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文檔簡介
1、<p><b> 水質(zhì)工程學(xué)(一)</b></p><p><b> 課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p> 學(xué) 院:環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 系 名: 市政工程系 </p><p> 2010年 7月 15 日</p><p><b> 目
2、錄</b></p><p> 第一章 設(shè)計(jì)基本資料和設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………2</p><p> 1.1 設(shè)計(jì)基本資料…………………………………………………2</p><p> 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………3</p><p> 第二章 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的確定……………………………………
3、……4</p><p> 第三章 水廠工藝方案的確定…………………………………………6</p><p> 第四章 水廠各個構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………8</p><p> 4.1 一級泵站…………………………………………………………8</p><p> 4.2 混凝劑的選擇和投加……………………………………………8<
4、;/p><p> 4.3 管式靜態(tài)混合器…………………………………………………11</p><p> 4.4 往復(fù)式隔板絮凝池………………………………………………11</p><p> 4.5 斜管沉淀池……………………………………………………15</p><p> 4.6 普通快濾池……………………………………………………17</
5、p><p> 4.7 消毒……………………………………………………………23</p><p> 4.8 清水池…………………………………………………………24</p><p> 4.9 二級泵站………………………………………………………25</p><p> 4.10 附屬構(gòu)筑物……………………………………………………26</p&g
6、t;<p> 第五章 水廠平面和高程布置…………………………………………27</p><p> 5.1 平面布置………………………………………………………27</p><p> 5.2 高程布置………………………………………………………27</p><p> 附:參考文獻(xiàn)…………………………………………………………29</p>&
7、lt;p> 第一章 設(shè)計(jì)基本資料和設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p> 1.1 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b> 1.生活用水量</b></p><p> 該地區(qū)現(xiàn)有人口3.1萬,人均用水量標(biāo)準(zhǔn)(最高日)為220L/capd</p><p> 2.城市大用戶集中用水量</p><p>
8、 工廠A:0.7萬m/d;工廠B:0.6萬m/d</p><p> 工廠C:0.8萬m/d;工廠D:1.4萬m/d</p><p><b> 3.一般工業(yè)用水量</b></p><p> 一般工業(yè)用水量占生活用水量的182 % .</p><p><b> 4.第三產(chǎn)業(yè)用水量</b><
9、;/p><p> 第三產(chǎn)業(yè)用水量占生活用水量的100 % .</p><p> 5.最大日時變化系數(shù)為1.40.</p><p> 6.原水水質(zhì)及水文地質(zhì)資料</p><p><b> (1)原水水質(zhì)情況</b></p><p> (2)水文地質(zhì)及氣象資料</p><p&
10、gt;<b> a.河流水文特征</b></p><p> 最高水位:-1.0 m,最低水位:-3.0 m,常年水位:-2.0 m</p><p><b> b.氣象資料</b></p><p> 歷年平均氣溫:20°C,年最高平均氣溫:30°C,年最低平均氣溫:0°C</p&g
11、t;<p> 年平均降水量:1000 mm,年最高降水量:1800 mm,年最低降雨量:800 mm</p><p> 常年風(fēng)向:東南風(fēng),頻率:12%</p><p> 歷年最大冰凍深度20 cm</p><p><b> c.地質(zhì)資料</b></p><p> 第一層:回填、松土層,承載力8kg
12、/cm,深1~1.5 m;</p><p> 第二層:粘土層,承載力10kg/cm,深3~4 m;</p><p> 第三層:粉土層,承載力8kg/cm,深3~4 m;</p><p> 地下水位平均在粘土層下 0.5 m。</p><p><b> 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><
