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1总论 (3)
1.1设计任务及要求 (3)
1.2基本资料 (3)
1.2.1水厂规模 (3)
1.2.3厂区地形 (3)
1.2.4工程地质资料 (3)
1.2.5水文及水文地质资料 (4)
1.2.6气象资料 (4)
2总体设计 (4)
2.1净水工艺流程的确定 (4)
2.2处理构筑物及设备型式选择 (4)
2.2.1药剂溶解池 (4)
2.2.2混合设备 (5)
2.2.3反应池 (5)
2.2.4沉淀池 (5)
2.2.5滤池 (5)
2.2.6消毒方法 (5)
3混凝沉淀 (5)
3.1 混凝剂投配设备的设计 (5)
3.1.1溶液池 (6)
3.1.2溶解池 (7)
3.1.3投药管 (7)
3.2 混合设备的设计 (7)
3.2.1设计流量 (7)
3.2.2设计流速 (8)
3.2.3混合单元数 (8)
3.2.4混合时间 (8)
3.2.5水头损失 (8)
3.2.6校核GT值 (8)
3.3 反应设备的设计 (8)
3.3.1平面布置 (8)
3.3.2平面尺寸计算 (9)
3.3.3栅条设计 (9)
3.3.4竖井隔墙孔洞尺寸 (10)
3.3.5各段水头损失 (11)
3.3.6各段停留时间 (12)
3.4 沉淀澄清设备的设计 (13)
3.4.1设计水量 (13)
3.4.2沉淀池面积 (13)
3.4.4复核管内雷诺数及沉淀时间 (14)
3.4.5配水槽 (15)
3.4.6集水系统 (15)
3.4.7排泥 (16)
4过滤 (16)
4.1滤池的布置 (16)
4.2滤池的设计计算 (16)
4.2.1设计水量 (16)
4.2.2冲洗强度 (16)
4.2.3滤池面积 (16)
4.2.4单池冲洗流量 (16)
4.2.5冲洗排水槽 (16)
4.2.6集水渠 (17)
4.2.7配水系统 (17)
4.2.8冲洗水箱 (18)
5消毒 (19)
5.1加药量的确定 (19)
5.1加氯间的布置 (19)
6其他设计 (20)
6.1清水池的设计 (20)
6.1吸水井的设计 (20)
6.2二泵房的设计 (20)
6.3辅助建筑物面积设计 (20)
7水厂总体布置 (20)
7.1水厂的平面布置 (20)
7.2水厂的高程布置 (21)
8设计体会 (21)
参考文献 (21)
1总论
1.1设计任务及要求
净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。
课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）的工艺设计图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。
1.2基本资料
1.2.1水厂规模
10万m3/d
（按近期5万m3/d，远期10万m3/d进行分期建设）
1.2.2原水水质资料
1.2.3
地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。
1.2.4工程地质资料
(1)
(2)地震计算强度为186.2kPa。
(3)地震烈度为9度以下。
(4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 1.2.5
1.2.6气象资料
该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C ，七月极端最高温度达390C ，一月极端最低温度－15.30C ，年平均降雨量954.1mm ，年平均降雨日数117.6天，历年最大日量降雨量328.4mm 。常年主导风向为东北偏北（NNE ），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s 。土壤冰冻深度：0.4m 。
风向玫瑰图
2总体设计
2.1净水工艺流程的确定
根据《地面水环境质量标准》（GB －3838－88），原水水质符合地面水Ⅲ类水质标准，除浊度，色度和菌落总数偏高外，其余参数均符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）的规定。
水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示。 原水
混 合
絮凝沉淀池
滤 池
混凝剂消毒剂
清水池
二级泵房
用户
图1 水处理工艺流程
2.2处理构筑物及设备型式选择 2.2.1药剂溶解池
设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m 左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。
溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。
由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。
投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另备计量设备，泵上有计量标志，可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。
2.2.2混合设备
使用管式混合器对药剂与水进行混合。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。
2.2.3反应池
反应作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体。
目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有栅条絮凝、折板絮凝和波纹板絮凝。这三种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件，从工程造价来说，栅条造价为折板的1/2，为波纹板的1/3，因此采用栅条絮凝。
2.2.4沉淀池
原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。
设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。
2.2.5滤池
采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；降速过滤，效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普快滤池作为过滤处理构筑物。
2.2.6消毒方法
水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。
采用被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。
3混凝沉淀
3.1 混凝剂投配设备的设计
水质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩
聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。
混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示。
图2 湿投法混凝处理工艺流程
本应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。由于缺少必要的条件，所以参考相似水源有关水厂的药剂投加资料，如下表1所示。
表1 武汉某水厂投加药剂参考数值
好、对人体健康无害、使用方便、货源充足和价格低廉等优点，因而使用聚合铝作为水处理的混凝剂。取混凝剂最大投加量为64mg/L 。 3.1.1溶液池
溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置。
溶液池容积按下式计算：
2417aQ W cn
式中 2W －溶液池容积，3m ； Q －处理水量，3/m h ；
a －混凝剂最大投加量，mg/L ； c －溶液浓度，取10%；
n －每日调制次数，取n ＝3。
代入数据得：5326410 1.06
22.641741710324
aQ W m cn ??===???（考虑水厂的自用水量6%）
溶液池设置两个，每个容积为2W ，以便交替使用，保证连续投药。 取有效水深H 1＝1.0m ，总深H ＝H 1+H 2+H 3（式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m 。
溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝6m ×3m ×1.3m 。 3.1.2溶解池
溶解池容积3120.30.322.6 6.8W W m ==?=
溶解池一般取正方形，有效水深H 1＝1.0m ，则： 面积F ＝W 1/H 1→边长a ＝F 1/2＝2.6m ；
溶解池深度H ＝H 1+H 2+H 3 （式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）＝2.6+0.2+0.1＝2.9m
和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。 溶解池的放水时间采用t ＝15min ，则放水流量
20 6.81000
7.6/601560
W q L s t ?=
==? 查水力计算表得放水管管径0d ＝mm ，相应流速0/d m s =。溶解池底部设管径d ＝100mm 的排渣管一根。
溶解池搅拌装置采用机械搅拌：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。 3.1.3投药管
投药管流量
22100022.6210000.52/246060
246060
W q L s ????===????
