净水厂设计计算说明书
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目录摘要 (1)第一篇 ZT市净水厂设计说明 (1)第一章总论 (2)第一节设计任务及要求 (2)第二节基本资料 (2)第二章总体设计 (3)第一节净水厂厂址选择 (3)第二节处理流程 (3)第三章方案Ⅰ的说明 (5)第一节药剂投配设备的设计 (5)第二节混合设备的设计 (5)第三节反应设备的设计 (5)第四节沉淀设备的设计 (5)第五节过滤 (6)第六节消毒 (7)第七节其他设计 (8)第八节净水厂总体布置 (9)第二篇ZT市净水厂设计计算书 (11)第一章水厂设计生产量与投药系统的设计 (12)第一节水量计算 (12)第二节投药系统的设计 (13)第二章管式静态混合器 (13)第三章折板絮凝池 (14)第一节已知条件 (14)第二节设计计算 (14)第四章斜管沉淀池设计 (19)第一节设计参数 (19)第二节设计计算 (19)第五章虹吸滤池设计计算 (22)第六章消毒 (31)第七章清水池 (31)第八章高程布置 (32)第九章Ⅱ号方案的平面尺寸计算 (32)主要参考资料 (33)摘要本设计ZT市污水处理厂的设计、净水厂由两部分组成:污水处理厂设计,净水厂设计。
污水处理厂设计流量为:3.6万m³/d,进水质如下:SS=256mg/L BOD5=262mg/LNH3-N=58.4mg/L TP=3.6mg/L 碱度126 mg/L 出水质要求如下:SS≤30mg/LBODs≤30mg/L NH3-N≤15mg/L TP≤1mg/L NO-3-N≤10mg。
根据进水水质及出水要求,选择了两套方案,方案Ⅰ为A²/O工艺。
由于方案Ⅰ更能有效地脱氮除磷,并且运行较灵活,出水水质好,故选方案Ⅰ为最佳方案。
其工艺流程如下:净水厂设计流量9.4万m³/d,水质为地表水源(见设计任务书)。
根据地表水水质要求,选择两套水处理工艺方案,经过经济技术比较,推荐方案Ⅰ为最佳方案,其工艺流程如下:关键词:污水处理厂;净水厂;氧化沟;A²/O工艺;折板絮凝池;斜管沉淀池;虹吸滤池AbstractThis design is for sewage disposal plant and clarification plant in the city of AL. This design program has been separated two parts: one is for sewage disposal plant, another is for clarification plant. Part Ⅰ:the plant will be able to purify 36000m³/d in scale. The quality of the waste water is as follows:ss=256mg/l,BOD=262mg/l,NH3-N=58。
净水厂设计说明书班级:给水排水级1班姓名:学号:……大学市政与环境工程系20 年1月目录第一章总论第二章工艺流程的确定及论证(评价)第三章混凝剂投配设备的设计第四章.水厂管线设计第五章絮凝池设计第六章沉淀池设计第七章过滤工艺设计第八章清水池设计第九章吸水井设计第十章二泵站设计第十一章净水厂总体布置设计依据净水厂设计说明书第一章总论1.1.设计题目某市净水厂设计1.2.设计时间第七学期第十七,十八两周(12.24-01.06)1.3.设计任务水厂平面布置及高程布置1.4.原始资料(1)设计供水量为5000+13*1000=6.3万m 3 /d.(2)水厂所在地:长春地区(3)设计地面标高:13.00(4)水源为河水,河水受到污染,水质分析报告如下:编号指标单位分析结果1 浊度 NTU 最大800,平均1102 色度度 133 水温℃最高22,最低14 PH - 7.0-8.55 总硬度 mg/L(以CaCO3计) 3806 总大肠菌群 CFU/L 6507 细菌总数 CFU/mg 15008 耗氧量 mg/L 79 BOD5 mg/L 410 氨氮 mg/L 0.911 COD mg/L 1112 氯仿 mg/L 0.08第二章.