某城市凈水廠處理工藝設計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　1 設計任務書</b></p><p><b>　　1．1設計資料</b></p><p><b>　　1.1.1設計題目</b></p><p>　　某城市凈水廠處理工藝設計</p><p><b>　　1.1.2設計規(guī)模</b&

2、gt;</p><p>　　根據(jù)某市“十一五”規(guī)劃要求，為滿足城市、工業(yè)、人民生活需要，決定建設凈水廠一座，日產(chǎn)水量6萬/d，分兩期建成，即第一期工程為3萬/d，與二期工程統(tǒng)一考慮一次設計</p><p><b>　　1.1.3自然條件</b></p><p>　　1.1.3.1地理位置</p><p><b>

3、;　　1.1.3.2氣象</b></p><p>　　1.1.4水文地質(zhì)資料</p><p>　　1.1.4.1地形地貌</p><p>　　該城市高程大約在1033~1082cm左右</p><p>　　1.1.4.2水文資料</p><p>　　1.1.4.3 B水庫水文資料</p>&l

4、t;p><b>　　1.1.5水質(zhì)資料</b></p><p>　　水庫水質(zhì)符合二類水源水的水質(zhì)指標，水溫最高為23℃，最低為1℃，水庫出水濁度不大于200度，特殊情況（如汛期洪水）時出水濁度不大于500度。細菌總數(shù)54個/L，大腸桿菌數(shù)為42個/L,水庫主要特征值見表</p><p><b>　　1.2設計內(nèi)容</b></p>

5、<p><b>　　主要以下內(nèi)容：</b></p><p>　　1.2.1凈水工藝方案選擇</p><p>　　1.2.2各處理構(gòu)筑物的設計和計算</p><p>　　1.2.3廠區(qū)給排水管道布置</p><p>　　1.2.4凈水廠平面布置和高程布置設計</p><p>　　1.2

6、.5水廠處理成本計算</p><p><b>　　1.3設計成果</b></p><p>　　1.3.1設計計算書一份</p><p>　　1.3.2圖樣：給水廠總平面及高程布置圖2張</p><p>　　2 凈水廠工藝處理的確定</p><p>　　2.1凈水廠的處理水量以最高日平均時流量計，近

7、期處理規(guī)模為（包括7%水廠自用水量），遠期達到6.42，水處理構(gòu)筑物按照遠期處理規(guī)模設計。</p><p>　　2.2凈水廠的主要構(gòu)筑物擬分為四組，每組處理規(guī)模為1.605近期建兩組，遠期再建兩組，凈水廠處理后的水符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749——2006）。</p><p>　　凈化工藝流程擬采用常規(guī)處理工藝，經(jīng)過技術、經(jīng)濟綜合比較后采用如下圖所示的工藝流程。</p&

8、gt;<p>　　3 水處理構(gòu)筑物設計計算</p><p>　　3.1混凝劑配制和投加工藝設計</p><p>　　3.1.1混凝劑配制和投加</p><p>　　3.1.1.1設計參數(shù)</p><p>　　設計流量Q=6.42=2675/h=0.75/s，根據(jù)原水水質(zhì)及水溫參考有關，水廠的運行經(jīng)驗選擇的絮凝劑為堿式氯化鋁，采用

9、水量泵濕式投加。堿式氯化鋁含量w=10%混凝劑最大投加量a=50mg/L,每天調(diào)制藥劑次數(shù)n=3次。</p><p>　　3.1.1.2設計計算</p><p>　　3.1.1.2.1溶液池的容積</p><p><b>　　取=11.0</b></p><p>　　溶液池分三個格，二用一備，交替使用，藥劑溶液池的每格有

10、效容積為5.5，有效高度2.25m，超高0.5m，每格實際尺寸為L×B×h=2m×2m×2.75m，置于室內(nèi)地面上。</p><p>　　3.1.1.2.2溶解池容積</p><p>　　取溶解池容積為溶液池容積的0.3倍，即=0.3=0.3×11.0=3.3</p><p>　　格數(shù)與溶液池相同，二用一備，交替使用

11、，單格有效容積1.65，有效高度取1.7m，超高0.3m。設計尺寸為1m×1m×2m。池底頗度采用2.5%.</p><p>　　3.1.1.2.3溶解池溶解設備</p><p>　　采用中心固定式平槳板式攪拌機，槳的直徑為750mm,槳板深度為1400mm，質(zhì)量200kg，溶解池置于地面以上，池底與溶液池頂相平，溶解后的藥液依靠重力，流入溶液池內(nèi)，溶解池底部設置管徑d

12、=100mm的排渣管一根，溶解池和溶液池材料都采用鋼筋混凝土，內(nèi)壁粘貼聚氯乙烯板。</p><p>　　3.1.1.2.4藥劑倉庫</p><p>　　藥庫與加藥間何建在一起，藥庫的儲備量按最大投藥量的30天用量計算，每天需藥量M==3.21t/d，堆高1.5m，通道系數(shù)采用1+15%=1.15。則倉庫的面積==73.83。在倉庫內(nèi)設有磅秤，盡可能考慮汽車運輸方便，并留有1.5m寬的過道，

13、藥庫與加藥間合建，平面尺寸為10m9m。</p><p>　　3.1.1.2.5計量設備</p><p>　　設六臺活塞式隔膜計量泵，四用二備，單臺投加量600L/h.</p><p>　　3.1.1.2.6混凝劑投加</p><p>　　混凝劑投加采用復合循環(huán)控制，在加藥間內(nèi)設有一套PLC，在凈水廠的進水管設有流量計。在混合反應沉淀池內(nèi)設有