查水力计算表得投药管管径d ＝20mm ，相应流速为2.58L/s 。
3.2 混合设备的设计
在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件，同时只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。
管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%，构造如图2所示。
图3 管式静态混合器
3.2.1设计流量
Q=4
5 1.06100.61243600
??=?s m /3
3.2.2设计流速
静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速v=1.0m/s ，则管径为：
0.88D m =
=
采用D=900mm ，则实际流速0.96/v m s = 3.2.3混合单元数
按下式计算
0.50.30.50.32.36 2.36/0.960.9 2.3N D υ--≥=?=
取N=3，则混合器的混合长度为： L=1.1ND=1.10.93 2.7m ??=
3.2.4混合时间
T= 2.7 2.80.96
L s v
==
3.2.5水头损失
222
0.40.4
1.43 1.430.96()()30.21220.929.8
v v h N N m g D g ζ==?=??=? 3.2.6校核GT 值
11
803.7(700~1000)G s s --=
==≥ 803.7 2.82250.4(2000GT =?=≥，水力条件符合要求）
3.3 反应设备的设计
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，前段为密网，中段为疏网，末段不安装栅条。 3.3.1平面布置
絮凝池分为两组
每组设计流量 30.61/20.305/Q m s ==
平面布置形式：采用18格，洪湖模式，如下图4所示。
进水管DN900
上面进出水
图4 栅条絮凝池平面示意图
设计参数选取：
絮凝时间：T=12min=720s ，有效水深0 4.5H m =（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 ； 絮凝池总高度为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10.25/v m s =栅，竖井平均流速10.12/v m s =井； 中段放疏栅条，过栅流速
20.22/v m s
=栅，竖井平均流速
20.12/v m s
=井；
末段不放栅条，竖井平均流速0.12/m s 。 前段竖井的过孔流速为0.30
0.2/m s ，中段0.200.15/m s ，末段
0.1
0.14/m s 。
3.3.2平面尺寸计算
每组池子容积3
0.305720219.6V QT m ==?=
单个竖井的平面面积
2
0/18219.6/(18 4.5f V H m ==?）=2.9
竖井尺寸采用1.7 1.7m m ?，内墙厚度取0.2m ，外墙厚度取0.3m 每组池子总长L=3 1.72+60.2+0.32+1.5 1.7=14.35 m ????? 宽B=1.73+0.22+0.32=6.1m ???
3.3.3栅条设计
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 。 前段放置密栅条后
竖井过水断面面积为：2110.305 1.220.25
Q A m v =
==水栅
竖井中栅条面积为：2
1 2.9 1.2
2 1.68A m =-=栅 单栅过水断面面积为：2
1 1.70.050.085a m =?=栅 所需栅条数为：111 1.68
19.760.085
A M a =
==栅栅
（根），取120M =根 两边靠池壁各放置栅条1根，中间排列放置18根，过水缝隙数为19个
平均过水缝宽1(17002050)/1936.84S mm =-?=
实际过栅流速'
10.305
0.257/19 1.70.0368
v m s =
=??栅
1) 中段放置疏栅条后 竖井过水断面面积为：2220.305 1.390.22
Q A m v =
==水栅 竖井中栅条面积为：2
2 2.9 1.39 1.51A m =-=栅 单栅过水断面面积为：2
2 1.70.050.085a m =?=栅 所需栅条数为：222 1.51
17.760.085
A M a =
=
=栅栅
（根），取218M =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(17001850)/1747.06S mm
=-?=
实际过栅流速
'0.305
0.211/17 1.70.05v m s
=
=??2栅
3.3.4竖井隔墙孔洞尺寸
竖井隔墙孔洞的过水面积＝ 流量
过孔流速
如0-1竖井的孔洞面积2
0.305/2
0.5080.3m =
=
孔洞高度h=/21.7Q v ?=0.305/20.300.3 1.7
m =?
其余各竖井孔洞的计算尺寸见下表2。
表2 竖井隔墙孔洞尺寸
22
121212()
22v v h h h m g g ξξ=+=+∑∑∑∑ 式中 h －各段总水头损失，m ；
h1－每层栅条的水头损失，m ； h2－每个孔洞的水头损失，m ；
1ξ－栅条阻力系数，前段取1.0，中段取0.9；
2ξ－孔洞阻力系数，取3.0；
1v －竖井过栅流速，m/s ；
2v －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3个，单个竖井栅条层数3层，共计9层； 过栅流速1v 栅0.257/m s =；
竖井隔墙3个孔洞，过孔流速分别为1v 孔0.3/m s =，v 2孔0.28/m s =，
v 3孔0.25/m s =
则 2212121
222v v h h h g g
ξξ=+=+∑∑∑∑
22220.25739 1.0(0.30.280.25)29.8129.81
=??
+++?? 0.03030.03530.0656m =+=
2) 第二段计算数据如下：
竖井数3个，前面两个竖井每个设置栅条板2层，后一个设置栅条板1层，总共栅条板层数=2+2+1=5；
过栅流速v 2栅0.211/m s =；
竖井隔墙3个孔洞，过孔流速分别为1v 孔0.22/m s =，v 2孔0.20/m s =，
v 3孔0.18/m s =
则 2212121
222v v h h h g g
ξξ=+=+∑∑∑∑
2
22
20.2113
50.9(0.220.200.18)
29.8129.81
=??
+++?? 0.0102
0.0185
0.02
m =+= 3) 第二段计算数据如下：
水流通过的孔洞数为5，过孔流速为1v 孔0.15/m s =，v 2孔0.12/m s =，
v 3孔0.12/m s =，4v 孔0.1/m s =，v 5孔0.1/m s =
则 2222
2v h h g
ξ==∑∑
2
2
23(0.1520.1220.1)
29.81
=
+
?+??
0.0109m =
3.3.6各段停留时间
第一段
11 1.7 1.7 4.53127.918 2.1min 0.305V t s Q ???=
===
第二段和第三段 2t =3 2.1min
t =
3.6.7水力校核
当T=20。C 时， 3110Pa s μ-=?
表4 水力校核表
4GT=51.8384=1.9910??，在10000-100000之间，符合水力要求。
3.4 沉淀澄清设备的设计
采用上向流斜管沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上流动，上部出水，泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm 蜂窝六边形塑料板，管的内切圆直径d=25mm ，长l=1000mm ，斜管倾角θ=60。
如下图5所示，斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成
060角，放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上
流动，清水在池顶用穿孔集水管收集；污泥则在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。
穿孔排泥管
配水区
斜管区清水区积泥区
排泥集水管
图6 斜管沉淀池剖面图
3.4.1设计水量
包括水厂自用水量6%
和絮凝池一样，斜管沉淀池也设置两组，每组设计流量 30.305/Q m s = 表面负荷取3210/(/) 2.8/q m m h mm s ==
3.4.2沉淀池面积
1)清水区有效面积F ’
F ’=
20.305108.920.0028