工艺流程的确定及论证(评价)2.1 设计方案方案一KMno4 PAM助凝 Cl2原水→静态混合器→机械絮凝池→平流沉淀池→V型滤池→清水池混凝剂粉炭城市管网二泵站方案二KMno4 PAM助凝 Cl2原水→静态混合器→网格絮凝池→斜板沉淀池→普通快滤池→清水池混凝剂粉炭城市管网二泵站2.2. 各构筑物凝聚剂消毒剂选择依据及优点2.2.1 方案技术比较2.2.1.1 消毒剂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。
氯: 消毒灭细菌,病毒效果好,而且原水水质PH=7,消毒效果更理想,在配水管网中有剩余消毒作用, 应用广泛,适用于极大多数净水厂。
1自然条件地形、地质福州市地处闽江下游福州盆地,盆地总面积约200Km2,四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱。
地貌类型以平原为主,地势由西北向东南倾斜,市中心散落有乌山、于山和屏山等小山,南台岛上有仓山、盖山和城门山。
市区高程一般为5~15m(黄海高程系),闽江横贯市区,由于地势较低,易受洪涝灾害,需沿江、河筑堤。
市区主要有两类地质:一是靠山的丘陵地区,主要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带,容许承载力约;二是淤积、冲积地区为高压缩性土,范围较广,淤泥埋藏浅,容积承载力为~,地下水位高,一般在地面下~2.0m。
气象条件福州市属于亚热带海洋性季风气候,夏季炎热多雨,冬季温暖少雨。
(1)气温年平均:19.6摄氏度极端最高:41.1摄氏度(1950年7月19日)极端最低:-2.5摄氏度(1940年1月25日)(2)水量年平均:1355.8mm年平均降水天数:天24小时最大降水量:167.4mm暴雨主要出现月份:5~9月(3)霜冻年无霜期326天(4)风常年主导风向为西北风和东南风,冬季多西北风,夏季盛行东南风。
平均风速:2.8m/s极大风速:40.7m/s基本风压:m2台风影响本市始于5月,结束于11月中旬,以7月中旬至9月中旬次数最多。
(5)湿度年平均相对湿度77%最大相对湿度84%最小相对湿度5%(6)蒸发量年平均蒸发量 1451.1mm水文条件闽江是福建省最大河流,水量充沛。
闽江在淮安以下分为两支,北支为北港,穿越市区至马尾,将中心城区分为江北平原和南台岛两部分,长为30.5km,平均水面坡降‰,枯水季水面宽150~200m。
南支为南港,又名乌龙江,经洪塘、湾边、纳入大漳溪河以后,出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一,南港长34.4km,进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。
闽江流域面积60992Km2,水系全长2959Km,流经36个县、市。
根据竹歧水文站1936年至1980年统计资料:闽江下游年平均径流总量为亿m3,1992年7月7日最大洪峰流量30300m3/s,1971年8月30日最枯流量196m3/s,水口电站建成后,水库对洪峰调节作用不显著,最大下泄流量(坝下保证流量)为308m3/s。
净水厂设计计算说明书一、引言净水厂是指将海水、淡水或含有杂质的水进行过滤、净化处理,以获得符合饮用水及工业用水标准的设施。
本设计计算说明书旨在提供一个完整的净水厂的设计计算方案,确保净水厂的正常运行和满足水质要求。
二、设计要求1.处理水质要求:根据当地的水质标准,确定净水厂需要处理水的主要指标,并确保出水质量符合国家及相关标准;2.处理能力要求:根据预计的供水量,确定净水厂的处理能力,确保满足市场需求;3.设计方案要求:考虑经济性、可行性和可持续发展,确定合适的净水厂设计方案。
三、设计计算内容1.进水水质分析及处理方案进水水质分析是净水厂设计的重要基础工作。
通过对原水水质的分析,确定需要去除的污染物种类及其浓度,以便选择合适的处理工艺和设备。