14、游動電流檢測儀。游動電流檢測儀的取樣點在混合反應沉淀池的出水口處。運行時，投藥泵PLC現(xiàn)根據(jù)進水流量計的信號控制投藥泵自動進行比例投加，然后根據(jù)游動電流檢測儀反饋的信號進行負反饋控制，調(diào)整投藥泵的投藥量，從而實現(xiàn)投藥的復合循環(huán)控制。</p><p>　　3.2配水井工藝設計</p><p>　　凈水廠內(nèi)反應沉淀處理工藝分為四組，每組設計兩座處理構(gòu)筑物，設計一座配水井。</p>

15、<p><b>　　3.2.1設計參數(shù)</b></p><p>　　3.2.1.1設計流量</p><p>　　==0.19=11.4</p><p>　　水力停留時間T=4min</p><p>　　3.2.1.1.2設計計算</p><p>　　配水井體積V=T=11.44min=

16、45.6</p><p><b>　　配水井平面尺寸A=</b></p><p>　　有效水深H=45.6/6=7.6m取H=8.0m,超高0.5m,則井深為8.5m</p><p>　　配水井出水處設溢流堰，采用渠道與混合池連接，渠道的寬度b=1.0m,流速取v=1.0m/s,則有效水深 取0.2m</p><p>

17、　　超高取0.3m，渠道深=（0.2+0.3）m=0.5m，配水井設DN=1200mm溢流管，溢流管溢流水位10m，放空管徑DN600mm。</p><p>　　3.3機械混合池工藝設計</p><p>　　混合池設計四組，一期工程和二期工程各兩組，每組兩個池，與絮凝沉淀池合建在室內(nèi)。</p><p><b>　　3.3.1設計參數(shù)</b>&l

18、t;/p><p>　　池數(shù)n=8座 單池設計流量=Q/8=0.75/8=0.10,混合時間T=65s</p><p><b>　　3.3.2設計計算</b></p><p>　　3.3.2.1單池容積V=T=0.1065=6.5，每座混合池分為兩格，每格容積為3.3，單格平面尺寸LB=1m1m，有效水深h=3.3m,超高取0.3m,則池的總高度H

19、=3.3+0.3=3.6m</p><p>　　3.3.2.2機械混合池的槳板尺寸</p><p>　　槳板外緣直徑=1.2m，槳板寬度b=0.2m,槳板長度l=0.4m,攪拌器離池底距離=（0.5~0.75），取=0.5=0.6m,H/B=3.3/1=3.3>(1.2~1.3),則攪拌器設兩層，每層間隔=（1.0~1.5），取=1.0=1.2m，垂直軸上裝設兩個葉輪，每個葉輪裝一

20、對槳板，為加強混合效果，防止水流隨槳板回轉(zhuǎn)，在池周壁上設四塊固定擋板，每塊寬度=B/11=1/11=0.1m，其上下緣離水面和池底均為B/4=1/4=0.25m,擋板長=H-2=(3.3-2×0.25)=2.8m</p><p>　　3.3.2.3垂直軸轉(zhuǎn)速No(rad)</p><p>　　槳板外緣線速度采用v=2.0m／s,則</p><p>　　3.

21、3.2.4漿板旋轉(zhuǎn)角度</p><p>　　3.3.2.5漿板轉(zhuǎn)動時消耗功率No</p><p>　　e-攪拌器層數(shù)，此處e=2</p><p>　　c-阻力系數(shù)，c=0.2-0.5，取c=0.3</p><p><b>　　水的密度，㎏∕m3</b></p><p>　　Z-槳板數(shù)，取z=4（塊

22、）</p><p>　　R-垂直軸中心到槳板邊緣的距離，R=Do∕2=1.2∕2m=0.6m</p><p>　　r-垂直軸中心到槳板內(nèi)緣的距離（m），</p><p>　　g-重力加速度，g=9.8m∕</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　3.3.2.6轉(zhuǎn)動槳板所需電動

23、機效率N(KW)</p><p>　　漿板轉(zhuǎn)動時的機械總效率轉(zhuǎn)動效率，則 選用功率為4.0KW的電動機</p><p>　　3.4機械攪拌絮凝池工藝設計</p><p>　　由于處理水量較大，采用配有變頻調(diào)速的電動機的水平軸式等徑葉輪機械攪拌絮凝池。</p><p><b>　　3.4.1設計參數(shù)</b></

24、p><p>　　設計流量Q=，池數(shù)n=8座，單池設計流量，絮凝時間t=20min，池內(nèi)平均水流采用n=3.3m，超高取0.3m，攪拌器的排數(shù)排n=4排。</p><p><b>　　3.4.2設計計算</b></p><p>　　3.4.2.1池體尺寸</p><p><b>　　單池容積</b><

25、;/p><p><b>　　3.4.2.2池長</b></p><p><b>　　，取=16m</b></p><p>　　式中 Z——攪拌器檔數(shù)</p><p><b>　　3.4.2.3池寬</b></p><p><b>　　取B=3.0