Q m v == 2)沉淀池初拟面积F
斜管结构占用面积按5％计，则
F=2F' 1.05=108.92 1.05=114.4m ?? 初拟平面尺寸为11139L B m m ?=? 3)沉淀池建筑面积F 建
斜管安装长度2cos 0.5L l m θ==
考虑到安装间隙，长加0.07m ，宽加0.1m 120.07130.50.0713.57L L L m =++=++=
10.19.1B B m =+=
F 建=213.578.1123.5L B m ?=?=
3.4.3池体高度
保护高 1h =0.5m ；
斜管高度 2h =sin 1sin 60l θ?=?=0.87m ； 配水区高度 3h =1.5m ； 清水区高度 4h =1.2m ；
池底穿孔排泥槽高 5h =0.75m 。
则池体总高为
123450.50.871.51.2
0.84.87
H h h h h h m =++++=
++++= 3.4.4复核管内雷诺数及沉淀时间
1) 管内流速0v
0v 2.8
3.22/sin sin 60
v mm s θ=
== 2) 斜管水力半径R R /40.625d c m == 3) 雷诺数Re
Re 00.6250.322
20.10.01
Rv ν?==
= 4) 管内沉淀时间t
01000311 5.18min 3.22
l t s v =
=== 3.4.5配水槽
配水槽宽b ’=1m 3.4.6集水系统
1) 集水槽个数n=9
2) 集水槽中心距13.57 1.5m 9
L a n =
== 3) 槽中流量q 0
300.3050.034m /9
Q q s n ===
4) 槽中水深H 2
槽宽b=0.40.400.90.90.0340.25q m =?=
起点槽中水深0.75b=0.20m ，终点槽中水深1.25b=0.33m 为方便施工，槽中水深统一按H 2=0.33m 计。 5) 槽的高度H 3
集水方法采用淹没式自由跌落。淹没深度取5cm ，跌落高度取5cm ，槽的超高取0.15m ，则集水槽总高度为
H 3= H 2+0.05+0.05+0.15=0.58m 6) 孔眼计算
a.所需孔眼总面积ω
由
0q = 得
ω=
式中 0q －集水槽流量，3/m s ； μ－流量系数，取0.62；
h －孔口淹没水深，取0.05m ；
所以20.056m ω=
=
b.单孔面积0ω
孔眼直径采用d=30mm ，则单孔面积 2200.00074
d m π
ω=
=
c.孔眼个数n 00.056800.0007
n ωω=
==（个） d.集水槽每边孔眼个数n ’
n ’=n/2=80/2=40(个) e.孔眼中心距离S 0
S 0=B/47=9/40=0.23m 3.4.7排泥
采用穿孔排泥管，沿池宽（B=9m ）横向铺设6条V 形槽，槽宽1.5m ，槽壁倾角450，槽壁斜高1.5m ，排泥管上装快开闸门。
4过滤
4.1滤池的布置
采用双排布置，按单层滤料设计，采用石英砂作为滤料。 4.2滤池的设计计算 4.2.1设计水量
30.61/Q m s =，滤速8/v m h =
4.2.2冲洗强度
冲洗强度q 按经验公式计算
1.45 1.6320.632
43.2(0.35)(1)m d e q e ν+=
+
式中 m d －滤料平均粒径；
e －滤层最大膨胀率，取e=50%； ν－水的运动黏滞度，21.44/mm s ν=。 砂滤料的有效直径10d =0.5mm 与m d 对应的滤料不均匀系数u=1.5 所以，m d =0.9u 10d =0.9×1.5×0.5=0.675mm 1.45
1.632
20.632
43.2
0.675(0.5
0.35)12/()
(10.5)1.14
q L s m ?+=
=+ 4.2.3滤池面积
滤池总面积2Q 0.613600
F=
=274.5v 8
m ?= 滤池个数采用N=6个，成双排对称布置 单池面积f=F/N=274.5/6=45.75m 2，取48 m 2 每池平面尺寸采用L×B=8m×6m 池的长宽比为8/6=1.33 4.2.4单池冲洗流量
4812576/q fq L s ==?=冲
4.2.5冲洗排水槽
(1)断面尺寸
两槽中心距采用a=2.0m
排水槽个数n 1=L/a=8/2.0=4（个） 槽长l=B=6m
槽内流速，采用0.6m/s
排水槽采用标准半圆形槽底断面形式。 2)设置高度
滤料层厚度采用H n =0.7m 排水槽底厚度采用δ=0.05m
槽顶位于滤层面以上的高度为：
H e =eH n +2.5x+δ+0.075=1.05m
4.2.6集水渠
集水渠采用矩形断面，渠宽采用b=0.75m (1)渠始端水深H q
2/32/3
48120.81()0.81()0.84
100010000.75
q fq H m b ?==?=? (2)集水渠底低于排水槽底的高度H m
0.2
1.04m q H H m =+= 4.
2.7配水系统
采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。 (1)配水干渠
干渠始端流速采用 1.5/v m s =干 干渠始端流量30.576/Q q m s ==干冲
干渠断面积2/0.576/1.50.38A Q v m ===干干，取0.362m 干渠断面尺寸采用0.6m×0.6m (2)配水支管
支管中心距采用s=0.25m 支管总数n 2=2L/s=2×8/0.25=64（根） 支管流量32/0.576/640.009/Q Q n m s ===支支 支管直径采用75d mm =支，流速 2.15/v m s =支
支管长度(0.620.1)
2.552
B l m -+?=
=1
核算/ 2.55/0.0753460l d ==<1支
(3)支管孔眼
孔眼总面积Ω与滤池面积f 的比值a ，采用0.24%α=，则
20.002
4480.115
f m αΩ==?=
孔径采用0120.012d mm m ==
单孔面积22620/4 3.140.012/411310d m ωπ-==?=?
孔眼总数63/0.115/113101300n ω-=Ω=?=（个）
每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：
432/1300/6420n n n ===（个）
孔眼中心距0142/2 2.55/200.26s l n m ==?= 孔眼平均流速0/(10)12/(100.24)5/v q m s α==?= 4.2.8冲洗水箱
冲洗水箱与滤池合建，置于滤池操作室屋顶上。
(1)容量V
冲洗历时采用0t =6min
001.5(60)/10000.09V qft qft =??=
3
1.51248660/1000311
m =????= 水箱内水深，采用 3.5h m =箱
圆形水箱直径11D m =
==箱 (2)设置高度
水箱底至冲洗排水箱的高差H ?，由以下几部分组成。 a.水箱与滤池间冲洗管道的水头损失1h 管道流量30.576/Q q m s ==冲冲 管径采用600D mm =冲，管长70l m =
查水力计算表得： 2.55/v m s =冲， 100013.5i = 冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数合计7.38ξ∑=
22/213.570/10007.38 2.55/(29.81) 3.39h il v g ξ=+∑=?+??=1冲mH 2O b.配水系统水头损失2h
2h 按经验公式计算
2228/(2)10/(2)h v g v g =+干支228 1.5/19.6210 2.15/19.62=?+?=3.28mH 2O c.承托层水头损失3h 承托层厚度采用H 0=0.45m
300.0220.0220.45120.12h H q ==??=mH 2O d.滤料层水头损失4h
421
(/1)(1)h m L ρρ=-- 式中 2ρ－滤料的密度，石英砂为32.65/t m ； 1ρ－水的密度，3/t m ；
0m －滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）； 0L －滤料层厚度，m 。
所以 4(2.65/11)(10.41)0.70.68h =--?=mH 2O e. 备用水头4 1.5h =mH 2O
则 123459.0H h h h h h ?=++++=mH 2O
5消毒
5.1加药量的确定
水厂远期10万m 3/d ，设计水量为331100000/4166.7/Q m d m h == 最大投氯量为a=3mg/L
加氯量为： 10.0010.0013
4166.712.5
/
Q a Q k g h ==
??= 储氯量（按一个月考虑）为：
3024302412.59000/G Q kg =?=??=月
5.1加氯间的布置
水厂所在地主导风向为西北风，加氯间靠近滤池和清水池，设在水厂的东南部。