-对原水水质进行逐项分析,包括悬浮物、溶解物、微生物、有机物和无机物等;-根据原水水质分析结果,确定合适的处理工艺,如预处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等;-计算所需处理量,确定处理设备的规格和数量。
2.设备选型与计算净水厂的设备选型与计算是确保设备运行正常并满足水质要求的重要环节。
对每个处理工艺的设备进行选型与计算,并设计出合理的设备配置方案。
-根据处理工艺,选取适合的设备,如加药装置、混凝剂投加设备、过滤设备和消毒设备等;-根据处理工艺参数和运行条件,计算设备的规格,如滤料的直径、厚度和过滤速度等;-确定设备配置方案,进行设备布置图的设计。
3.过程设计与计算过程设计与计算是净水厂设计的核心内容之一,包括净水厂的流程设计、设备布置和运行参数计算等。
-确定净水厂的处理流程,包括原水处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等;-进行净水厂的流量和压力计算,确定管道和泵站的规格和数量;-进行各处理工艺设备的运行参数计算,如沉淀池的泥泵流量、混凝剂用量和消毒剂用量等。
4.安全与环保设计净水厂的安全与环保设计是确保净水厂运行安全和环保的重要环节。
针对净水厂可能面临的危险和环境污染问题,进行相应的设计和措施。
二 设计计算内容一、 水厂规模及水量确定综合生活用水量:Q 1=270000×250×96%=64800000L/d=64800m 3/d 生产用水量:Q 2=12000+12000+12000+8000=44000m 3/d 工业企业用水量:Q 3=[(25×1600×3+35×400×3+60×400×3)+(25×1600×3+35×400×3+40×400×3)+(25×1000×3)+(25×1600×3)]/1000=639m 3/d 浇洒绿地用水量:Q 4=(Q 1 +Q 2 +Q 3 )×10%=(64800+44000+639) ×10%=10944m 3/d 未预见用水及管网漏水量: Q 5=20%×(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)=24077 m 3/d 设计水量:Q d =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5=144460 m 3/d=6019 m 3/h=1.67 m 3/s 水厂自用水量取5% Q I =1.05×TQd=6320.125 m 3/h 消防水量:Qx=55×2=110L/s=9504 m 3/d二. 给水工艺流程的确定及构筑物的选择 2.1工艺流程的确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构筑物形式的选择根据已选工艺流程,在设计中混合设施选用机械混合池,反应池选用折板絮凝池,沉淀池选用平流式沉淀池,滤池选用V 型滤池,采用加氯消毒。
三、 给水单体构筑物设计计算 (一) 混凝剂配制和投加 1. 设计参数根据原水水质及水温,参考有关净水厂的运行经验,选聚合氯化铝为混凝剂。
第一章:设计原始资料一、地理条件:地形平坦,稍向西倾斜,地势平均标高22m (河岸边建有防 洪大堤).二、水厂位置占地面积:水厂位置距离河岸200m,占地面积充分。
三、水文资料:河流年径流量3。
76-14.82亿立方米,河流主流量靠近西岸。
取水点附近水位:五十年一遇洪水位:21.84m ; 百年一遇洪水位:23.50m ;河流平常水位:15。
80m ; 河底标高:10m 。
四、气象资料及厂区地址条件:全年盛行风向:西北;全年雨量:平均63mm ;冰冻最大深度1m 。
厂区地基:上层为中、轻砂质粘土,其下为粉细沙,再下为中砂.地基允许承载力:10-12t/m 2。
厂区地下水位埋深:3-4m 。
地震烈度位8度。
五、水质资料:浊度:年平均68NTU ,最高达3000NTU ;pH 值:7。
4-6.8;水温:4.5-21.5℃;色度:年平均为11-13度;臭味:土腥味;总硬度:123。