13、;p> 1.某水廠工藝設(shè)計(jì),確定水廠建設(shè)規(guī)模、位置;</p><p> 2.水廠工藝方案確定及可行性研究(進(jìn)行兩種方案比較);</p><p> 3.水廠構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算,完成水廠平面布置圖、高程圖(完成設(shè)計(jì)圖2 張以上,其中手工圖1張以上);</p><p> 4.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份.</p><p> 第二章 水廠設(shè)計(jì)規(guī)模的
14、確定</p><p><b> 1.近期規(guī)模</b></p><p><b> 已知:</b></p><p> 該地區(qū)現(xiàn)有人口3.1萬,人均用水量標(biāo)準(zhǔn)(最高日)為220L/capd</p><p> 工廠A:0.7萬m/d;工廠B:0.6萬m/d</p><p>
15、 工廠C:0.8萬m/d;工廠D:1.4萬m/d</p><p> 一般工業(yè)用水量占生活用水量的182%</p><p> 第三產(chǎn)業(yè)用水量占生活用水量的100 %</p><p> 最大日時變化系數(shù)為1.4</p><p><b> 可得:</b></p><p> Q生活 = 3100
16、0×220 = 682(萬L/d) = 0.682(萬m/d)</p><p> Q集中 = 0.7 + 0.6 + 0.8 + 1.4 = 3.5(萬m/d)</p><p> Q生產(chǎn) = Q生活×182 % = 0.682×182 % = 1.241(萬m/d)</p><p> Q三產(chǎn) = Q生活×100 % =
17、0.682×100 % = 0.682 (萬m/d)</p><p> 由于最大日時變化系數(shù)為1.4</p><p> Q生活 + Q生產(chǎn) + Q三產(chǎn) + Q集中 = 6.105(萬m/d)</p><p> 考慮管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)計(jì)水量(系數(shù)1.15~1.25)</p><p> 6.105×1.20 =7.32
18、6 (萬m/d)</p><p> 考慮水廠自用水量(系數(shù)1.05~1.10)</p><p> 7.326×1.05 = 7.692(萬m/d)</p><p> 近期水廠用水約為8(萬m/d)</p><p> 3.水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為:</p><p> 近期規(guī)模8萬 m3 /d.水處理構(gòu)筑物按照近
19、期處理規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì).水廠的主要構(gòu)筑物分為2組,每組構(gòu)筑物類型相同,每組處理規(guī)模為4萬m3 /d.近期建造2組</p><p> 第三章 水廠工藝方案的確定</p><p> 水處理構(gòu)筑物類型的選擇,應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì),處理后水質(zhì)要求、水廠規(guī)模、水廠用地面積和地形條件等,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.</p><p> 初步選定兩套方案如下:</p><
20、p><b> 方案一:</b></p><p> 取水→一級泵站→管式靜態(tài)混合器→往復(fù)隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快濾池→清水池→二級泵房→用戶</p><p><b> ↑消毒劑</b></p><p><b> 方案二:</b></p><p> 取水→一級
21、泵站→管式擴(kuò)散混合器→折板絮凝池→平流沉淀池→V型濾池→清水池→二級泵房→用戶</p><p><b> ↑消毒劑 </b></p><p> 根據(jù)技術(shù)性能比較,確定選擇方案一,即:</p><p> 取水→一級泵站→管式靜態(tài)混合器→往復(fù)隔板絮凝池→斜管沉淀池→普通快濾池→清水池→二級泵房→用戶</p><p&
22、gt;<b> ↑消毒劑</b></p><p> 第四章 水廠各個構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b> 4.1 一級泵站</b></p><p><b> 1.一泵房吸水井</b></p><p> 水廠地面標(biāo)高0.000m,河流洪水位標(biāo)高為-1.000m,枯
23、水位標(biāo)高為-6.000m,設(shè)計(jì)一泵站吸水井底標(biāo)高為-8.000m,進(jìn)水管標(biāo)高為-7.000m,一泵站吸水井頂標(biāo)高為0.500米,寬為6m,長度20m,分為兩格。</p><p><b> 2.一泵房</b></p><p> 一泵房底標(biāo)高為-9.000m,一泵房頂標(biāo)高為6.500m.</p><p> 4.2 混凝劑的選擇和投加</