在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm 。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到2～3mg/kg 时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。
为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通
到氯库大门以外。
加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。 在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH 2O ，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用。
6其他设计
6.1清水池的设计
近期设置两座清水池以适应水厂43510/m d ?的产水量，远期再增设两座同等规模的清水池。
清水池容积43V=Q 15%=51015%7500m ???=
池深采用h=3m ，则清水池平面面积为A=V/h=7500/3=25003m ，采用边长50m 的正方形。
6.1吸水井的设计
吸水井的应高出地面20cm ，吸水井深为3.6m ，宽为2m ，长度12m 。 6.2二泵房的设计
二泵房中泵型号的选择：4用一备
31041.67/,40.0Q m h H m ==流量扬程，查给《排水设计手册11册－常用设
备》选泵。
四川新达水泵厂生长的35044S -型，电机型号为214004JS S --
控制间的泵与靠近吊装间的泵距离墙的距离也为4.0m ，另外设4.0m 做为吊装机械电葫芦用，共计40m 。宽度为吸水管4.5m ，泵基础的长度为2.5m ，压水管3m ，共计10m 。
6.3辅助建筑物面积设计
生活辅助建筑物面积应按水厂管理体制、人员编制和当地建筑标准确定。生产辅助建筑物面积根据水厂规模、工艺流程和当地的具体情况而定。
7水厂总体布置
7.1水厂的平面布置
水厂的平面布置应考虑以下几点要求：
（1）布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位；
水质工程学（一）课程设计说明书 学院：程学院系名： 专业：给水排水姓名： 学号：班级： 指导教师：指导教师： 2012年 6月 15 日
目录 第一章设计基本资料和设计任务 (2) 1.1 设计基本资料 (2) 1.2 设计任务 (3) 第二章水厂设计规模的确定 (4) 第三章水厂工艺方案的确定 (6) 第四章水厂各个构筑物的设计计算 (8) 4.1 一级泵站 (8) 4.2 混凝剂的选择和投加 (8) 4.3 管式静态混合器 (11) 4.4 机械搅拌澄清池 (11) 4.5 V型滤池 (17) 4.6 消毒 (23)
4.7 清水池 (24) 4.8 二级泵站 (25) 4.9 附属构筑物 (26) 第五章水厂平面和高程布置 (27) 5.1 平面布置 (27) 5.2 高程布置 (27) 附：参考文献 (29) 第一章设计基本资料和设计任务 1.1 设计基本资料 1.1.1设计水量 水厂设计流量根据本人学号确定： 一班同学的设计水量：（学号后两位数值）m3万/d 二班同学的设计水量：（学号后两位数值+0.5）m3万/d 1.1.2原水水质及水文地质资料 (1)原水水质情况
(2)水文地质及气象资料 a.河流水文特征 位于厂址北侧的河流作为取水水源，河流洪水位:23.80m,最河流枯水位:17.60 m,常年水位:22.60 m b.气象资料 最热月平均气温:25.6°C，最冷月平均气温:2.7°C 风向:冬季主导风向为西北风，夏季主导风向为西南风。 c.地形地质 水厂规划用地面积满足水厂用地指标要求，用地形状自定，地形图如下： 1.1.3 出厂水质、水压要求 出水达到国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），二泵站出水扬程要求为28米。 1.2设计任务 1.方案选择：根据原水水质水量和处理后水质要求选择并确定给水厂工艺流程。 2.通过经济技术比较选择并确定各水处理构筑物类型。
目录 第一章原始资料 (3) 第二章工艺流程确定和选择 (5) 2.1原水水质情况 (5) 2.2出厂水水质要求 (5) 2.3工艺流程确定设计水量 (4) 第三章设计水量 (6) 第四章混合设备计算 (6) 4.1混凝剂配制和投加 (6) 4.2投药系统 (7) 4.3加药间及储液池 (8) 4.4混合设备 (9) 第五章絮凝池的设计计算 (11) 5.1絮凝池的选择 (11) 5.2设计水量计算 (11) 5.3平面布置 (11) 5.4过水孔洞和网格设置 (12) 5.5水头损失计算 (13) 5.6校核 (15) 第六章沉淀池的设计计算 (17) 6.1沉淀池的选择 (17) 6.2沉淀池的设计计算 (18) 6.3水力条件校核 (19) 6.4进水系统 (19) 6.5出水系统 (20) 6.6排泥设备的选择与计算 (20) 第七章过滤设计计算 (22) 7.1平面布置 (22) 7.2设计水量 (22) 7.3设计参数 (22) 7.4滤池高度 (23) 7.5配水系统 (24) 7.6排水系统 (26) 7.7滤池各种灌渠计算 (27) 7.8冲洗水箱 (28)
第八章清水池设计 (30) 8.1容积计算 (30) 8.2清水池平面尺寸 (30) 8.3管道系统 (30) 8.4清水池布置 (30) 第九章消毒 (32) 9.1消毒剂和加氯点选择 (32) 9.2加氯量的计算 (32) 9.3加氯设备的选择 (32) 9.4加氯间与滤库的布置 (33) 第十章净水厂平面布置与工艺 (35) 10.1净水厂的平面布置 (35) 10.2净水厂的高程布置 (36) 参考文献 (39) 设计心得 (39)
第一章概述设计任务及依据 1 设计目的及基本要求 通过本次设计，应达到如下教学目的： （1）掌握给水处理厂工艺设计的基本步骤，复习和消化课程讲授的内容； （2）掌握给水处理厂各处理构筑物形式的选择方法与工艺设计计算方法，给水处理厂平面布置与高程设计的原则和方法，具备初步的独立设计能力； （3）掌握设计与制图的基本技能； （4）提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。 （5）设计中，应做到设计合理、计算准确、图面清晰、语言通顺、说明简练、字体端正。 2 设计内容 2.1设计题目 某市新区地表水水厂设计。 2.2 设计原始资料 2.2.1图纸净水厂地形图见附图 2.2.2用水资料 （1）生活用水 该城市新区位于广东南部，珠江岸边。市区规划人口数30万人；给水普及率按88%考虑；房屋平均层数为6-7层。城市用水量较均匀，时变化系数为1.44。 （2）工业用水 该城市有工业企业4家，位置如城市总体规划布置图所示。用水量情况如表2所示： **市新区工业企业用水量情况统计表 编号厂名企业用水量 （m3/d） 水压 (kg/cm2) 生产班制 （时间） A 化工厂6000 2.5 8，16 B 纺织厂4000 2.5 8，16 C 制药厂10000 2.5 7，15，23 D 食品厂10000 2.5 7，15，23 注：上述各厂供水水质要求同生活用水。
（3）其他 绿化浇洒道路每日以500m3计。 未预见水量及管网漏失水量占最高日用水量的20%。 2.2.3原水水质资料 编号项目单位分析结果附注 1 色度度20 2 浑浊度mg/Ｌ200-1500 3 嗅和味度合格 4 PH值7.7 计 5 总硬度mg/Ｌ250 以CaCO 3 6 铜mg/Ｌ0.8 7 锌mg/Ｌ0.2 8 锰mg/Ｌ0.01 9 砷mg/Ｌ0.002 10 细菌总数个/Ｌ280 11 大肠菌群个/Ｌ73 2.2.4地形地貌 地形较平坦，平均海拔高度在223-233米之间。 2.2.5 工程地质及水文地质 工程地质良好，适宜于工程建设，地质构造一般皆为四层： （1）表土或耕土厚0.5m左右； （2）粘土及砂质粘土，即第四纪土层，厚8m左右，耐压力2kg/cm2以上； 2.3设计任务与步骤 根据所给原始资料，进行城市净水厂工艺设计及工程扩大初步设计。设计任务与步骤如下所示： （1）根据原始资料计算水厂设计水量； （2）根据水质、水量、地区条件、施工条件和相似条件水厂运转情况选定处理方案和确定处理工艺流程； （3）水厂自用水量按设计净产水量的5％计；
目录 第一章前言 (4) 1.1设计的目的和意义 (4) 1.1.1 总体目标 (4) 1.1.2 具体目标 (4) 1.2主要设计指导思想、设计内容和需要解决的问题 (4) 1.2.1 本设计的指导思想 (4) 1.2.2 本设计应解决的主要问题 (5) 1.3 设计参考资料 (5) 1.4 设计成果 (5) 第二章给水厂处理工艺的选择 (6) 2.1 设计资料 (6) 2.1.1城市现状 (6) 2.1.2水文及水文地质资料 (6) 2.1.3水源水质资料 (6) 2.2给水处理流程的选择 (7) 2.2.1 一般净水工艺流程 (7) 2.2.2 本设计净水处理工艺流程 (7) 2.3 给水处理构筑物与设备型式选择 (8) 2.3.3絮凝池 (9) 2.3.4 沉淀池 (10)