35mg/L CaCO 3;溶解氧:年平均10.81 mg/L;Fe :年平均0.435 mg/L ,最大为0。
68 mg/L ;大肠菌群:最大723800个/mL,最小为24600个/ mL;细菌总数:最大2800个/ mL,最小140个/ mL.六、水质、水量及其水压的要求:设计水量:根据资料统计,目前在原地下水源继续供水的情况下,每天还需 5万立方米。
水质:满足现行生活饮用水水质标准。
水压:二级泵站扬程按50米考虑.第二章:用水量的计算设计给水工程首先耍确定设计水量,通常将设计用水量作为设计水量.设计用水量是根据设计年限内用水单位数、用水定额和用水变化情况所预测的用户日用水总量。
设计用水量包括下列用水:综合生活用水量1Q ,包括居民生活用水量和公共建筑及设施用水;工业用水量2Q ;浇洒道路和绿地用水量3Q ; 未预见水量及管网漏失量4Q .本设计为日供水量为50000 m 3/d ,城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%~10%,本设计取7%,,时变化系数h K 取1。
一、用水量计算用水定额取3L/人.d,总用水人数3000人,取时变化系数Kh=2.5,用水时间T=10小时。
最大日用水量为:Qdmax=3×3000=9000L/d=9m3/d最大时用水量为:Qhmax=2.5×9/10=2.25m3/h二、设备选型计算1、制水量Qh净水站设计制水能力按最高日平均时流量考虑。
因Qh=9/10 m3/h=0.9 m3/h,净水站制水能力按1.0 m3/h设计。
2、水处理流程自来水→原水箱→原水泵→砂滤罐→炭滤罐→软水器→精滤器→↑回水高压泵→一级反渗透→高压泵→二级反渗透→臭氧混合塔→成品水箱→供水泵→稳压罐→用户。
3、设备选型计算假设反渗透装置的水回收率为50%,则前处理阶段净水设备设计净水能力应为2.0 m3/h。
(1)原水箱取调节时间T=1.5h,则水箱容积V=2×1.5=3.0 m选用不锈钢水箱一个,水箱尺寸为φ1400×H2000mm。
(2)原水泵水量Q2.0 m3/h,扬程H按砂滤罐所需进水压力及管路水损考虑,选择丹麦格兰富不锈钢立式多级离心泵CR2-30型一台,流量Q2.0 m3/h,扬程H30m,功率P0.37KW。
(3)砂滤器处理水量2.0 m3/h,滤速设为7m/h,则过滤面积F为:F=Q/v=2.0/7=0.286m2 过滤器直径D=(4F/π)1/2=600mm。
砂滤层厚度1.5m,选择美国OSMONICS型砂滤器一台(带多路阀),外形尺寸为φ600×H1800mm。
(4)炭滤器处理水量2.0 m3/h,滤速设为7m/h,则过滤面积F为:F=Q/v=2.0/7=0.286m2 过滤器直径D=(4F/π)1/2=600mm。
炭滤层厚度1.5m,选择美国OSMONICS型砂滤器一台(带多路阀),外形尺寸为φ600×H1800mm。
(5)软水器由于没有详细的水质资料,无法进行计算,根据经验选择OSMONICS型软水器一台(带多路阀),外形尺寸为φ350×H1650mm。
目录第一部分说明书3第一章净水厂厂址选择3第二章处理流程选择及说明 4第一节岸边式取水构筑物8第二节药剂投配设备10第三节机械搅拌澄清池10第四节普通快滤池11第五节消毒间12第六节清水池14第七节送水泵站14第三章水厂的平面布置16第一节水厂的平面布置要求 16第二节基本设计标准16第三节水厂管线16第四节水厂的高程布置17第四章排泥水处理20第一节处理对象20第二节处理工序20第二部分计算书21第一章岸边式取水构筑物21第一节设计主要资料21第二节集水间计算21第三节泵站计算22第二章混凝设施26第一节药剂配制投加设备26第三章机械搅拌澄清池计算 