24、p><p><b> 設(shè)計(jì)原則:</b></p><p> 溶液池的底坡不小于0.02,池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管。池壁需設(shè)超高,防止攪拌溶液時溢出。設(shè)計(jì)藥劑溶解池時,為便于投置藥劑,溶解池的設(shè)計(jì)高度一般以在地平面以上或半地下為宜,池頂宜高出地面1.0m左右,以減輕勞動強(qiáng)度,改善操作條件。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體來防腐。</p><p
25、><b> 已知條件:</b></p><p> 水廠單組構(gòu)筑物設(shè)計(jì)流量Q=40000m3/d根據(jù)原水水質(zhì)及水溫,參考有關(guān)水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),選精致硫酸鋁為混凝劑。最大投加量為30mg/L,精致硫酸鋁投加濃度為10%。采用計(jì)量投藥泵投加。</p><p><b> 計(jì)算過程:</b></p><p><b&g
26、t; 溶液池容積W1</b></p><p> W1=uQ/(417bn)</p><p> 式中:u—混凝劑(精致硫酸鋁)的最大投加量,30mg/L;</p><p> Q—處理的水量,1666.7m3/h;</p><p> b—溶液濃度(按商品固體重量計(jì)),10%;</p><p> n—
27、每日調(diào)制次數(shù),2次。</p><p> 所以: W1=30×1666.7/(417×10×2)= 5.99 m3</p><p> 溶液池容積為8 m3 ,有效容積為6 m3,有效高度為1.5m,超高為0.5m,溶液池的形狀采用矩形,長×寬×高=2×2×2m.置于室內(nèi)地面上,池底坡度采用0.03.</p>
28、<p> 溶液池旁有寬度為2.0m工作臺,以便操作管理,底部設(shè)放空管。</p><p> 溶解池(攪拌池)容積W2</p><p> W2=0.3W1=0.3×5.99=1.80 m3 </p><p> 其有效高度為1.5m,超高為0.5m,設(shè)計(jì)尺寸為1.5×1.0×2m,池底坡度為3%。溶解池池壁設(shè)超高,以防止
29、攪拌溶液時溢出。溶解池為地下式,池頂高出地面0.5m,以減輕勞動強(qiáng)度和改善工作條件。</p><p> 由于藥液具有腐蝕性,所以盛放藥液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。溶液池和溶解池材料采用鋼筋混凝土材料,內(nèi)壁涂襯以聚乙烯板。</p><p> 為增加溶解速度及保持均勻的濃度,采用機(jī)械攪拌設(shè)備。使用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。槳直徑750mm,槳板深度1400mm。</p>
30、;<p><b> 3.加藥間和藥庫</b></p><p> 加藥間和藥庫合并布置,布置原則為:藥劑輸送投加流程順暢,方便操作與管理,力求車間清潔衛(wèi)生,符合勞動安全要求,高程布置符合投加工藝及設(shè)備條件.儲存量一般按最大投藥量的期間的15-30天的用量計(jì)算。</p><p> 混凝劑為精制硫酸鋁,每袋的質(zhì)量為40kg,每袋的體積為0.5×
31、0.4×0.2 m3,投藥量為30g/ m3,水廠設(shè)計(jì)水量為2084m3/h,藥劑堆放高度為1.5m,藥劑貯存期為30d。</p><p> 硫酸鋁袋數(shù)N = 24Qut/1000W</p><p> = 24×1666.7×30×30/(1000×40)≈900袋</p><p> 有效堆放面積A = NV/
32、1.5(1-e)</p><p> =900×0.5×0.4×0.2/(1.5×0.8)=30㎡</p><p> 4.3 管式靜態(tài)混合器</p><p><b> 計(jì)算過程: </b></p><p><b> 1.設(shè)計(jì)流量</b></p&
33、gt;<p> 每組混合器處理水量為:40000 m/d=1666.7m/h=0.46 m/s</p><p><b> 2.水流速度和管徑</b></p><p> 由流量為1666.7 m/h,查水力計(jì)算表得:v=1.03m/s,管徑800 mm, 1000i= 1.56.</p><p> 4.4 往復(fù)式隔板絮凝池&
34、lt;/p><p><b> 設(shè)計(jì)原則:</b></p><p> 池?cái)?shù)為2 個,絮凝時間20~30分鐘,色度高,難于沉淀的細(xì)顆粒較多時宜采用高值.</p><p> 進(jìn)口流速一般為0.5~0.6m/s,出口流速一般為0.2~0.3m/s.</p><p> 隔板間凈距應(yīng)大于0.5m,進(jìn)水口設(shè)擋水措施,避免水流直沖隔
35、板.</p><p> 絮凝池超高一般采用0.3m.</p><p> 隔板轉(zhuǎn)彎處過水?dāng)嗝婷娣e,應(yīng)為廊道斷面面積的1.2~1.5倍.</p><p> 池底坡向排泥口的坡度,一般為2%~3%,排泥管直徑不小于150mm.</p><p> 絮凝效果可用速度梯度G和反應(yīng)時間T值來控制.</p><p><b