2.3.5 滤池 (11) 第三章主要单体构筑物的设计计算 (13) 3.1 加药间设计计算 (13) 3.1.1. 设计参数 (13) 3.1.2. 设计计算 (13) 3.2 混合设备设计计算 (15) 3.2.1设计参数 (15) 3.2.2 设计计算 (15) 1.设计管径 (15) 2.混合单元数 (15) 3.混合时间 (15) 4.水头损失 (15) 5.校核GT值 (16) 3.3 机械絮凝池设计计算 (16) 3.3.1 主要设计参数 (16) 3.3.2 计算 (16) 3.4沉淀设备的设计 (20) 3.5 滤池设计计算 (25) 3.5.1 计算依据 (26) 3.5.2 设计计算 (26) 3.5.3 校核强制滤速v′ (27) 4.5.4 滤池高度 (27)
1总论 (3) 1.1设计任务及要求 (3) 1.2基本资料 (3) 1.2.1水厂规模 (3) 1.2.3厂区地形 (3) 1.2.4工程地质资料 (3) 1.2.5水文及水文地质资料 (4) 1.2.6气象资料 (4) 2总体设计 (4) 2.1净水工艺流程的确定 (4) 2.2处理构筑物及设备型式选择 (4) 2.2.1药剂溶解池 (4) 2.2.2混合设备 (5) 2.2.3反应池 (5) 2.2.4沉淀池 (5) 2.2.5滤池 (5) 2.2.6消毒方法 (5) 3混凝沉淀 (5) 3.1 混凝剂投配设备的设计 (5) 3.1.1溶液池 (6) 3.1.2溶解池 (7) 3.1.3投药管 (7) 3.2 混合设备的设计 (7) 3.2.1设计流量 (7) 3.2.2设计流速 (8) 3.2.3混合单元数 (8) 3.2.4混合时间 (8) 3.2.5水头损失 (8) 3.2.6校核GT值 (8) 3.3 反应设备的设计 (8) 3.3.1平面布置 (8) 3.3.2平面尺寸计算 (9) 3.3.3栅条设计 (9) 3.3.4竖井隔墙孔洞尺寸 (10) 3.3.5各段水头损失 (11) 3.3.6各段停留时间 (12) 3.4 沉淀澄清设备的设计 (13) 3.4.1设计水量 (13) 3.4.2沉淀池面积 (14) 3.4.4复核管内雷诺数及沉淀时间 (14) 3.4.5配水槽 (15) 3.4.6集水系统 (15) 3.4.7排泥 (16) 4过滤 (16)
4.1滤池的布置 (16) 4.2滤池的设计计算 (16) 4.2.1设计水量 (16) 4.2.2冲洗强度 (16) 4.2.3滤池面积 (16) 4.2.4单池冲洗流量 (17) 4.2.5冲洗排水槽 (17) 4.2.6集水渠 (17) 4.2.7配水系统 (17) 4.2.8冲洗水箱 (18) 5消毒 (19) 5.1加药量的确定 (19) 5.1加氯间的布置 (19) 6其他设计 (20) 6.1清水池的设计 (20) 6.1吸水井的设计 (20) 6.2二泵房的设计 (20) 6.3辅助建筑物面积设计 (20) 7水厂总体布置 (21) 7.1水厂的平面布置 (21) 7.2水厂的高程布置 (21) 8设计体会 (21) 参考文献 (21)
- 1 - 给水处理厂的设计 1.1 厂址的选择 厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经 济比较确定，本设计在选择厂址时考虑了以下几个方面： 1.厂址选择在工程地质条件较好的地方，以降低工程造价，以便施工。 2. 取水地点在河流的上游，距离用水区较近，因此将水厂设置在取水构筑 物附近，且处于城市边缘。 3. 有发展的余地，厂区周围卫生条件较好，符合《生活饮用水水质标准》 4.水厂离市区较近，交通方便，有利于施工管理和降低输电线路的造价。 5.水厂所在的位置地形有适意的自然坡度，有利于高程布置，做到土方平 衡，同时理和到较近，有利于沉淀池排泥及滤池冲洗水排出。 6.水厂所在地势较高，不受洪水威胁。 1.2 给水水源水质的分析 有所给原水水质资料知，原水最高浊度1100mg/l,平均浊度160mg/l,超过 了《生活饮用水水质标准》中的规定，故需去除浊度。 细菌总数5600个/ml,大肠菌群257个/l,大大超过了《生活饮用水水质标 准》中的规定，故需进行消毒灭菌。 水源PH 值为7.5，符合《生活饮用水水质标准》中的规定，故不需处 理和调整，总硬度为458mg/lCaCO 3 ,稍稍超过了生活饮用水水质标准的规
定，在经过沉淀、过滤等常规处理，即可达到要求，故不需进行特殊处理。 1.3水厂设计水量 水厂设计水量按最高日平均时流量加上5％的水厂自用水量计算，则水厂设计水量为： Q=81443.7×1.05=85515.885m3/d=3563.16m3/h=0.99m3/s 1.4净水工艺流程的选择 合理的净水工艺是水厂保证供水水质的关键，给水处理方法和工艺流程，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究，必要的试验，并参考相似条件下处理构筑物的运行条件，经技术经济比较够确定。 本设计采用的井水工艺流程如下： 混凝剂消毒剂 原水——→混合→絮凝→沉淀→过滤→清水池——→二级泵房→管网1.5稳压配水井的设计 配水井具有消能作用，使原水均匀稳定的净如净水系统，避免受取水泵站富余，水头的影响，同时又具有排气的作用，使溶解在水中的部分气体溢出，以利于后续处理。 根据同类水厂运行经验，本设计采用配水井停留时间 1.5min，最小H/D=10/9 稳压井容积V=QT=0.99×60×1.5=89.1m3 - 2 -
摘要 E市给水工程，是为了满足该区近期和远期用水量增长的需要而新建的。该工程分为两组，最终的供水设计规模为3.1万m3/d， 整个工程包括取水工程，净水工程和输配水工程三部分。其工艺流程如下： 水源取水头自流管一级泵房自动加药设备 机械搅拌澄清池普通快滤池清水池配水池 二级泵房配水管网用户 同时，本设计课题还包括：水厂占地面积，人员配备，厂内建筑物布置和管线定位等。 整个工艺流程中主要构筑物的设计时间为 机械搅拌澄清池池：1.28h 普通快滤池冲洗时间：6min 普通快滤池的滤速为：13.3m/h
目录 第一章设计水量计算 第一节最高日用水量计算 第二节设计流量确定 第二章取水工艺计算 第一节取水头部设计计算 第二节集水间设计计算 第三章泵站计算 第一节取水水泵选配及一级泵站工艺布置 第二节送水泵选配及二级泵站工艺布置 第四章净水厂工艺计算 第一节机械搅拌澄清池计算 第二节普通快滤池计算 第三节清水池计算 第四节配水池计算 第五节投药工艺及加药间计算 第六节加氯工艺及加氯间计算 第七节净水厂人员编制及辅助建筑物使用面积计算第八节检测仪表
第一章 设计水量计算 第一节 最高日用水量计算 一、各项用水量计算 1、 综合生活用水量1Q 1Q d m d l N q f 33411108.81.1.200104?=???=??=人 m d l N q f Q 344111/10408.11.1.200104.6?=???=??=人 2、 工业企业生产用水量2Q ()()d m m d n N q Q d m m d n N q Q 343222/3432221076.11.180********.11.11001201?=??=-??=?=??=-??=万元万元万元 3、 未预见水量和管网漏失水量3Q ()d m Q Q Q 34213104.02.0?=+= 4、 消防用水量x Q d m s l N q Q x x X 3410432.0252?=?=?= 二、最高日用水量d Q m Q Q Q Q d 34321106.2?=++= 由于总用水量较小和消防水量相差不大则d m d m Q d 3434101.310072.3?≈?= d m Q d 34/104?= 第二节 设计流量确定 一、确定设计流量 1、 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量 s l d m T Q a Q s l d m T Q a Q d I d I 11.4863600 2410405.173.376360024101.305.134//34=???=?==???=?= 2、二级泵站设计流量
某给水厂设计说明书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
