给水处理厂设计计算说明书学院：土木工程学院专业：给水排水工程班级：学号：姓名：指导老师：目录第一章总论 (1)第二章设计任务 (1)第三章设计原始资料 (1)第四章给水处理厂用水量计算 (1)第五章取水泵站 (1)第六章混凝以及沉淀 (1)第七章过滤 (1)第八章消毒 (1)第九章清水池 (1)第十章给水处理厂总平面图 (1)第一章 总 论本次课程设计主要是城市给水处理厂的常规处理工艺设计，主要涉及混凝沉淀、过滤、消毒等工艺的参数设计。
第二章 设 计 任 务根据任务书所给定的资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计一个中小型给水处理厂。
该水厂所在地区为 广东 地区。
城市自来水厂规模为 12.6 万m 3/d 。
第三章 设计原始资料编 号 名 称单 位分 析 结 果１ 水的嗅和味 级 Ⅱ类水体２ 浑浊度 <3度 ３ 色度 <15度 ４ 总硬度 450毫克／升５ PH 值 6.5~8.5 ６ 碱度 度 ７溶解性固体毫克／升 ８水的温度：最高温度43度 最低温度0度 ９ 细菌总数 100个／毫升 １０ 大肠菌群3个／升2.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34 41 58 64 75 81 91 97（%）3、厂区地形图（1：500）4、水厂所在地区为广东地区，厂区地下水位深度 3.7 米，主导风向南风。
5、厂区地形示意图：第四章给水处理厂水量计算城市自来水厂规模为12.6万m3/d，即5250.00 m3/h, 1.45833 m3/s。
当原水浊度不超过1000～2000mg/L时，设计流量为：×（1+α）=5250.00 m3/h×（1+0.06）=5565m3/h=1545.83L/s Q=Qd式中α为水厂自用水量系数，取值0.06。
第五章处理流程的设计水源→泵站→管式静态混合器→往复式隔板絮凝池 + 平流沉淀池→普通快滤池→清水池→吸水井→二泵站→用户混凝剂采用： FeCl3，管式静态混合器消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯第六章取水泵站城市给水处理系统，通过泵站取水，其中流量为1545.83L/s，流速为1.2~1.6m/s,为使水量得到保证，采用2根输水管同时向给水处理厂输水，即每根输水管的流量为772.92 L/s，查水力计算表可得：每根输水管的管径为DN900，管内流速为1.21m/s,坡度为1.811%。
第七章混凝以及沉淀一、混凝(1)、混凝剂选择：根据原水的水质水温和PH值的情况，选用混凝剂为聚合氯化铁(PFC)，投加浓度为15％，最大投加量为40（mg/l）。
优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5~9）。
操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。
采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。
(2)、药剂配制及投加方式的选择：混凝剂的投加分干投与湿投法两种。
本设计采用后者。
采用计量泵投加。
(3)、混合设备的设计本设计中采用管式静态混合器，故不单独设构筑物。
(4)、混凝剂的溶解与调配药剂调配一般有水力、机械、压气、水泵等方法。
本设计采用空气调制方法。
(5)、溶解池容积W1因用的是聚合氯化铁，需设溶解池，溶解池容积按溶液池容积的30%计：W1=0.3 W2=0.3×28=9 m3溶解池尺寸为L×B×H=2.5m×2.5m×1.7m,其中H为实际高度，已包括超高0.2m。
溶解池的放水时间采用t=10min, 则放水流量：q0= W1÷60t=9×1000÷(60×10)=15 L/s选择放水管管径DN=100mm,相应流速v0=1.95m/s。
溶解池底部设管径D=100mm的排渣管一根。
溶解池采用压缩空气搅拌，其中，空气供给强度设为10L/（S·m2），空气管流速设为13m/s,孔眼直径设为3mm，流速为26m/s,支管间距设为500mm。
溶解池置于地下，池顶高出地面0.2m。
溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。
(6)、溶液池容积W2根据设计流量Q=5565m3/h，最大药剂投加量为α=50mg/L，溶液浓度c=12%，每天调制次数n=2，则溶液池容积为：W2=αQ/417cn=50×5565/(417×12×2)=28 m3采用两个溶液池。
每个池子的有效容积为W2，。
溶液池的基本尺寸L×B×H=3.5m ×3.5m×2.5m,其中H为实际高度，已包括超高0.2m。
(7)、投加设备1）药液提升设备2）投药管每池设一根投药管，投药管流量：q=W2×2×1000/86400=0.65 L/s选择投药管管径DN=50mm,相应流速为0.34m/s。