36、> 設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><p><b> (1)已知條件:</b></p><p> 設(shè)計(jì)水量(包括自耗水量)Q = 80000 m/d = 3333.3 m/h</p><p><b> (2)采用數(shù)據(jù):</b></p><p> 廊道內(nèi)流速采用6檔: v1=0
37、.5m/s,v2=0.4m/s,v3=0.35m/s,</p><p> v4=0.3m/s,v5=0.25m/s,v6=0.2m/s。</p><p> 絮凝時間:T=20 min</p><p> 池內(nèi)平均水深:H1=2.5 m</p><p> 超高:H2=0.3 m</p><p><b>
38、 池?cái)?shù):n=2</b></p><p><b> (3)數(shù)據(jù)計(jì)算</b></p><p><b> 計(jì)算總?cè)莘e:</b></p><p> W = QT/60 = 3333.3×20/60 = 1111.1 m3</p><p> 分為兩池,每池凈平面面積:</p
39、><p> F’= W/(nH1) = 1111.1/(2×2.5) = 222.2 m2</p><p> 池子寬度B:按沉淀池寬采用16 m</p><p> 池子長度(隔板間凈距之和):</p><p> L’= 222.2/16 = 13.89 m</p><p> 隔板間距按廊道內(nèi)流速不同分成
40、6檔:</p><p> a1=Q/(3600nv1H1)= 3333.3/(3600×2×0.5×2.5)= 0.37m</p><p> 取a1=0.4 m,則實(shí)際流速v1’= 0.463 m/s</p><p> a2=Q/(3600nv2H2)= 3333.3/(3600×2×0.4×2.5)
41、= 0.46m</p><p> 取a2=0.5 m,則實(shí)際流速v2’= 0.37 m/s</p><p> a3=Q/(3600nv3H3)= 3333.3/(3600×2×0.35×2.5)= 0.53m</p><p> 取a3=0.6 m,則實(shí)際流速v3’= 0.309m/s</p><p> a
42、4=Q/(3600nv4H4)= 3333.3/(3600×2×0.3×2.5)= 0.62m</p><p> 取a4=0.7 m,則實(shí)際流速v4’= 0.264 m/s</p><p> a5=Q/(3600nv5H5)= 3333.3/(3600×2×0.25×2.5)= 0.741m</p><p&
43、gt; 取a5=0.8 m,則實(shí)際流速v5’= 0.231 m/s</p><p> a6=Q/(3600nv6H6)= 3333.3/(3600×2×0.20×2.5)= 0.926m</p><p> 取a6=1.0 m,則實(shí)際流速v6’= 0.185 m/s</p><p> 每一種間隔采取3條,則廊道總數(shù)為18條,水流轉(zhuǎn)
44、彎次數(shù)為17次.則池子長度(隔板間凈距之和):</p><p> L’=3(a1+a2+a3+a4+a5+a6)=3(0.4+0.5+0.6+0.7+0.8+1.0)= 12m</p><p> 隔板厚度按0.2m計(jì),則絮凝池的總長L為:</p><p> L = 12 + 0.2×(18-1) = 15.4m</p><p>
45、; 按廊道內(nèi)的不同流速分成6段,分別計(jì)算水頭損失:</p><p><b> 第一段:</b></p><p> 水力半徑:R1=a1H1/(a1+2H1)=0.4×2.5/(0.4+2×2.5)= 0.185 m</p><p> 槽壁粗糙系數(shù)n=0.013,流速系數(shù)Cn</p><p>
46、 y1=2.5 -0.13-0.75 ( -0.10)</p><p> =2.5× -0.13-0.75× ( -0.10)= 0.15</p><p> 故: C1= /n = /0.013= 59.72</p><p> 第一段廊道長度: l1= 3B = 3×16 = 48
47、m</p><p> 第一段水流轉(zhuǎn)彎次數(shù):S1=3</p><p> 取隔板轉(zhuǎn)彎處的過水?dāng)嗝婷娣e為廊道斷面面積的1.4倍,則第一段轉(zhuǎn)彎處v01= v1/1.4= 0.463/1.4= 0.331m/s</p><p> 則絮凝池第一段的水頭損失為:</p><p> h1=ξS1 /(2g) + l1/( R1)=3×
48、;3×0.331×0.331 /(2×9.81)+0.463×0.463×48/(59.72 ×59.72×0.185)= 0.066 m</p><p> 各段水頭損失計(jì)算結(jié)果見下表:</p><p><b> 各段水頭損失計(jì)算</b></p><p> ∑h = 0
49、.066 + 0.040 + 0.027 + 0.026 + 0.026 + 0.009 = 0.194 m</p><p> GT值計(jì)算(t=20℃):</p><p> G = = = 40s-1</p><p> GT = 40×20×60 = 48000 (此GT值在104~105的范圍內(nèi))</p><p&g