26、m</b></p><p>　　3.4.2.4攪拌設備</p><p>　　3.4.2.4.1葉輪直徑D</p><p>　　葉輪旋轉(zhuǎn)時，應不露出水面，也不觸及池底。取葉輪邊緣與水面及池底間凈空=0.15m,則D=h-2△h=3.3-20.15m=3.0m</p><p>　　3.4.2.4.2葉輪的槳板尺寸</p>

27、<p>　　槳板長度取L=0.5m(L/D=0.5/3.0=0.17<0.75滿足要求)，槳板寬度取b=0.2m.每個葉輪上設置槳板數(shù)，共設四排軸，每排軸裝四個葉輪，16塊槳板。</p><p>　　3.4.2.4.3每排攪拌器上槳板面積與絮凝池過水面積之比</p><p><b>　　﹪<25﹪符合要求</b></p><

28、p>　　3.4.2.4.4攪拌器的轉(zhuǎn)數(shù)</p><p>　　-攪拌器的轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）</p><p>　　V-葉輪邊緣的線速度（m/s）,第1至第4排分別采用</p><p>　　Do-葉輪上槳板中心點的旋轉(zhuǎn)直徑=Do=D-b=(3.0-0.2)m=2.8m.</p><p><b>　　每排攪拌區(qū)的轉(zhuǎn)數(shù)</b>

29、;</p><p><b>　　取</b></p><p>　　則各排葉輪半徑中心點的實際線速度。</p><p>　　3.4.2.4.5葉輪旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所消耗的功率No</p><p>　　No-葉輪旋轉(zhuǎn)時克服的阻力所消耗的功率（KW）</p><p>　　L-槳板長度（m）,L=0.5m

30、</p><p>　　-葉輪半徑 ==2.8/2=1.4m</p><p>　　-葉輪半徑與槳板寬度之差 =-b=1.4-0.2=1.2m</p><p>　　W-葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度（rad/s),w=2v/</p><p><b>　　k-系數(shù) </b></p><p>　　ρ-水的密度

31、ρ=1000kg/</p><p>　　Φ-阻力系數(shù) 根據(jù)槳板的寬度和長度之比（b/l)確定本設計b/l=0.2/0.5=0.4<1 取Φ=1.10</p><p>　　表3-1 不同的b/l的 值</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　每個葉輪旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所消耗的功率為<

32、;/p><p>　　3.4.2.4.6各排軸轉(zhuǎn)動每個葉輪所需的電動機功率</p><p>　　Ni-電動機功率(KW) </p><p>　　各排軸上葉輪的效率為</p><p>　　3.4.2.4.7每排攪拌軸所需電動機功率</p><p>　　3.4.2.4.8計算GT值</p><p>　

33、　絮凝池的平均速度梯度G值用下式計算</p><p>　　G-平均速度梯度（）</p><p>　　P-單位時間，單位體積液體所消耗的功，即外加干水的輸入功率（KW/m3）</p><p>　　水的動力粘度（pa.s）,水溫按15℃計，</p><p><b>　　其中</b></p><p>&

34、lt;b>　　所以</b></p><p>　　GT=20.94×20×60=2.5在范圍內(nèi)符合要求。</p><p>　　3.5絮凝池與沉淀池合建。</p><p>　　已知：采用平流式沉淀池，近期和遠期各設計兩組，每組兩座，共八座池。3.5.1設計參數(shù)單池設計流量=0.10m³/s，沉淀時間t=2.5h，水平流

35、速v=11.0mm/s，有效水深h=3.5m。3.5.2設計計算3.5.2.1池體尺寸3.5.2.1.1池容積 </p><p>　　3.5.2.1.2池長 取L=100m 3.5.2.1.3池寬 取B=3m（配合絮凝池便于合建）</p><p>　　每池中間設一導流墻，導流墻用磚砌，導流墻寬為240mm，則沉淀池每格寬度</p><

36、p>　　3.5.2.1.4尺子尺寸校核</p><p>　　長寬比 L/B=100/3=33.3>4 （符合設計要求） </p><p>　　長深比 （符合設計要求） </p><p>　　沉淀池水平流速 （符合設計要求）3.5.2.

37、2進水穿孔墻</p><p>　　為使水流均勻地分布在整個進水截面上，并盡量減少擾動，在沉淀池進口處用磚砌穿孔墻布水（墻長10m，墻高3.8m，用機械刮泥裝置排泥，其積泥厚度0.1m，超高0.2m）。3.5.2.2.1穿孔墻總面積Ω?？锥刺幜魉俨捎?0.20m/s（為防止絮凝體破碎，孔口流速不宜大于0.15～0.2m/s）。則 Ω=</p><p>　　孔洞個數(shù)N。孔洞采用半磚矩形孔眼

38、，尺寸為15cm×8cm。則 </p><p><b>　　個，實取N=41個</b></p><p>　　3.5.2.2.2孔眼的實際流速 </p><p>　　3.5.2.2.3孔眼的布置。水平方向孔眼凈間距取400mm，孔眼布置成九排，每排孔眼數(shù)為41/9=4個，其所占的寬度為（4×0.15+3×0.40）m

39、=2.0m，剩余寬度為：B-2=（3-2） m=1m，均分在各灰縫中。垂直方向孔眼凈距取270mm，最上一排的淹沒水深為0.25m，則孔眼的分布高度為=（0.25+0.08×9+0.27×8）m=3.13m。池子進水端的花墻距進水池壁的距離為2.0m，至池底部分的花墻不設孔眼。 3.5.2.3集水系統(tǒng) 為保證沉淀池出水均勻出流，本設計采用指形槽收集出水后匯入集水槽。3.5.2.3.1集水槽。沿池長方向布置八條