35第一节第二反应室35第二节导流室35第三节分离室36第四节池深计算37第五节配水三角槽38第六节第一反应室39第七节容积计算40第八节进水系统40第九节集水系统41第十节污泥浓缩斗42第十一节机械搅拌澄清池,搅拌机计算43第四章普通快滤池计算48第一节设计参数48第二节冲洗强度48第三节滤池面积及尺寸49第五节配水系统49第六节洗砂排水槽50第七节滤池各种管渠计算51第八节冲洗水泵52第五章消毒处理54第一节加氯设计54第二节加滤量计算54第三节加氯间和氯库54第六章清水池计算56第一节清水池有效容积56第二节清水池的平面尺寸56第三节管道系统56第四节清水池布置56第七章送水泵站58第一节流量计算58第二节扬程计算58第三节选泵58第四节二级泵房的布置59第五节起重设备选择59第六节泵房高度计算60第七节管道计算60第八章给水处理厂的总体布置61第一节平面布置61第九章泥路计算64第一节泥、水平衡计污泥处理系统设计规模64第二节排泥水处理构筑物设计计算67结束语73致谢74参考文献75第一部分说明书第一章净水厂厂址选择净水厂一般应设在工程地质条件较好、地下水位底、承载力较大、湿陷性等不高、岩石较少的地层,以降低工程造价和便于施工.水厂还应考虑防洪措施,同时尽量把水厂设在交通方便、靠近电源的地方,以利于施工管理和降低输电线路的造价。
竖流折板反应池(多通道)一、已知条件1、反应池设计水量Q108000m3/d校核水量Q1120000m3/d2、反应池分两组,每组设计水量为54000m3/d0.625m3/s 每组校核水量Q160000m3/d0.6944444m3/s 二、设计采用数据1、第一能级区:峰速V10.2~0.3m/s能耗G100秒-12、第二能级区:峰速V20.1~0.2m/s能耗G50秒-13、第三能级区:峰速V30.05~0.1m/s能耗G25秒-1三、设计水力计算1、第一能级区水力计算设t1=5.5minv1=0.3m/s,采用相对折板40.3则F= 2.083333333m2采用A1= 1.7mB1= 1.7m流速为0.22m/s当t1= 5.5minL1=71.36678201mL1由20个反应室构成20则每室水深H1= 3.5683391取 4.6m折板计算峰距定为0.28 mm谷距定为0.56mm峰值断面与平均断面之比为0.667谷值断面与平均断面之比为1.333故峰值流速Va0.324394464m/s故谷值流速Vb0.162197232m/s渐放段水头损失ha0.50.00201m渐缩段水头损失hb0.10.0046m一个缩放的水头损失h0=ha+h b0.0066m 考虑到折板构造及安装因素实际h值增加15%0.0076m 折板一个波长l=680mm折板高度H=1700mm则每格有渐缩和渐放个数为 2.5所以每格损失h010.0189088331室进入到2室是从两边隔墙顶形成堰流并转下£=1.8堰宽 1.7堰顶水深 1.4所以流速0.262605042m/s水头损失h020.006333191m由2室进入3室是由孔口流入的,并且转上转下£=3.0孔口尺寸采用1.6*1.2 1.7 1.43孔口处流速为0.262605042m/s通过孔口水头损失h030.010555318m所以每格的总水头损失0.029464151m第一能级区的总水头损失hⅠ0.547061748m547.060.033957 Array第一段G值计算16110.426126.92685111.7912109S-1Gt1=36891.0996按容积计算停留时间7.090133333min2、第二能级区水力计算设t2=4minv2=0.15m/s,采用平行折板40.15则F= 4.166666667m29.4采用A1= 1.7mB1= 3.6m流速为0.102m/s当t1=10minL1=61.2745098mL1由15个反应室构成15则每室水深H1= 4.08496732取4m每一道转弯为两个145°组成,水头损失应小于一个直角,采用£=0.6h0=0.000319266mh=0.000367156m折板一个波长l=680mm折板高度H=1020mm则每格有渐缩和渐放个数为 1.5所以每格损失h010.000550733m1室进入到2室是从两边隔墙顶形成堰流并转下£=1.8堰宽 1.7堰顶水深 1.4所以流速0.262605042m/s水头损失h020.006333191m由2室进入3室是由孔口流入的,并且转上转下£=3.0孔口尺寸采用1.6*1.2 