50、t; 池底坡度: i = h/L = 0.194/15.4= 1.26%</p><p><b> 4.5 斜管沉淀池</b></p><p><b> 設(shè)計(jì)要點(diǎn):</b></p><p> 1.斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形(較少采用矩形或正方形),其內(nèi)徑或邊距d一般采用25~35mm.</p>
51、<p> 2.斜管長度一般為800~1000mm左右,可根據(jù)水力計(jì)算結(jié)合斜管材料決定.</p><p> 3.斜管的水平傾角常采用60°.</p><p> 4.斜管上部清水區(qū)高度不宜小于1.0m.</p><p> 5.斜管下部布水區(qū)高度不宜小于1.5m.</p><p><b> 設(shè)計(jì)計(jì)算:<
52、/b></p><p><b> (1)已知條件:</b></p><p> ①單組構(gòu)筑物進(jìn)水量: Q=40000 m/d = 1666.7 m/h = 0.46 m/s</p><p> ?、陬w粒沉降速度: µ = 0.35 mm/s</p><p> (2)設(shè)計(jì)采用數(shù)據(jù):</p>
53、<p> ?、偾逅畢^(qū)上升流速: v = 2.5 mm/s</p><p> ②采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管,管厚為0.4mm,邊距d=30mm,水平傾角θ= 60 °</p><p> (3)清水區(qū)面積: A=Q/v=0.46/0.0025=184㎡,其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3 %計(jì),則實(shí)際清水區(qū)需要面積:</p><p> A’=184
54、15;1.03=189.5㎡</p><p> 為了配水均勻,采用斜管區(qū)平面尺寸12.7m×15m,使進(jìn)水區(qū)沿15m長一邊布置.</p><p><b> (4)斜管長度l:</b></p><p> ①管內(nèi)流速:v0 = v/sinθ= 2.5/sin60°= 2.5/0.866= 2.89mm/s</p>
55、;<p> ②斜管長度:l=(1.33 v0 -µsinθ)d/(µcosθ)=(1.33×2.89-0.35×0.866) ×30/(0.35×0.5)= 607mm</p><p> ?、劭紤]管端紊流,積泥等因素,過渡區(qū)采用250mm</p><p> ?、苄惫芸傞L: l’= 250+607= 857mm,按1
56、000mm計(jì)</p><p><b> (5)池子高度:</b></p><p> ①采用保護(hù)高度:0.3m</p><p> ?、谇逅畢^(qū):1.2m </p><p><b> ?、鄄妓畢^(qū):1.5m</b></p><p> ④穿孔排泥斗槽高:0.8m</p>
57、;<p> ⑤斜管高度: h=l’sinθ=1×sin60°=0.87m</p><p> ?、蕹刈涌偢? H= 0.3 + 1.2 + 1.5 + 0.8 + 0.87= 4.67m</p><p> (6)沉淀池進(jìn)口采用穿孔墻,排泥采用穿孔管,集水系統(tǒng)采用穿孔管.</p><p> (7)復(fù)算管雷諾數(shù)及沉淀時間</p
58、><p><b> Re=Rv0/ν</b></p><p> 式中水力半徑:R= d/4= 30/4= 7.5mm= 0.75cm</p><p> 管內(nèi)流速:v0= 0.289 cm/s</p><p> 運(yùn)動黏度: ν=0.01cm /s(當(dāng)t=20℃時),</p><p> Re=
59、0.75×0.289/0.01= 21.7</p><p> 沉淀時間: T= l’/ v0= 1000/2.89= 5.77min</p><p><b> 4.6 普通快濾池</b></p><p><b> 設(shè)計(jì)要點(diǎn):</b></p><p> 1.濾池清水池應(yīng)設(shè)短管或留有堵
60、板,管徑一般采用75~200mm,以便濾池翻修后排放初濾水.</p><p> 2.濾池底部應(yīng)設(shè)有排空管,其入口出設(shè)柵罩,池底坡度約0.005,坡向排空管.</p><p> 3.配水系統(tǒng)干管的末端一般裝排氣管,當(dāng)濾池面積小于25㎡時,管徑為40mm,濾池面積為25~100㎡時,管徑為50mm.排氣管伸出濾池頂處應(yīng)加截止閥.</p><p> 4.每個濾池上應(yīng)
61、裝有水頭損失計(jì)或水位尺以及取樣設(shè)備等.</p><p><b> 設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><p> 設(shè)計(jì)2組濾池,每組濾池設(shè)計(jì)水量為:Q=40000 m3/d</p><p> 濾速:v=10m/h</p><p> 反沖洗強(qiáng)度q=14L/(s· m2)</p><p>