40、穿孔集水槽。</p><p>　　中心距 槽中流量 考慮到池子的超載系數(shù)為20%，故每個槽中流量</p><p>　　每條槽的寬度 為便于施工，取b'=0.2m，槽底為平坡。為保證自由出流，堰口位于槽內(nèi)水面以上0.07m，槽起端高取0.15m。采用雙側(cè)布水孔，指形槽進水孔孔徑為25mm，則單孔面積：ω=0.00049m²，堰口上的水頭h'=0.05m，重力

41、加速度g=9.81m/ s²。 單個孔口流量為 </p><p>　　每個槽上開的孔數(shù)為 個每側(cè)各開150個孔，設開孔中心間距=100mm=0.1m，則每條槽的長度l=0.1× 150m=15.0m?？卓诹魉?</p><p>　　集水槽有效水深 取h"=0.9m</p><p>　　集水槽的總高度=0.07+0.15++h&quo

42、t;=（0.07+0.15+0.05+0.9）m=1.17m </p><p>　　3.5.2.3.2集水渠。假定集水渠起端水流截面為正方形，則渠的寬度為 </p><p>　　為便于施工取b"=0.4m。起點水深=0.75×b"=0.75×0.4=0.3m；</p>

43、;<p>　　終點水深=1.25×b"=1.25×0.4=0.5m。</p><p>　　渠總高度為=+0.07+1=（1.17+0.07+0.5）m=1.74m。出水管流速取1.2m/s，則直徑取 取D=400mm </p><p>　　3.5.2.4排泥系統(tǒng)

44、：采用虹吸式機械吸泥機排泥，柵車行走速度v=1.0m/min。3.5.2.4.1干污泥量 </p><p>　　3.5.2.4.2污泥量。設污泥含水率為98%，則 </p><p>　　3.5.2.4.3吸泥機往返一次所需時間 3.5.2.4.4設虹吸管排列數(shù)為z=10根，管內(nèi)流速=1.5m/s，單側(cè)排泥最長虹吸管長=16.5m。采用連續(xù)式吸泥，虹吸管管徑為 </p>

45、<p>　　選用DN20mm的水煤氣管，管內(nèi)流速=1.46m/s</p><p>　　3.5.2.4.5吸口的斷面。吸口的斷面與管口的斷面積相等。已知吸管的斷面積 設吸水口長l"=0.2m，則吸口的寬度 3.5.2.4.6吸泥管路水頭損失計算。進口ξ1=0.1，出口ξ2=1，90°彎頭ξ3=1.975×2。</p><p><b>　

46、　則局部水頭損失 </b></p><p>　　管道部分水頭損失 總水頭損失=hi+hg=（0.58+3.35）m=3.93m。考慮管道使用年久等因素，實際水頭損失=1.3=1.3×3.93m=5.109m，排泥槽總長取96m，槽寬取1.0m，深取1.0m。引流泵選用YQX-5型潛水泵。</p><p><b>　　沉淀池放空管直徑 </b>

47、</p><p>　　取d=200mm 3.5.2.5沉淀池水力條件校核水力半徑 </p><p><b>　　弗勞德數(shù) </b></p><p>　　該值稍小于1×，基本滿足。</p><p>　　絮凝沉淀池合建在室內(nèi)。 </p><p>　　3.6雙閥濾池的設計計算</p

48、><p>　　已知：日處理水量6萬/d，分兩期實施，每期3萬/d，管廊按6萬/d水量進行設計，水廠自用水系數(shù)為5%，進行雙閥濾池工藝設計。</p><p>　　主要設計數(shù)據(jù)：濾速v=8/h；沖洗強度q=15L/（s·）；沖洗歷時t=6min=0.1h，每天沖洗1次；濾池工作周期=24h。</p><p>　　3.6.1濾池主體計算</p><

49、;p>　　3.6.1.1濾池面積</p><p><b>　　一期設計水量為</b></p><p>　　濾池24h連續(xù)運轉(zhuǎn)，每天沖洗1次所需時間取0.2h（包含沖洗時閥門啟閉時間，但未考慮排放初濾水時間），則濾池每天實際過濾時間為T=（24-0.2）h=23.8h。</p><p><b>　　過濾總面積</b>&

50、lt;/p><p>　　濾池個數(shù)取n=5個，按單排布置，但管廊按6萬m3/d水量雙排布置進行設計。</p><p><b>　　則每個濾池面積</b></p><p>　　取每個濾池長為L=9.0m，則每個寬B=F/L=33.1/9.0m=3.68m，取B=4.0m，被中間配水干渠分成兩格。濾池長寬比為L/B=2.25。</p>&l

51、t;p><b>　　校核實際濾速</b></p><p><b>　　強制濾速</b></p><p>　　3.6.1.1.2濾池高度H</p><p><b>　　表3-6-1</b></p><p><b>　　所以，濾池總高度</b></

52、p><p>　　根據(jù)流程要求，設計濾池內(nèi)底標高-0.20m則池頂標高為3.40m。</p><p>　　3.6.1.1.3濾池沖洗系統(tǒng)</p><p><b>　　單池沖洗流量</b></p><p>　　洗砂排水槽中心間距采用a=2.2m</p><p>　　每格排水槽條數(shù) &