目录 给水处理厂设计........................................................................................ 错误!未定义书签。第一部分 .................................................................................................... 错误!未定义书签。设计说明书 ................................................................................................ 错误!未定义书签。设计原始资料 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 设计水量 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 给水水源 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 水源水质资料 .................................................................................... 错误!未定义书签。 净化水质要求 .................................................................................... 错误!未定义书签。 混凝剂 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 消毒剂 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 气象资料 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 常规工艺流程 .................................................................................... 错误!未定义书签。.工艺流程 ............................................................................................... 错误!未定义书签。.设计水量及主要处理构筑物的选择 ................................................... 错误!未定义书签。 总设计水量 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 配水井 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 混合设备 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 絮凝池 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 沉淀池 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 滤池错误!未定义书签。 .净水构筑物的设计计算 ....................................................................... 错误!未定义书签。.净水厂的平面布置 ............................................................................... 错误!未定义书签。.水厂高程布置 ....................................................................................... 错误!未定义书签。.水头损失计算表 ................................................................................... 错误!未定义书签。第二部分 .................................................................................................... 错误!未定义书签。设计计算书 ................................................................................................ 错误!未定义书签。.水厂设计水量 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
9 清水池 清水池的平面尺寸 清水池有效容积为： 4321W W W W W +++= 式中，1W —调节容积，m 3，取最高用水量的10%,1W =Q 1.0； 2W —净水厂自用水量的5%-10%，取10%，2W =11.0Q ； 3W —消防贮水量，m 3； 4W —安全用水，m 3，取200m 3； 1W =Q 10.0=1728017280010.0=?m 3 2W =11.0Q =1280128001.0=?m 3 3W =65373672001000036004103=-+???-m 3 最高时供水量31000024/1600005.124/m Q K Q h g =?== 水厂设计水量7200 24/16000008.1=?==aQ Q c 4W =1000m 3 4321W W W W W +++==17280+1280+3736+1000=23296m 3 滤后水经过消毒后进入清水池，两组滤池的滤后水分别进入两个清水池，则每个清水池的容积是11648m 3，取清水池有效水深，则其面积为，平面尺寸为65×，清水池采用地下式钢筋混凝土立方体水池，水池顶部高出地面，清水池超高。 管道布置 ⑴清水池的进水管 进水管流量为s ，选用铸铁管，查水力计算表表的管径 mm DN 1100，流速s ，1000i=； ⑵清水池的出水管 由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按照出水最大流量计： 24 1KQ Q =
式中 K —时变化系数，一般采用5.2~3.1，设计中取5.1 Q —设计水量d m 3 s m h m KQ Q 3315.1540024 2/1728005.124==?== 选用铸铁管，查水力计算表表的管径 mm DN 1200，流速s ，1000i= ⑶清水池的溢流管 溢流管的直径与进水管直径相同，取为mm DN 1100。在溢流管管端设置喇叭口，管上不设置阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。 ⑷清水池的排水管 清水池内的水在检修时需要放空，因此应设排水管。排水管的管径按照2h 内将池水放空计算。排水管内的流速按照s m 2.1左右估计，则排水管的管径 m v t V D 31.12 .114.33600241164814.33600423=????=???= 设计中取为mm DN 1300。 清水池的附属设施 （1）集水坑 每个清水池设有一个集水坑，集水坑采用圆形，集水坑比池底低1m ，清水池的出水管和排水管都在此接出。 （2）导流墙 导流墙能促进新旧水量交替，清除死角，加强氯与水体混合，提高消毒效率及保证出水的必要措施。导流墙顶板砌筑到清水池最高水位，使顶部空间维持畅通，有助于空气流通，导流墙底部每隔设一个，共19个，在导流墙底部每隔m 0.2设置流水孔，尺寸120×120mm 。 （3）通风管 为便于清水使进出水管交替和适应水位高低的变化的需要，清水池顶应设置通风管，通风管直径为200mm ，每池设8个。 （4）人孔 人孔是人和池内设备等进出水池的通道，每个清水池设两个圆形人口，直径为1m ，设置在靠近溢流管和出水管处，以便于管道的安装和维修。
给水工程课程设计 —给水处理厂工艺设计 姓名：吴一凡 班级：给排水0903 学号：U200916366 指导老师：陆谢娟
目录 一、总论 (2) 1-1 设计要求 (2) 1-2 基本资料 (2) 二、总体设计 (5) 2-1 工艺流程的确定 (5) 2-2 处理构筑物及设备型式选择： (6) 三、混凝、絮凝 (6) 3-1 混凝剂投配设备设计 (6) 3-2加药间及贮液池 (9) 3-3 混合设备的设计 (10) 3-4絮凝池设计 (11) 四、沉淀池设计 (15) 五、滤池设计 (19) 5-1正常过滤系统设计 (20) 5-2反冲洗系统设计 (26) 5-3 反冲洗泵房设计 (28) 六清水池设计 (31) 七、消毒设计 (33) 八、二级泵房布置 (36) 九、处理构筑物平面设计 (36) 9-1工艺流程布置设计 (36) 9-2平面布置设计 (37) 9-3水厂管线设计 (38) 十、处理构筑物高程设计 (38) 10-1水头损失计算 (38) 10-2 处理构筑物高程确定 (39) 十一、水厂附属建筑物设计 (40) 十二、课设心得 (42)