62、(1)濾池面積及尺寸:濾池工作時間為24h,沖洗周期為12h,濾池實(shí)際工作時間為: T= 24 - 0.1×24/12= 23.8h</p><p> 濾池面積為:F=Q/(vT)=40000/(10×23.8)=168.1 m2</p><p> 每組濾池單格數(shù)為N=6,布置成對稱雙行排列.</p><p> 每個濾池面積為: f= F/
63、N= 168.1/6= 28.1 m2</p><p> 采用濾池設(shè)計(jì)尺寸為: L= 6m, B= 5m。</p><p> 校核強(qiáng)制濾速v’為: v’= Nv/(N-1)= 6×10/(6-1)= 12m/h</p><p><b> (2)濾池高度</b></p><p> 承托層厚度H1 采用0
64、.5 m</p><p> 濾料層厚度H2 采用0.6 m</p><p> 砂面上水深H3 采用1.8 m</p><p> 保護(hù)層高度H4 采用0.3 m</p><p> 濾池總高度H 為: H= 0.5 + 0.6 + 1.8 + 0.3 = 3.2 m</p><p> (3)配水系統(tǒng)(每只濾池
65、)</p><p><b> ?、俑晒?</b></p><p> 干管流量: qg = fq = 28.1×14 = 393.4 L/s</p><p> 采用管徑: dg = 700mm</p><p> 干管始端流速: vg = 1.02 m/s</p><p><b&
66、gt; ?、谥Ч?lt;/b></p><p> 支管中心間距:采用aj = 0.25 m</p><p> 每池支管數(shù): nj = 2×L/aj = 2×6/0.25 = 48 根</p><p> 每根支管入口流量: qj = qg /nj = 393.4/48 = 8.19 L/s</p><p> 采
67、用管徑: dj = 80 mm </p><p> 支管始端流速: vj = 1.63m/s</p><p><b> ?、劭籽鄄贾茫?lt;/b></p><p> 支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25%</p><p> 孔眼總面積: Fk = Kf = 0.25%×28.1 = 0.07025㎡ =
68、 70250 mm²</p><p> 采用孔眼直徑: dk = 9 mm </p><p> 每個孔眼面積: fk = πdk²/4 = 0.785×9×9 = 63.5 mm</p><p> 孔眼總數(shù): Nk = Fk/ fk = 70250/63.5 = 1107 個</p><p>
69、每根支管孔眼數(shù): nk = Nk / nj = 1400/50 = 28個</p><p> 支管孔眼布置設(shè)二排,與垂線成450夾角向下交錯排列.</p><p> 每根支管長度: lj = 0.5×(B-dg)= 0.5×(5-0.7)= 2.15m</p><p> 每排孔眼中心距: ak = lj /(nk/ 2)= 0.154m&l
70、t;/p><p><b> ?、芸籽鬯^損失:</b></p><p> 支管壁厚采用: δ= 5mm </p><p> 流量系數(shù): µ = 0.68</p><p> 水頭損失: hk = 1/(2g) × = 1/(2g) × = 3.5m</p><p>
71、;<b> ⑤復(fù)算配水系統(tǒng):</b></p><p> 支管長度與直徑之比不大于60,則lj/dj = 2.15/0.08 = 27 < 60</p><p> 孔眼總面積與支管總橫截面積之比小于0.5,則:</p><p> Fk/(njfj)=0.07025/(52×0.785×0.08×0.08
72、)= 0.35 < 0.5</p><p> 干管橫截面積與支管總橫截面積之比,一般為1.75~2.0,則:</p><p> fg/(njfj)=0.785×0.8×0.8/(50×0.785×0.08×0.08)= 2 </p><p> 孔眼中心距應(yīng)小于0.2,則ak = 0.154 < 0.
73、2m</p><p><b> (4)洗砂排水槽</b></p><p> 洗砂排水槽中心距,采用a0=1.7m</p><p> 排水槽根數(shù): n0 = 4.5/1.7= 3根</p><p> 排水槽長度: l0 = L = 6.5m</p><p> 每槽排水量為: q0= ql0
74、a0= 14×6×1.7= 142.8L/s</p><p> 采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面.</p><p> 槽中流速,采用v0=0.6m/s</p><p> 槽斷面尺寸為:x=0.5(q0/1000v0) 0.5= 0.25 m</p><p> 排水槽底厚度,采用δ=0.05m</p><p&g
75、t; 砂層最大膨脹率:e=45%</p><p> 砂層厚度H2 = 0.6 m</p><p> 洗砂排水槽頂距砂面高度:He = eH2 + 2.5x + δ+ 0.075</p><p> =0.45×0.6+2.5×0.25 +0.05+0.075</p><p><b> =1.02m<
76、/b></p><p> 洗砂排水槽總面積為: F0 =2xl0n0=2×0.25×6×3= 9㎡</p><p> 復(fù)算:排水槽總平面面積與濾池面積之比,一般小于25%,則</p><p> F0/f=9 /30= 30 %,考慮誤差符合要求</p><p> (5)濾池的各種管渠計(jì)算</p