53、lt;/p><p><b>　　取=4條</b></p><p><b>　　每條排水槽長</b></p><p>　　排水槽采用三角形槽底斷面形式，為了施工方便，排水槽底做成水平。</p><p><b>　　每條排水槽出口流量</b></p><p>&

54、lt;b>　　排水槽斷面模數(shù)</b></p><p><b>　　排水槽設置高度：</b></p><p>　　排水槽底厚采用δ=0.06m，保護高0.07m，濾料膨脹率e=45%，則槽頂位于砂面高度</p><p>　　He=e+2.5χ+δ+0.07=（45%×0.8+2.5×0.20+0.06+0.0

55、7）m=0.99m</p><p>　　即洗砂排水槽頂面標高為[（0.15+0.45+0.80+0.99）-0.2]m=2.19m，排水槽外底標高為1.63m。 </p><p>　　核算排水槽面積：排水槽平面總面積與單個濾池面積之比：</p><p>　　廢水渠采用矩形斷面，渠寬采用b=0.9m，采用平底以方便施工管理。</p><p>

56、;　　渠底距排水槽外底高度</p><p>　　渠底標高為（1.63-0.55）m=1.08m。渠頂與濾池頂相平，則排水槽總高度為（3.40-1.08）m=2.32m。</p><p>　　3.6.1.1.4濾池配水系統(tǒng)計算</p><p>　　3.6.1.1.4.1配水干渠。大阻力配水系統(tǒng)的配水干管采用方形斷面暗渠結(jié)構(gòu)。干渠始端流速v干=1.0m/s，干渠始端流量

57、q沖=0.51m3/s，干渠斷面積</p><p>　　配水干渠采用與廢水渠同寬，b=0.9m，則干渠高為0.9m，取1.14m，干渠壁厚采用0.2m。</p><p>　　3.6.1.1.4.2配水支管</p><p>　　支管中心距采用s=0.25m，支管總數(shù)</p><p><b>　　支管起端流量</b><

58、/p><p>　　支管直徑采用=100mm，支管斷面積</p><p><b>　　支管起端流速</b></p><p><b>　　支管長度</b></p><p>　　核算=2/0.1=20<60</p><p>　　3.6.1.1.4.3支管孔眼</p>

59、<p>　　濾池開孔比取α=0.25%，則孔眼總面積 </p><p>　　孔徑采用=9mm，單孔面積</p><p><b>　　孔眼總數(shù)</b></p><p>　　每支支管孔眼數(shù)（支管兩邊交錯開孔）</p><p><b>　　取=19個</b></p><p&

60、gt;<b>　　孔眼中心間距m</b></p><p><b>　　實際孔眼總面積</b></p><p><b>　　孔眼平均流速</b></p><p><b>　　校核 </b></p><p><b>　　滿足均勻配水要求</b

61、></p><p>　　3.6.2沖洗水供給系統(tǒng)計算</p><p>　　在濾池管廊中設水箱補給水泵，直接從清水渠中抽水送到濾池控制室的屋頂水箱中</p><p>　　3.6.2.1水箱容積</p><p>　　取水箱水深為h深=2.0m，則水箱面積</p><p>　　水箱寬與管廊相同，取為=8.0m，水箱長=

62、17.5m。</p><p>　　3.6.2.2水箱設置高度</p><p>　　水箱底至洗砂排水槽的高度計算公式</p><p>　　水箱至濾池間沖洗管道水頭損失（按最不利一格計算），布置見濾池附圖平面圖。</p><p>　　管道沖洗流量q沖=0.51m3/s，管徑采用DN700，管道長約為40m。查水力計算表得：v沖=2.1m/s，i=

63、7.54‰。沖洗管道的配件和局部阻力系數(shù)列于后表。 </p><p>　　沖洗管配件及局部阻力系數(shù)</p><p><b>　　沖洗管道水頭損失</b></p><p><b>　　配水系統(tǒng)水頭損失</b></p><p><b>　　承托層水頭損失</b></p>

64、<p><b>　　濾料層水頭損失</b></p><p>　　其中，ρs為濾料密度，石英砂ρs=2.65t/m3； ρ為水的密度ρ=1.0t/m3；為濾料膨脹前空隙率，取=0.45；為濾料層厚度，=0.8m；備用水頭取=1.0m。</p><p>　　所以H=（1.74+4.77+0.15+0.73+1.0）m=8.39m</p><

65、;p>　　取為8.4m。即沖洗水箱底距濾池洗砂排水槽口高度應為8.4m，標高為10.69m。</p><p>　　3.6.3管渠系統(tǒng)計算</p><p>　　管廊按照6萬m3/d進行計算，即濾池按每邊5個成雙對稱布置。</p><p>　　3.6.3.1反沖洗進水管渠</p><p>　　由上述計算得知，沖洗進水總管和支管均為DN700

66、，流速2.1m/s。</p><p>　　3.6.3.2清水出水管渠</p><p>　　每個濾池清水出水流量</p><p>　　查水力計算表得，清水支管直徑為DN=400mm，流速0.97m/s。</p><p><b>　　清水總渠流量</b></p><p>　　采用出水總渠寬B出水=1.