十三、参考文献 (43) 一、总论 1-1 设计要求 净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物(絮凝沉淀池、澄清池或滤池)的工艺设计图(应达到初步设计的深度)，并简要写出一份设计计算说明书。 1-2 基本资料 （1）水厂规模： 该水厂总设计规模为9.7万m3/d，分两期建设，近期工程供水能力9.7万m3/d,，远期工程供水能力为19.4万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。 （2）水源为河流地面水，原水水质分析资料如下： 表1 原水水质表
目录 1 设计水质要求及水量计算 (1) 1.1 城市用水要求 (1) 1.2 设计水量的确定 (1) 2 给水工艺流程的选择 (1) 2.1 原水水质分析 (1) 2.2 给水处理工艺的确定 (2) 3 药剂的选择及其投加方式 (2) 3.1 混凝剂的选择 (2) 3.1.1 固体硫酸铝 (2) 3.1.2 液体硫酸铝 (2) 3.1.3 硫酸亚铁 (2) 3.1.4 三氯化铁 (3) 3.1.5 聚合氯化铝 (3) 3.1.6 聚丙烯酰胺 (3) 3.2 混凝剂的投加方式 (3) 3.2.1 重力投加 (3) 3.2.2 水射器 (4) 3.2.3 计量泵 (4) 3.3 消毒剂的选择 (4) 3.3.1 漂白粉 (4) 3.3.2 液氯 (4) 3.3.3 二氧化氯 (4) 3.3.4 臭氧 (4) 3.3.5 紫外线 (5) 3.4 消毒剂的投加方式 (5) 4 混合形式的确定 (5) 4.1 水泵混合 (5) 4.2 管式静态混合器 (5)
4.3 跌水混合 (5) 4.4 机械混合 (5) 5 水工构筑物的确定 (6) 5.1配水井 (6) 5.2絮凝池 (6) 5.2.1 隔板絮凝池 (6) 5.2.2 折板絮凝池 (6) 5.2.3 网格（栅条）絮凝池 (6) 5.2.4 机械絮凝池 (6) 5.3 沉淀池 (6) 5.3.1 平流式沉淀池 (6) 5.3.2 斜管（板）沉淀池 (7) 5.4 过滤设备 (7) 5.4.1 普通快滤池 (7) 5.4.2 双阀滤池 (7) 5.4.3 V型滤池 (7) 5.4.4 虹吸滤池 (7) 5.4.5 无阀滤池 (8) 5.4.6 移动罩滤池 (8) 6 水工构筑物参数设计 (8) 6.1 加药间的计算 (8) 6.1.1 溶液池容积W1 (8) 6.1.2 溶解池容积W2 (9) 6.1.3 投药管 (9) 6.1.4 搅拌设备 (9) 6.1.5 计量泵 (9) 6.1.6 药剂仓库 (9) 6.2 混合设备的计算 (10) 6.2.1 设计管径 (10) 6.2.2 混合单元数 (10)
给水处理厂设计课程设计
四川理工学院课程设计 C市给水处理厂设计 学生： 学号： 专业：给水排水工程 班级： 指导教师： 四川理工学院建筑工程学院二○年月
四川理工学院 课程设计任务书 设计题目：《C市给水处理厂设计》 学院：建工学院专业：给排水班级： 2011 学号： 学生：指导教师： 接受任务时间 2014 年 6 月 30 日 教研室主任（签名）学院院长（盖章） 1．课程设计的主要内容及基本要求 需完成课程设计提供的《C市给水处理厂设计》中涉及全部内容。可徒手绘图或者采用计算机出图，并将结果编写完整的计算书。计算书的内容及要求详见课程设计任务书与指导书。 2．指定查阅的主要参考文献及说明 （1）《给水排水设计手册》（第1册）常用资料. （2）《给水排水设计手册》（第3册）城镇给水. （3）《给水排水工程快速设计手册》（第1册）给水工程. （4）《建筑给水排水制图标准》GB/T50106—2010． （5）《给水排水国家标准图集》（S1、S2等）． （6）《室外给水设计规范》GB50013-2006． 3．进度安排
各一份。 2、附图纸的电子文件。 摘要 作为给水系统中相当重要的一个组成部分，给水处理决定了供给用户的水是否符合水质要求，给水处理厂需要根据用户对水质水量的要求进行相应的处理。本次给水工程课程设计旨在对C市给水处理厂进行一个初步设计，根据已给的C市地形图、江流以及设计水量，确定给水处理厂的位置以及占地面积；根据江流水的水质情况，通过各絮凝池、沉淀池以及滤池的比较，最终确定采用折板絮凝池、异向流斜管沉淀池、重力式无阀滤池、液氯消毒组成的常规工艺处理，从而使供水水质达到国家生活饮用水水质标准（GB5749-2006）。对各净水构筑物、给水处理厂高程进行计算，画出给水处理厂管线平面布置图和构筑物平面布置图、净水流程高程布置图以及主要净水构筑物工艺图。 关键词：给水处理厂；折板絮凝池；异向流斜管沉淀池；重力式无阀滤池
给水处理厂课程设计说明书 1.1 总体设计 1.1.1 工程规模 水厂建设总规模为39m /d 万，水厂自用水量按7%考虑，并考虑远期发展的需要，预留远期生产用地。 给水处理厂的主要构筑物拟分为2组，每组4.5万3m /d 。 1.1.2 设计出水水质 水厂设计出水水质达到国家现行《生活饮用水卫生标准》（5749GH -85）。 1.1.3 水处理工艺流程方案拟定 1.水处理工艺流程的拟定 为使出厂水符合《国家生活饮用水卫生标准》，按照技术合理、经济合算、运行可靠的指导思想，设计水处理工艺流程。 水厂采用的处理工艺流程为： ↓ ↑ 水厂处理工艺流程 2. 主要处理构筑物的选择 （1）混合工艺 混合是原水与混凝剂或助凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提。混合是将药剂充分、均匀地扩散于水体的工艺过程，对于取得良好的混凝效果具有重要作用。混合问题的实质就是药剂水解产物在水中的扩散问
题。 混合的方式有很多种，常用的有水泵混合、管式混合、机械混合。 ①水泵混合 水泵混合是将药剂投加在取水泵吸水管或吸水喇叭口处，利用水泵叶轮高速旋转以达到快速混合的目的。它适用于一级泵站距处理构筑物较近（120m以内），优点是设备简单；混合充分，效果较好；不另消耗动能。缺点是安装管理较复杂；配合加药自动控制较难。 ②管式混合 目前广泛采用的管式混合器是静态管式混合器，是利用水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生涡旋，从而使水体和药剂混合。管式混合的优点是设备简单；不占地；在设计流量范围，混合效果好。缺点是当流量过小时效果下降。但从总体经济效果而言还是具有优势的。 ③机械混合 机械混合是依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流。它的优点是水头损失较小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上，同时使胶体颗粒脱稳，具有节约投药量等特点。缺点是增加相应的机械设备，需消耗电能，同时也增加了机械设备的维修及保养工作，管理维修比较复杂。 本设计推荐使用管式静态混合器。 （2）絮凝工艺 絮凝过程是将投加混凝剂并充分混合的原水，在水流作用下使絮凝粒相互接触碰撞，以形成更大的絮粒，以适应沉淀分离的要求。为了达到完善的絮凝效果，必须具备两个主要条件：一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成较强的吸附架桥连接能力，这是由混凝剂的性质决定；二是保证颗粒获得适当的碰撞接触而又不致破坏的水力条件，这是由设备的动力学条件决定。所以絮凝池形式的选择，应根据水质、水量、沉淀池形式、水厂高程布置以及维修条件等因素来确定。 絮凝的方式有很多种，可分为机械和水力两大类，常用的有机械絮凝池、隔板絮凝池、折板絮凝池、网格（栅条）絮凝池等。 ①机械絮凝池 机械絮凝池絮凝效果好，水头损失小，反应时间12～15分钟，可适应水质、
设计说明与计算书 第1章设计水质水量与工艺流程的确定 1.1 设计水质水量 1.1.1原水水质及水文地质资料 ss最高/(mg/L) 700 最大时变化系数 1.25 1 2水文地质及气象资料 河流水文特征 最高水位----------m，最低水位----------m，常年水位-----------m 气象资料 历年平均气温-----------，年最高平均气温--------，年最低平均气温-----------。 年平均降水量：-----------，年最高降水量----------，年最低降水量-----------。 常年风向-----------，频率--------。历年最大冰冻深度20cm 3 地质资料 第一层：回填、松土层，承载力8 kg/cm2，深1~1.5m；第二层：粘土层，承载力10kg/cm2，深3~4m；第三层：粉土层，承载力 8kg/cm2，深3~4m；地下水位平均在粘土层下0.5m。 1.1.2、设计水量 设计人口6.1万 人均用水量标准（最高日）200L/d 工厂A（万立方米/d）0.4 工厂B（万立方米/d）0.7 工厂C（万立方米/d）0.9 工厂D（万立方米/d）1.4 一般工业用水占生活用水% 195 第三产业用水占生活用水%90 Qd=1.067×﹝(200×6.1×(1+1.95+0.9)/1000+0.4+0.7+0.9+1.4﹞=86400立方米/d 1.1.3、分析