(8)、计量设备拟采用LZB-40型转子流量计。
LZB型玻璃转子流量计由一个垂直安装的锥形玻璃管与转子组成，可以从锥形管外壁的刻度上直接读出介质的流量值。
锥体管长度430mm，工作环境-20～120℃，压力≦6kg/cm2。
(9)、药剂仓库的计算1）已知条件混凝剂为聚合氯化铁(PFC)，每袋质量是50Kg,每袋规格为0.5m×0.5m×0.2m。
投药量为50mg /L，水厂设计水量为5565m3/h。
药剂堆放高度1.5 m，药剂储存期为28天。
2）设计计算聚合氯化铁（PFC）的袋数N=(Q×24)ut/(1000w)=( 5565×24×50×28)÷(1000×50)=3740（袋）堆放面积A=NV/［H（1-e）］=（3740×0.5×0.5×0.2）÷［1.5×（1-0.2）］=155.83m2仓库平面尺寸B×L=10 m×20 m=200 m2（10）、加药间的设计计算采用佛山水泵厂生产的计量加药泵，泵型号JZ1000/16，选用三台，二用一备，加药间的平面尺寸为B×L=15m×20m二、混合本设计采用管式静态混合器。
三、絮凝反应池本设计采用往复式隔板絮凝反应池。
1、设计参数：根据设计流量Q=5565m3/h，设2池。
廊道内流速采用4段：V1=0.57m/s，V 2=0.46m/s ，V 3=0.36m/s ，V 4=0.25m/s ，絮凝时间T=20min,池内平均水深h 1=2.8m ，超高h 2=0.3m 。
2、设计计算：（1）总容积的计算: W=Q ×T/60=5565×20/60=1855m 3 （2）每池面积:分设2池，由于平均水深h 1=2.8m 则每池净平面面积：F=W/（n ×h 1）=1855/(2×2.8)=331.25m 2 池子宽度B ，按沉淀池宽采用16.8m,池子长度（隔板间净距之和）：L ’=331.25m 2/16.8m=19.72m （3）廊道长度隔板间距按廊道内流速不同分成4档：α1=Q/(3600×n ×V 1×h 1）=5565/(3600×2×0.57×2.8)=0.484m ， 取α1=0.49m ，则实际流速V 1=0.563 m/s ；α2=Q/(3600×n ×V 2×h 1）=5565/(3600×2×0.46×2.8)=0.600m ， 取α2=0.60m ，则实际流速V 1=0.460m/s ； 按上法计算得：α3=0.77m ， V 3=0.358m/s α4=1.10m ， V 4=0.251m/s每一种间隔采取6条，则廊道总数为4×6=24条，水流转弯次数为23次。
则池子长度（隔板间净距之和）：L ’=6×(0.49+0.60+0.77+1.10)=17.76m隔板厚按0.1m 计，则池子总长：L=17.76+0.1×（23-1）=19.96m （4）水头损失的计算按廊道内的不同流速分成4段分别计算水头损失。
第一段：水力半径：R 1=α1×h 1/(α1+2h 1)=0.23m 槽壁粗糙度系数n=0.013,流速系数C n =1/n ×R n y ，112.50.130.75(0.1)y n R n =---=2.5×0.114-0.13-0.75×0.480×(0.114-0.1)=0.15故C 1=R 1y /n=0.230.15/0.013=61.7第一段廊道长度l 1=6×B=6×16.8=100.8m 第一段水流转弯次数S 1=6则絮凝池第一段的水头损失为：()()2222011122110.41250.49533510.092229.8162.10.24n v v h S l g C R ξ=+=⨯⨯+⨯=⨯⨯各段水头损失计算结果见下表：各段水头损失计算段数 nSnlnRvivnCnh1 6 100.8 0.23 0.414 0.563 61.7 0.0452 6 100.8 0.29 0.334 0.460 63.89 0.0363 6 100.8 0.36 0.292 0.358 65.99 0.026 46100.80.480.1970.25168.900.011h =∑h n =0.118m（5）GT 值计算（20℃时），410000.25456060 1.0291020h G s T γμ-⨯===⨯⨯⨯1000×0.118/(60×1.029×10-4×26)=27.1GT=27.1×20×60=32535（在104~105范围内）（6）池底坡度：i=h/L=0.118/19.96=0.59% 四、沉淀由于沉淀池占地面积比较大，而且与隔板絮凝池相连，所以本设计采用平流沉淀池。
共有2座沉淀池。
1．每组设计流量每个沉淀池的处理流量Q 0=5565m 3/h/2=2782.5m 3/ h=0.7729 m 3/ s 2．设计数据的选用表面负荷Q/A=50m 3/（m 2·d ）=2.083 m 3/（m 2·h ），设计停留时间为1.5h,沉淀池的水平流速v=15mm/s 3． 计算沉淀池表面积A=1335.81m 2。