67、2m，流速v出水=1.0m/s，則出水渠水深</p><p>　　取出水總渠高為0.6m。</p><p>　　3.6.3.3進水渠</p><p><b>　　進水渠流量為</b></p><p>　　進水渠寬取B進水=0.6m，進水渠流速取v進水=0.70m/s，進水渠水深為</p><p>

68、　　進水管采用DN900，流速0.96m/s。</p><p>　　3.6.3.4反沖洗排水渠</p><p>　　排水流量Q排水=0.51m3/s，排水渠寬取B排水=0.6m，排水渠水深取h排水=1.0m，則流速為</p><p>　　廢水排水管采用DN1000，流速為1.03m/s（按滿流計算）。</p><p>　　3.6.4虹吸管計算

69、</p><p>　　3.6.4.1進水虹吸管</p><p><b>　　每個濾池進水流量</b></p><p>　　=/5=0.36/5=0.072</p><p>　　取虹吸管流速為=0.6m/s，則虹吸管斷面積為</p><p>　　采用虹吸管斷面為500mm×400mm，實際

70、流速為v’進虹=0.61m/s。</p><p>　　進水虹吸管局部水頭損失</p><p>　　虹吸管沿程水頭損失可按折合成圓形管的阻力計算。</p><p><b>　　矩形管的水力半徑</b></p><p>　　矩形管的阻力可以按直徑為4R進虹=0.44m，即約為DN450的圓管計算。根據(jù)Q進虹=0.072m3/

71、s、DN450查表得，v進虹=0.77m/s，i進虹=1.90‰，進水虹吸管長約1.5m。則虹吸管沿程損失為1.90‰×1.5m=0.003m。進水虹吸管總水頭損失約為0.06m。 </p><p>　　3.6.4.2排水虹吸管</p><p>　　虹吸管排水流量=0.51m3/s，取虹吸管流速為=2.3m/s，則虹吸管斷面積為</p><p>　　采用

72、虹吸管斷面為700mm×500mm，實際流速為v’排虹=2.31m/s。</p><p>　　虹吸管尺寸及具體布置見圖。進口端距池子進水渠底0.2m。出口端伸入排水渠0.8m（標高為-0.3m）。虹吸管頂?shù)南虏颗c濾池水面相平（標高為3.0m），排水渠水封堰標高與虹吸進口端相平（標高為-0.3m）。</p><p>　　虹吸管出口端最小淹沒深度為</p><p&

73、gt;　　[0.3-(-0.3)]m=0.6m</p><p>　　排水虹吸管局部水頭損失</p><p>　　排水虹吸管長為5.9m。參照進水虹吸管計算，沿程水頭損失可按DN600鋼管的水頭損失估算。查表得i排虹=17.1‰，則虹吸管沿程損失為17.1‰×5.9m=0.101m。排水虹吸管總水頭損失約為0.92m。</p><p><b>　　

74、3.7加氯間的設計</b></p><p>　　采用液氯消毒，由于B水庫取水口處已設有前加氯，故凈水廠內(nèi)按一點加氯設計，并考慮在送水泵房吸水井內(nèi)實行季節(jié)性補氯，加氯點設在濾池——清水池的進水管上。</p><p><b>　　3.7.1設計參數(shù)</b></p><p>　　設計水量為Q=6.42=2675/h=0.75/s。設計加氯

75、量a=1.5mg/l,補氯量按計，倉庫儲氯量按30天計算。</p><p>　　最大加氯量為=4.0125</p><p><b>　　最大補氯量為</b></p><p>　　所以總加氯量Q==4.0125+2.675=6.6875kg/h</p><p>　　儲氯量G=30×24Q=30×24&#

76、215;6.7=4824kg</p><p>　　采用容量10000kg的液氯鋼瓶共18只，另設中間氯瓶一只，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)和防止水流進氯瓶，加氯間設八只氯瓶，根據(jù)壓力自動切換交替使用，氯瓶庫儲存10只。</p><p>　　采用0-10kg/h的復合循環(huán)真空加氯機六臺，四用兩備（一期工程三臺，二用一備）利用備用加氯機進行補氯，加氯機采用復合循環(huán)自動控制，在濾池出水管上設有流量計，并由

77、抽樣泵從清水池內(nèi)取樣監(jiān)測余氯。</p><p><b>　　加氯間、氯庫</b></p><p><b>　　3.8清水池設計</b></p><p><b>　　3.8.1清水池</b></p><p>　　已知設計水量Q=6萬水廠清水池有效容積。對于配水官網(wǎng)中無調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的

78、清水池，有效容積可按最高日用水量的10％~20%，鑒于本設計實際情況取15%Q,則=15%Q=0.15×6萬=9000。</p><p>　　設四座矩形清水池，每座容積V=2250，每座平面尺寸30m×20m，有效水深為3.75m,超高0.5m，池深4.25m，其管路包括進水管、出水管、溢流管和放空管。</p><p><b>　　進水管流速，直徑</b

79、></p><p>　　取進水管直徑DN=450mm</p><p><b>　　出水管流速，直徑</b></p><p>　　取出水管直徑DN=500mm</p><p>　　溢流管與進水管直徑相同=450mm</p><p>　　為保證清水池1—2h放空，按《凈水廠設計》經(jīng)驗取值，放空管

80、直徑=500mm</p><p>　　本工程中池頂設有九個通氣孔，設在池的兩側(cè)，通氣管直徑為200mm，池頂覆土厚度為1.0m通氣孔中的通氣管管口高出池頂覆土700mm~1200mm，氣孔上有防護網(wǎng)以防蛀蟲，蚊蠅闖入，其構(gòu)造還應避免雨水的進入。</p><p>　　清水池設有兩個檢修孔（人孔），檢修孔的直徑為800mm</p><p><b>　　3.9送