1.7 1.43孔口处流速为0.262605042m/s通过孔口水头损失h030.010555318m所以第二能级区的总水头损失0.132813749m5.1第二段G值计算46.87081481S-1Gt1=0按容积计算停留时间9.792min3、第三能级区水力计算设t2=4minv2=0.15m/s,采用平行折板40.1则F= 6.25m2采用A1=2mB1= 3.6m流速为0.087m/s当t1=9minL1=46.875mL1由10个反应室构成10则每室水深H1= 4.6875取 3.9m孔口尺寸采用1.6*1.2223孔口处流速为0.15625m/s通过孔口水头损失h020.003736846m第三能级区的总水头损失hⅠ0.037368463m37.3680.033957第三段G值计算1100.464233.17324528.43062371S-1Gt1=0按容积计算停留时间7.488min按容积计算的总停留时间T24.37013333分钟总水头损失h0.71724396min总GT87867.72719。
市西区水厂一期扩建工程设计说明书1自然条件1.1地形、地质市地处闽江下游盆地,盆地总面积约200Km2,四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱。
地貌类型以平原为主,地势由西北向东南倾斜,市中心散落有乌山、于山和屏山等小山,南台岛上有仓山、盖山和城门山。
市区高程一般为5~15m(黄海高程系),闽江横贯市区,由于地势较低,易受洪涝灾害,需沿江、河筑堤。
市区主要有两类地质:一是靠山的丘陵地区,主要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带,容许承载力约0.25Mpa;二是淤积、冲积地区为高压缩性土,围较广,淤泥埋藏浅,容积承载力为0.05~0.08MPa,地下水位高,一般在地面下0.5~2.0m。
1.2气象条件市属于亚热带海洋性季风气候,夏季炎热多雨,冬季温暖少雨。
(1)气温年平均:19.6摄氏度极端最高:41.1摄氏度(1950年7月19日)极端最低:-2.5摄氏度(1940年1月25日)(2)水量年平均:1355.8mm年平均降水天数:151.2天24小时最大降水量:167.4mm暴雨主要出现月份:5~9月(3)霜冻年无霜期326天(4)风常年主导风向为西北风和东南风,冬季多西北风,夏季盛行东南风。
平均风速:2.8m/s极大风速:40.7m/s基本风压:0.6KN/m2台风影响本市始于5月,结束于11月中旬,以7月中旬至9月中旬次数最多。
(5)湿度年平均相对湿度77%最大相对湿度84%最小相对湿度5%(6)蒸发量年平均蒸发量 1451.1mm1.3水文条件闽江是省最大河流,水量充沛。
闽江在以下分为两支,北支为北港,穿越市区至马尾,将中心城区分为江北平原和南台岛两部分,长为30.5km,平均水面坡降0.15‰,枯水季水面宽150~200m。
南支为南港,又名乌龙江,经洪塘、湾边、纳入大漳溪河以后,出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一,南港长34.4km,进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。
闽江流域面积60992Km2,水系全长2959Km,流经36个县、市。
根据竹歧水文站1936年至1980年统计资料:闽江下游年平均径流总量为552.7亿m3,1992年7月7日最大洪峰流量30300m3/s,1971年8月30日最枯流量196m3/s,水口电站建成后,水库对洪峰调节作用不显著,最大下泄流量(坝下保证流量)为308m3/s。
市区西端洪山桥最高水位8.441m、最低水位1.181m。
1.4地震发生情况市区位于沿海长乐——诏安深大断裂带北段,为中等地震潜在震源区(M=6级),在未来100年具有发生大于M=5.5级以上地震的危险性。
