。平均过水缝宽2(23502150)/2065.00SmmS1=(2270-18×50)/17=80.6mm实际过栅流速v1栅=sm/199.00806.027.21762.04.竖井隔墙孔洞尺寸竖井隔墙孔洞的过水面积=过孔流速流量，如0-1竖井的孔洞面积为：=20.622.06m0.30孔洞高度h=2.27Qv=0.620.302.27=0.91m即，取孔的宽为2.27m，高为0.46m。其余各竖井的孔洞的计算尺寸见。表2.2：5.各段水头损失22121212()22vvhhhmgg(2.1)式中h为各段总水头损失，m；h1为每层栅条的水头损失，m；h2为每个孔洞的水头损失，m；1为栅条阻力系数，前段取1.0，中段取0.9；2为孔洞阻力系数，取3.0；1v为竖井过栅流速，m/s；2v为各段孔洞流速，m/s中段放置疏栅条后（1）第一段计算数据如下：竖井数7个，单个竖井栅条层数3层，共计21层；过栅流速1v栅=0.253m/s；77竖井隔墙7个孔洞，过孔流速分别为13=0.3/,=0.28/,=0.27/,msmsms孔2孔孔=0.26/,=0.