81、水泵房設計</b></p><p><b>　　3.9.1送水泵房</b></p><p>　　3.9.2回流調(diào)節(jié)池及回流泵房</p><p>　　凈水廠內(nèi)濾池總過濾面積為165.4，設計按每12~24h沖洗一遍所有濾池。每格濾池單獨沖洗時間，沖洗水量</p><p>　　由于濾池反沖排水的濁度較低，故在設計

82、中考慮將這部分水量重新進行處理后予以回收，設計中濾池共為5格，每格所用反沖洗水量容積1224/5=244.8，故回流調(diào)節(jié)池的容積設為V=500，選用300QW800-15型潛污泵五臺（四用一備）。</p><p>　　回流調(diào)節(jié)池池底標高1033.45m，配水井水位標高1042.3m，水泵所需靜揚程為8.85m，T區(qū)回流管道采用DN500mm的鋼管：長度為400m，經(jīng)計算管道水頭損失為9m。</p>

83、<p>　　調(diào)節(jié)池的平面尺寸為B×L=10m×20m，有效水深：</p><p>　　為防止回流調(diào)節(jié)池內(nèi)產(chǎn)生沉淀，在池內(nèi)設有潛水攪拌機，為檢修方便，在泵房上方設有電動葫蘆，起重量為2t。</p><p>　　3.9.3污泥調(diào)節(jié)池及回流泵房</p><p>　　據(jù)此，凈水廠處理規(guī)模為Q=64200，進水廠原水濁度度，絮凝劑投加量q=50m

84、g/l沉淀出水濁度度，凈水廠每天在沉淀工藝所截留的污泥固體量為，</p><p>　　干污泥密度ρ=1.0t/，污泥含水率按99.5%計，污泥量為：</p><p>　　在汛期B水庫來水濁度=500度時，凈水廠每天在沉淀工藝所截留的污泥固體期為</p><p>　　凈水廠最大污泥量為46652</p><p>　　沉淀池采用虹吸式刮吸泥機排泥

85、，吸泥機行走速度為1.0/min。排泥時單程所需時間為100min，污泥泵房內(nèi)設有WQ950-20-90型潛污泵三臺，單泵流量為950，正常情況下一用兩備。</p><p>　　按沉淀池每3h排泥一次計算，每次排泥3146/8=393.25，在沉淀池吸泥機工作期間（按單程計算）。一臺泵的排泥量為1500，則所需污泥調(diào)節(jié)池容積為1122。故設污泥調(diào)節(jié)池容積為1210，特殊情況時視沉淀池排污量確定排污泵的工作臺數(shù)。&

86、lt;/p><p>　　該水廠距小黑河3.50km，水廠內(nèi)污泥調(diào)節(jié)池底標高1031.75m，小黑河供水為標高為1037.10m，污泥泵房排泥管為兩根DN500mm的混凝土管。一期工程先敷設一根。</p><p>　　污泥調(diào)節(jié)池和污泥泵房設計參數(shù)為：</p><p>　　污泥調(diào)節(jié)池平面尺寸為24m×12m，污泥調(diào)節(jié)池有效水深4.20m，污泥泵房內(nèi)設替水泵性能為q

87、=950，揚程H=22m，功率N=90kw</p><p><b>　　3.9.4雨水泵房</b></p><p>　　雨水泵房設在水廠南側(cè)，泵房內(nèi)設有三臺潛水軸流泵，其中一臺為700ZQB-70型，用以排除雨水，另外兩臺為900HQB-50型（一期工程先上一臺），用以排除清水池溢流水。</p><p>　　雨水泵房出水管為兩根DN1400mm

88、混凝土管，排入大黑河，大黑河距凈水廠約600m，經(jīng)計算，當清水池發(fā)生溢流時，管道水頭損失為0.94m，雨水泵房前池最低水位1032.98m，大黑河50年一遇洪水位1038.56m。水泵所需靜揚程為5.58m</p><p>　　雨水泵房前池平面尺寸18m×9m，有效水深2.1m</p><p><b>　　4 附屬建筑物設計</b></p>&

89、lt;p>　　凈水廠內(nèi)建有綜合樓、食堂、機修間、倉庫、汽車庫、鍋爐房等附屬建筑物。建筑物面積見下表</p><p>　　水廠附屬建筑物一覽表</p><p><b>　　5 水廠總圖設計</b></p><p><b>　　5.1水廠平面布置</b></p><p>　　T區(qū)占地面積23052

90、0，南北長510m，東西寬425m</p><p>　　凈水廠總建筑面積為68890，其中附屬建筑面積為9597，生產(chǎn)和輔助建筑面積為59293。</p><p>　　5.2 水廠高程布置</p><p>　　地形標高一般為1034-1036（市獨立高程），廠區(qū)室外設計地坪標高為1036.80m，高于場外自然地面。凈水廠配水井水位設計標高1042.3m。清水池設計水

91、位標高1036.80m。廠區(qū)處理構(gòu)筑物水頭消耗為5.5m。</p><p>　　5.2.1水頭損失計算</p><p>　　處理構(gòu)筑物中的水頭損失</p><p><b>　　表5-1-1</b></p><p>　　連接管道水頭損失：按沿程水頭損失和局部水頭損失計算</p><p>　　5.2.