77、><p><b> ?、龠M(jìn)水:</b></p><p> 進(jìn)水總流量:Q1 = 40000 m3/d= 0.463m3/s</p><p> 采用進(jìn)水渠斷面:渠寬B1= 0.75m,水深0.5m</p><p> 渠中流速: v1 = 1.23m/s</p><p> 各個濾池進(jìn)水管流量Q2
78、= 0.463/6 = 0.077m3/s</p><p> 采用進(jìn)水管徑:D2 = 350mm</p><p> 管中流速為v2 = 0.8 m/s</p><p><b> ?、跊_洗水</b></p><p> 沖洗水總流量:Q3 =qf =14×28.1= 393.4 L/s=0.39 m3/s&l
79、t;/p><p> 采用管徑500mm,管中流速為2.00 m/s</p><p><b> ?、矍逅?lt;/b></p><p> 清水總流量:Q4 = Q1= 0.463 m3/s</p><p> 清水渠斷面:同進(jìn)水渠斷面</p><p> 每個濾池清水管的流量:Q5 = Q2 = 0.07
80、7m3/s</p><p> 采用管徑D5 =300mm</p><p> 管中流速:v5 = 1.09 m/s。</p><p><b> ?、芘潘?lt;/b></p><p> 排水流量:Q6 = Q3 = 0.39 m3/s</p><p> 排水渠斷面:寬度B6 =0.6 m,渠中水深
81、0.5 m.</p><p> 渠中流速:v6 =1.3m/s</p><p> 采用排水管的管徑為600mm。</p><p><b> ?、輿_洗水箱</b></p><p> 沖洗時間:t=6 min</p><p> 沖洗水箱容積:W=1.5qft=1.5×14×
82、28.1×6×60= 212m3</p><p> 水箱底至濾池配水管間的沿途及局部損失之和:h1=1.0 m</p><p> 配水系統(tǒng)水頭損失:h2 = hk = 3.5m</p><p> 承托層水頭損失:h3 = 0.022H1q=0.022×0.5 ×14= 0.15m</p><p>
83、 濾料層水頭損失:h4 =(r1/r - 1)(1- m0)H2= 0.58m</p><p> 安全富余水頭:h5= 1.5m</p><p> 沖洗水箱底應(yīng)高于洗砂排水槽面: H= h1+ h2+ h3+ h4+ h5</p><p> =1.0+3.5+0.15+0.58+1.5</p><p><b> =6.73
84、m</b></p><p><b> (6)配氣系統(tǒng)設(shè)置</b></p><p> 供氣方式采用空壓機(jī)通過中間儲氣罐向?yàn)V池送氣.</p><p><b> 4.7 消 毒</b></p><p><b> 設(shè)計(jì)計(jì)算:</b></p><
85、p><b> 1.加氯量</b></p><p> 已知條件: 設(shè)計(jì)水量Q1=80000 m3/d=3333.3 m3/h,</p><p> 清水池最大投加量a為1mg/L.</p><p><b> 預(yù)加氯量為0</b></p><p> 清水池加氯量Q= 0.001aQ1= 0
86、.001×1×3333.3= 3.33kg/h</p><p> 二泵站加氯量不做考慮</p><p><b> 2.加氯間</b></p><p> 倉庫儲備量按30d最大用量計(jì)算:</p><p> M= 3.33×30×24= 2398kg</p>&l
87、t;p> 選用1t的氯瓶3個,氯瓶長L=2020mm,直徑D=800mm,公稱壓力2.2Mpa.加氯間中將氯瓶和加氯機(jī)分隔布置.加氯間有直接通向外部的門,保持通風(fēng). 加氯間外布置防毒面具、搶救材料和工具箱,照明和通風(fēng)設(shè)備在室外設(shè)開關(guān).</p><p><b> 4.8 清水池</b></p><p><b> 設(shè)計(jì)計(jì)算:</b><
88、;/p><p> 已知條件:設(shè)計(jì)水量Q =80000m3/d</p><p> 1.清水池調(diào)節(jié)容積取設(shè)計(jì)流量即最高日用水量的10%,則調(diào)節(jié)容積為:W1=10%×Q=10%×80000=8000m3</p><p> 2.消防用水量按同時發(fā)生兩次火災(zāi),一次滅火用水量取25L/s</p><p> 連續(xù)滅火為2h,則消防容
89、積為: W2=25×2×3600/1000=180 m3</p><p> 3.水廠自用水(用于沖洗濾池,沉淀池排泥等)的貯備容積為:</p><p> W3=5%×Q已在設(shè)計(jì)流量考慮范圍內(nèi)</p><p> 4.安全儲量:不做考慮W4= 0</p><p> 5.清水池總?cè)莘e為:</p>
90、<p> W= W1 + W2 + W3 + W4= 8000 + 180 + 0= 8180m3</p><p> 6.水廠內(nèi)建2座矩形清水池,容量為W/2=4090m3</p><p> 清水池有效水深取4.5m,超高0.3m,則清水池的平面尺寸為31m×30m.</p><p> 7.清水池進(jìn)水管按最高日平均時流量計(jì)算,直徑為800
