水厂计算书.doc

一、设计原始资料 源水水质资料： 编　号 　　名　　　　　称 单　　位 　分　析　结　果 　１ 水的嗅和味 级 二 类 水 体 　２ 浑浊度 度（NTU） 　３ 色度 度 　４ 总硬度 毫克／升 　５ PH值 　６ 碱度 15毫克／升 　７ 溶解性固体 毫克／升 　８ 水的温度：最高温度 度 　　　　　最低温度 度 　９ 细菌总数 个／毫升 １０ 大肠菌群 个／升 石英砂筛分曲线： 筛 孔 直 径（毫米） 0.3 0.4 0.5 0.6 0.75 1.0 1.2 1.5 通过砂量所占的百分比（%） 30 45 56 62 73 81 88 93 d 厂区地形图（1：500） a=130m，b=170m，水厂所在地区为粘土地区，厂区地下水位深度4.41米，地面标高175.3m，主导风向西南风。城市自来水厂规模为8.8万m3/d。 二、设计规模与工艺流程 设计规模 城市自来水厂规模为8.7万m3/d，水厂的自用水量按日用水量的5%算，则水厂设计水量为：Q0=1.05Qd=1.05×87000=91350 m3/d 一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站、土建工程均一次建成。 水厂处理工艺流程框图（构筑物）： 一级泵站 ↓ 配水井 ↓ 管式静态混合器←投加混凝剂（硫酸铝） ↓ 栅条絮凝池 ↓ 斜管沉淀池 ↓ V型滤池 ↓ ←投加消毒剂（液氯） 清水池 ↓ 吸水井 ↓ 二级泵站 三、配水井设计计算 配水井设计规模为3806.25m3/h=1.06m3/s。 配水井水停留时间采用2～3min，取T=2.5min取，则配水井有效容积为W=QT=3806.25×2.5/60=168.6m3。 进水管管径D1=1100mm，v=1.13m/s，在1.0m/s-1.2m/s范围内。进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配水量为q=1.06/2=0.53m3/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。 堰上水头H： 因单个出水溢流堰的流量为q=0.53m3/s=530L/s，一般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。矩形堰的流量公式为： 式中 ——矩形堰的流量，m3/s； ——流量系数，初步设计时采用m=0.42； ——堰宽，，取堰宽b=6.28m； ——堰上水头，m。 则有： H=0.1m 堰顶宽度 根据有关试验资料，当B/H0.67时，属于矩形薄壁堰。取B=0.05m，这时B/H=0.5（在0～0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。 配水管管径D2=900mm，v=0.84m/s，在0.8m/s-1.0m/s范围内。配水井外径为6m，内径为4m，井内有效水深H0=5.9m，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为6.2m。 四、混合工艺设计及计算 混合器设计: 混合采用管式混合，设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50m，设计流量为Q0=1.05Qd=91350 m3/d=1.06m3/s，进水管采用两条钢管，每条钢管流量为1903 m3/h，直径DN900，设计流速为0.83m/s，1000i=0.899m，混合管段水头损失h=iL=50×0.899/1000=0.045m，小于管道内水头损失要求0.3-0.4m，故在进水管内安装管道混合器，本设计采用管式静态混合器。 采用玻璃钢管式静态混合器2个，每个混合器处理水量为0.53m3/s，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m。 进水管流速v=0.83m/s，满足设计要求0.8-1.0m/s。 孔板孔径d2 d2/d1=0.75 d1=900mm，d2=0.75×900=675mm 孔板处流速v’=v×(d1/d2)2=0.83×(900/675)2=1.48m/s 符合设计要求1.0-1.5m/s 孔板水头损失h’=ξv’2/(2g)=2.66×1.482/(2×9.81)=0.3mH2O 式中ξ为孔板阻力系数，当d2/d1=0.75时，ξ=2.66 混合时间 静态混合器采用2节，混合单元数取N=2，则混合器长度： L=1.1×D×N=1.1×0.9×2=1.98m 混合时间：T=L/v=1.98/0.83=2.39s 加药间的设计计算 已知计算水量Q=91350=3806.25/h 混凝剂采用精制硫酸铝，混凝剂最大投药量u=30mg/L,药溶液的浓度b=10%，混凝剂每日配制次数n=3次。 设计计算过程如下： 溶液池 溶液池容积: 取