原水水质显著特点为ss含量较高，水量变化较小，故在后续工艺设计中会针对上述两个特点做出设计，以求实现工艺的优化。 1. 2 给水处理流程确定 1.2.1 给水处理工艺流程的选择 给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般来讲，地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。 给水处理工艺流程的选择与原水水质和处理后的水质要求有关。一般来讲，地下水只需要经消毒处理即可，对含有铁、锰、氟的地下水，则需采用除铁、除锰、除氟的处理工艺。地表水为水源时，生活饮用水通常采用混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。如果是微污染原水，则需要进行特殊处理。 一般净水工艺流程选择： 1.原水→混凝、沉淀或澄清 适用条件：一般进水悬浮物含量应小于2000-3000mg/L，短时间内允许到5000-10000mg/L，出水浊度约为10-20度，一般用于水质要求不高的工业用水。 2.原水→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒 一般地表水广泛采用的常规流程，进水悬浮物允许含量同上，出水浊度小于2NTU。 3.原水→接触过滤→消毒 1)一般可用于浊度和色度低的湖泊水或水库水处理。 2)进水悬浮物含量一般小于100mg/L，水质稳定、变化较小且无藻类繁殖。 4.原水→调蓄预沉、自然预沉或混凝预沉→混凝沉淀或澄清→过滤→消毒 高浊度水二级沉淀（澄清），适用于含砂量大，砂峰持续时间较长时，预沉后原水含砂量可降低到1000mg/L以下。 本设计采用一般常规的净水处理工艺，其净水工艺流程如下：、
目录 一.基础资料 (3) 1.1工程设计背景 (3) 1.2设计规模 (3) 1.3基础资料及处理要求 (3) 二.设计水质水量计算 (5) 2.1设计水质 (5) 2.2设计水量 (5) 三.工艺流程和构筑物形式的选择 (5) 3.1工艺流程的选择 (5) 3.2构筑物形式的选择 (6) 四.给水处理构筑物设计计算 (6) 4.1混凝药剂与投加方式的选择 (6) 4.2配水井 (8) 4.3机械混合池 (9) 4.4隔板反应池 (11) 4.5平流沉淀池 (14) 4.6普通快滤池 (17) 4.7氯消毒及其投加设备 (26) 4.8清水池 (27) 五.给水处理厂布置 (30)
5.1平面布置 (30) 5.2高程布置 (32) 六.参考文献 (34)
一.基础资料 1.1工程设计背景 某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、鳌峙塘新建一座给水处理厂。 1.2设计规模 该净水厂总设计规模为()d m M3 4 10 10? +（M为学生学号的个位数字）。征 地面积约40000m2，地形图见附图。 1.3基础资料及处理要求 1.3.1原水水质 原水水质的主要参数见表1。 东江原水水质资料表1 序号项目单位数值 序 号 项目单位数值 1 浑浊度度54. 2 1 3 锰mg/L 0.07 2 细菌总数个/mL 280 14 铜mg/L 0.01 3 总大肠菌群个/L 9200 15 锌mg/L <0.0 5 4 色度色度单位20 16 BOD 5 mg/L 1.96 5 嗅和味- 17 阴离子合成剂mg/L - 6 肉眼可见物微粒18 溶解性总固体mg/L 107 7 pH 7.37 19 氨氮mg/L 3.14 8 总硬度mg/L 42 20 亚硝酸盐氮mg/L 0.05
给水厂设计1万吨/d 班级：电厂化学0901 指导老师：丁可轩 姓名：孟海军学号：2009040108 目录 1概述设计任务及依据 (3) 1.1原水水质资料 (3) 1.2 设计任务与步骤 ........................... 3-4 2.给水处理工艺流程的选择 (4) 2.1原水水质与处理标准对照分析 ................ 4 — 5 2.2水厂工艺流程选择 (5) 2.2.1设备选择...................................... 5—9
222 初步制定工艺流程图 (9) 2.3水厂设计规模 .................................. 2.4水处理构筑物设计计算 .......................... 2.4.1配水井的设计.................................. 2.4.2管式静态混合器的设计............................. 2.4.3折板絮凝池的设计.............................. 2.4.4竖流沉淀池的设计................................. 2.4.5V 型滤池的设计...................................... 2.4.6消毒............................................. 2.4.7 清水池的设计..................................... 3水厂各处理构筑物平面布置的依据说明及特点............. 3.1 平面布置综述 ....................................... 3.2 本设计平面布置 4. 水厂高程布置 4.1 高程布置综述 5设计总结 ....... 6参考资料 .......
摘要 本设计题目是某市以长江水为水源新建100000m3/d城市饮用水供水工程工艺初步设计，原水水质：原水取自长江黄石段，按地表水三类水质设计。整个工程包括取水工程、净水工程和输配水工程三部分，本设计方案的编制范围为城市供水工程场界区内的给水处理工艺设计，只作取水工程、净水工程两部分设计，输配水工程不作要求。净水工程其工艺流程如下： 混凝剂消毒剂 原水混合絮凝池沉淀池滤池清水池 二级泵站用户 关键词：饮用水供水工程，取水工程，净水工程，絮凝池，沉淀池，滤池。 Abstract T he subject of this design is preliminary for a 100000m3/d water city drinking water supply project , and the water resource is the Changjiang River. Quality of raw water：raw water is from of the Huangshi segment of the Changjiang River, according to the three water quality of surface water for designing.The engineering includes three parts: water intake works, water purification works, and water transportation-distribution works. T he preparation scope of the design is urban water supply project field to the water treatment process ,and only for two parts: water intake works, water purification works, water transportation-distribution works is not required. The process of water purification project are as follows： Coagulant resource mix flocculation tank Sedimentation tank filter clear water tank Secondary pump station user disinfectant key words：drinking water supply project，water intake works, water purification works, flocculation tank，Sedimentation tank, filter.