在活动断裂带附近地段可能会局部放震效应,故在断裂带附近的建筑物除7度地震烈度抗震设防外,还应因地制宜采用有效的构造加强措施。
2城市概况2.1城市经济发展情况市市省省会,我国东南沿海重要的经贸中心之一,国家级历史文化名城,是国务院批准的沿海十四个开放城市之一。
市中心城围包括江北的鼓台区、鼓山区、新店区和江南的金山区、建新区、盖山区、城门区、仓山区。
1995年市区人口150.3万人,其中中心城区133万人,2000年规划人口166万,其中中心城区144万。
改革开放后,市城市建设和经济建设发展迅速,1996年以来市曾两次调整城市总体规划。
为进一步加大改革力度,继续改善投资环境,加强和完善功能建设,使之成为具有坚实基础的全省政治、经济、科技、信息和文化中心。
充分发挥侨乡和区位优势,大力发展外向型经济,建设全方位开放的现代化大都市。
建设以高新技术为先导,第三产业发达,产业结构合理,具有高效益、高素质的经济格局。
形成公共设施配套、基础设施完善、生态环境良性循环、适应对外开放大都市的需要。
市经济发展计划确定,2000年全市城乡人均各项主要指标水平达到国先进城市水平,人均国民生产总值比1990年翻两翻多,即国民生产总值达到700亿元(1990年不变价)。
1995年中心城GNP达到195.34亿元,人均GNP为14687元。
2.2 城市用水资料市中心城现有六座水厂,实行联网供水,水源均取自闽江,设计供水能力共为74.0万m3/d。
其中江北总供水量为60.5万m3/d,江南总供水量为14.0万m3/d。
1997年最高日用水量为84.12万m3/d,平均日用水量74.84万m3/d,日变化系数为1.12。
现规划建设西区水厂一期扩建工程,设计水量为25万m3/d。
水厂出水水压为40~55m,以缓解城市的高峰用水量。
3工程方案设计及计算3.1设计依据依据的规规程室外给水设计规(GB50013-2006)城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准(GJJ41-91) 生活饮用水水源水质标准(CJ3020-1993) 生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)给水排水设计手册 第3册 城镇给水(第二版) 给水排水制图标准(GB/T50106-2001) 给水排水设计基本术语标准(GBJ125-89)3.2工艺设计流程的选择水厂的工艺流程采用:原水→混合→絮凝池→沉淀池→过滤池→清水池,在混合之前投加絮凝剂;在清水池之前投加消毒剂。
工艺流程图如图1。
图1 工艺流程图3.3各处理构筑物设计计算3.3.1药剂投配与混合设施混凝剂选用固体硫酸铝混凝剂,设置溶解池与溶液池(2个),并采用压缩空气搅拌调制药剂。
1)溶液池容积bnuQW 4171=取混凝剂最大投加量L mg u /20=,药液浓度%15=b ,混凝剂每日配制次数2=n ,水厂设计流量s m h m d m Q /89.2/7.6.1041/25333===万。
带入数据计算得溶液池容积317.16m W =按规,溶液池设置2个,交替使用,每个容积都为37.16m ,形状采用矩形,尺寸为:m m 15m 5⨯⨯=⨯⨯高宽长。
其中超高为0.2m 。
2)溶解池容积3120.57.163.03.0m W W =⨯==溶解池设置1个,形状采用矩形,尺寸为:m m 2.12m 5.2⨯⨯=⨯⨯高宽长,其中超高为0.2m 。
3)搅拌空气量根据规,溶解池空气供给强度为)/(1082m s L ⋅-,取)/(102m s L ⋅;溶液池空气供给强度为)/(532m s L ⋅-,取)/(52m s L ⋅。
溶液池需要的空气量)/(2505)55(221m s L nFq Q ⋅=⨯⨯⨯==溶解池需要的空气量)/(5010)25.2(122m s L nFq Q ⋅=⨯⨯⨯==需要空气总量)/(3002210m s L Q Q Q ⋅=+=根据规,空去管流速为s m /1510-,取s m /12。
4)投加方式由于水射器投加法使用方便、设备简单、工作可靠,适用于大中型水厂药剂的投加,所以本次设计采用水射器投加方式,进水压力为Pa 5104516.2⨯。