91、mm.</p><p> 清水池出水管按最高日最高時流量計(jì)算,直徑為800mm.</p><p> 溢流管與進(jìn)水管直徑相同為800mm,管端為喇叭口,管上不得安裝閥門.</p><p> 排水管直徑為600mm。</p><p> 8.清水池設(shè)2個檢修孔,孔頂設(shè)有防雨蓋板.檢修孔直徑為600mm.池頂設(shè)8個通氣管,并設(shè)有網(wǎng)罩。通氣管直
92、徑為200mm.</p><p> 9.考慮清水池容積較大,為滿足抗浮要求,清水池池頂覆土0.5m.</p><p> 10.清水池設(shè)有水位連續(xù)測量裝置,供水位自動控制和水位報警之用.</p><p><b> 4.9 二級泵站</b></p><p><b> 1.吸水井</b></
93、p><p> 吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求.</p><p> 吸水井最高水位標(biāo)高=清水池最高水位標(biāo)高=0.500m</p><p> 吸水井最低水位標(biāo)高=清水池池底標(biāo)高-連接管道中的水損=-4.000-0.15=-4.150m</p><p> 吸水井長度18m,吸水井寬度10m.吸水井高度為6.2m.</p&g
94、t;<p><b> 2.泵房高度</b></p><p> 二泵房室內(nèi)低坪標(biāo)高為 -2.000m,泵房所在的室外地坪標(biāo)高為0.000m,二泵房室內(nèi)地面低于室外2m.泵房為半地下室.</p><p> 選用LH5t電動葫蘆雙梁橋式起重機(jī),泵房地面上高度為:H1=a2+c2+d+e+h+n,其中:a2為行車梁高度,c2為行車梁底至其重鉤中心的距離;d
95、為其重鉤的垂直長度, e為最大一臺機(jī)組的高度, h為吊起物底部與泵房進(jìn)口處平臺的距離.泵房地下高度H2=2.000m,則泵房高度H= H1 + H2= 7.500 + 2.000= 9.500m</p><p> 4.10 附屬構(gòu)筑物</p><p> 附屬構(gòu)筑物包括生產(chǎn)輔助建筑物和生活附屬建筑物.</p><p> 1.生產(chǎn)輔助建筑物:</p>
96、<p> 主要有機(jī)修車間、配電房、藥庫、氯庫和化驗(yàn)間等.</p><p> 2.生活附屬建筑物:</p><p> 生活附屬建筑物包括水廠的辦公樓、車庫、值班宿舍、控制室、食堂、值班室等.</p><p> 水廠內(nèi)綠化面積為總面積的30%.廠內(nèi)道路多數(shù)為8-12米,包括人行道1.5米.所有道路的轉(zhuǎn)彎半徑均為6米.綠地由草地、綠籬、花壇、樹木配合構(gòu)
97、成,面積大的可以在中間設(shè)建筑小品和人行走道形成小型花園.在建筑物的前坪,道路交出口的附近都設(shè)綠地.在建筑物或構(gòu)筑物與道路之間的帶狀空地進(jìn)行綠化布置,形成綠帶.在需要圍護(hù)的地方設(shè)綠籬,既起到隔離的作用,又可以達(dá)到美化的效果.水廠四周設(shè)置高2.50米的防護(hù)圍墻,采用磚砌圍墻.</p><p> 第五章 水廠平面和高程布置</p><p><b> 5.1 平面布置</b&g
98、t;</p><p> 平面布置時,應(yīng)考慮一下幾點(diǎn):</p><p> 1.布置緊湊,以減少水廠占地和連接管渠的長度,但是各構(gòu)筑之間應(yīng)留出必要的施工和檢修空間和管道位置.</p><p> 2.充分利用地形,力求挖填方平衡以減少施工量.</p><p> 3.各構(gòu)筑物之間連接管應(yīng)簡單、短捷,盡量避免立體交叉,并考慮施工、檢修方便.&l
99、t;/p><p> 4.沉淀池排泥及濾池沖洗廢水排除方便,力求重力排污.</p><p> 5.廠區(qū)內(nèi)應(yīng)有管、配件等露天堆場.</p><p> 6.建筑物布置應(yīng)注意朝向和風(fēng)向.</p><p> 7.有條件時最好把生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)分開.</p><p> 8.應(yīng)考慮水廠擴(kuò)建可能.</p><p
100、> 9.水廠的工藝流程采用直線型布置,流程力求簡短,適當(dāng)增加綠地,使水廠立面豐富.</p><p><b> 5.2 高程布置</b></p><p><b> 構(gòu)筑物水頭損失匯總</b></p><p> 假設(shè)水廠設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為 0.000m</p><p> 構(gòu)筑物標(biāo)高和水位標(biāo)高
101、</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> 1.給水工程(第4版)</p><p> 嚴(yán)煦世,范瑾初主編,中國建筑工業(yè)出版社</p><p> 2.給水排水工程設(shè)計(jì)手冊(第3冊)</p><p> 中國市政工程畢業(yè)設(shè)計(jì)研究所主編,中國建筑工業(yè)出版社</p>
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