示意图见图2。
图2 水射器投药系统图5)混合方式管式静态混合器设备简单,维护管理方便;不需土建构筑我;不需外加动力设备;混合效果好,适用于各种规模的水厂,所以本次设计混合方式采用管式静态混合器。
6)药库与加药间布置方式:采用加药间与药库合并布置,按规,药剂存储期为15-30天,取30天。
3.3.2絮凝池 1)絮凝池的选取由于往复式隔板絮凝池絮凝效果好,构造简单,适用于水量大于3万d m /3,的水厂,所以选用往复式絮凝池。
设絮凝池数4个,絮凝时间T=20min ,池平均水深2.4m ,超高0.3m 。
廊道流速采用6档:s m v s m v s m v s m v /3.0,/35.0,/4.0,/5.043211====s m v s m v /2.0,/25.065==2)池体的计算 总容积:3347260m QtW ==单池平面面积:213624.243472m nH W f =⨯==池宽B:按沉淀池长(详见沉淀池计算)算,取B=20.4m 。
池长(隔板间净距之和)L :m B fL 7.17==隔板间距:按廊道流速不同分成6档,对应廊道宽度为n a 。
nn n n v v H nv Q a 301.04.2436007.1041636001=⨯⨯⨯==求得m a 60.01=,取m a 60.0'1=,则实际流速s m a v /5.0301.01'1== 各廊道宽度与流速计算值见表1。
每一种间隔采用3条廊道,共18条。
水流转弯17次,则实际池长(隔板间净距之和):m a a a a a a L 9.17)(3'6'5'4'3'2'1'=+++++=隔板厚按0.2m 计,池实际总长:m L L 3.21172.0'0=⨯+=3)水头损失的计算按廊道地饿不同流速分成6段,分别计算每一段的水头损失。
第一段:水力半径:m H a H a R 27.04.226.04.26.0211111=⨯+⨯=+=流速系数:1111y R nC =粗糙系数n=0.013,15.0)10.0(75.013.05.211=---=n R n y计算得1.631=C 。
第一段廊道长度:m B l 2.614.20331=⨯==第一段水流转弯的次数:31=S (前5段为3,第6段为2) 絮凝池第一段水头损失:121201122l gv g v S h +=ξ其中 ξ为局部阻力系数。
取3.0 0v 为转弯处的平均流速s m nH a Qv /419.02.136001'10=⨯=带入数据。
计算得第一段水头损失:m h 095.01=其余各段水头损失计算结果见表2。
表2 各段水头损失计算表总水头损失:m h h n 256.0==∑4)GT 值的计算水密度取3/1000m kg =ρ,水动力粘度在20℃时取24/10029.1m s kg ⋅⨯=-μ。
所以G 值:s thG 4660==μρ GT 值:55200602046=⨯⨯=GTGT 值在541010- 围,满足要求。
3.3.3沉淀池1)沉淀池及其参数的选取斜管沉淀池沉淀效率高,占地面积少,本次设计选用斜管沉淀池。
根据规,沉淀池参数设计如下。
沉淀池个数设置为4个。
液面上升流速s mm v /0.3=,颗粒沉降速度s mm /4.00=μ。
采用蜂窝六边形塑料斜管,管厚0.4mm ,切圆直径mm d 30=,水瓶倾斜角︒=60θ。
进水方式采用长边一侧进水,该边长度与絮凝池宽度相同。
进口配水采用穿孔墙配水系统,穿孔流速取s m /1.0;集水系统采用淹没孔集水槽,集水槽中距取1.5m 。
2)沉淀池池体设计计算 ①清水区净面积:28.240003.0489.2m nv Q A =⨯==斜管占用面积安3%计。
实际清水区面积:2'1.24803.1m A A =⨯= 斜管区采用矩形平面尺寸:m m 124.20⨯=⨯宽长 ②斜管长计算管流速 : s mm vv /46.3sin 0==θ斜管长 mm d v l 638cos sin 33.1000=-=θμθμ考虑管段紊流,积泥等因素,过渡段采用250mm 。