92、1.1清水池至濾池的水頭損失</p><p>　　兩組濾池，每組流量Q=0.375m3/s；流速V=0.9m/s；管長L=50m；管徑D1=1.2m；每組流量=0.375m3/s；流速=0.9m/s；管長=40m。管道沿程水頭損失</p><p>　　C-系數(shù)，鋼管C=120</p><p><b>　　所以</b></p>&l

93、t;p>　　局部水頭損失 g-自由落體加速度（m/s2） 所以</p><p>　　表5-1-2管配件局部阻力系數(shù)</p><p>　　由于濾池通過計量井到清水池，此間水頭損失設為0.3m。所以 清水池水位標高1036.8m，濾池中清水堰上水頭標高（1036.8+0.71）m=1037.51m，過濾水頭標高1.6m，濾料厚度為1.0m，故濾池最高水位標高為：（1037.51+1.6+

94、1.0）m=1040.11m，進水渠常水位標高1040.11m。</p><p>　　5.2.1.2沉淀池與濾池之間的水頭損失</p><p>　　沉淀池分別由DN900mm的出水管送水至濾池。管徑D=0.9m，流量Q=0.10m3/s,流速V=1.03m/s,管長L=85m，沿程水頭損失</p><p><b>　　局部水頭損失 </b>

95、</p><p>　　-濾池出水管入口的局部水頭損失系數(shù)，取值0.5 ， </p><p>　　-四個90°彎頭的局部水頭損失系數(shù)，取值1.05 ，</p><p>　　-濾池進水管進水口的局部水頭損失系數(shù)，取值1.0</p><p><b>　　所以</b></p><p>　

96、　則=0.003+0.31=0.313m</p><p>　　沉淀池出水槽水位標高為（1040.11+0.40）m=1040.51m</p><p>　　沉淀池水頭損失為0.3m，則沉淀池的進水水位標高：（1040.51+0.3）m=1040.81m；絮凝池內(nèi)的水頭損失0.5m，絮凝池進水水位標高：（1040.81+0.5）m=1.41.31m</p><p>　　

97、5.2.1.3絮凝池到混合吃進口之間的水頭損失</p><p>　　因混合池、絮凝池和沉淀池合建，所以只需計算局部水頭損失：</p><p>　　-混合池出水管入口的局部水頭損失系數(shù)，取值0.5 </p><p>　　-絮凝池進水管入口的局部水頭損失系數(shù)，取值1.0</p><p><b>　　所以&l

98、t;/b></p><p>　　由此得：混合池出水口水位標高：（1041.31+0.08）m=1041.39m，混合池內(nèi)的水頭損失為0.3m，則混合池進水口水位標高：（1041.39+0.3）m=1041.69m</p><p>　　5.2.1.4混合池至配水井之間的水頭損失h4</p><p>　　配水井出水由一根DN1200mm的出水管通過三通管連接到兩根

99、DN800mm的管道后送水至混合池。管徑D=1.2m，流量Q=0.10m3/s,流速V=1.1m/s。</p><p>　　沿程水頭損失中考慮有可能要增大從混合池—絮凝池—沉淀池—濾池之間的水頭差，故設其水頭損失為0.2m。局部水頭損失：</p><p><b>　　于是</b></p><p><b>　　計算得</b>

100、</p><p>　　配水井水位標高：（1041.69+0.54）m=1042.23m</p><p><b>　　5.2.2高程布置</b></p><p>　　凈水廠各構(gòu)筑物設計標高為：</p><p>　　配水井水位標高1042.23m，配水井底面標高1034.23m</p><p>　　混

101、合池進水口標高1041.69m,混合池出水口標高1041.39m。</p><p>　　絮凝池進水口標高1041.31m，絮凝池出水口標高1040.81m。</p><p>　　沉淀池進水口標高1040.81m，沉淀池出水口標高1040.51m。</p><p>　　雙閥濾池進水口標高1040.11m，v型濾池出水口標高1037.51m。</p>&l

102、t;p>　　清水池水位標高1036.80m。</p><p>　　5.3水廠處理成本估算</p><p>　　5.3.1水廠工程造價</p><p>　　水廠工程造價計算依據(jù)建設部建標[1996]628號《市政工程可行性研究投資估算編制辦法》所要求的文本格式、內(nèi)容、建設部建標[1996]309號《全國市政工程投資估算指標》，結(jié)合國家計委建設部文件“計價格[20

103、02]10號”《工程勘察設計收費標準》2002修訂本，以及現(xiàn)行的法律、法規(guī)投資政策等進行編制。</p><p>　　5.3.2單項構(gòu)筑物工程造價計算</p><p>　　5.3.2.1第一部分費用</p><p>　　第一部分費用包括建筑工程費：設備、器材、工具等購置費；安裝工程費?？刹橛嘘P給水工程投資估算、概算指標確定。</p><p>　

104、　根據(jù)《給水排水設計手冊》中頁表給定的指標計算，各單項構(gòu)筑物工程造價見下表。</p><p>　　主要構(gòu)筑物投資（第一部分費用）</p><p><b>　?。▎挝唬喝f元）</b></p><p>　　5.3.2.2第二部分費用</p><p>　　第二部分費用包括建設單位管理費、征地拆遷費、工程監(jiān)理費、供電費、設計費、

105、招投標管理費等。根據(jù)有關資料統(tǒng)計，按第一部分費用的50%計，即</p><p>　　23912.15萬元×50%=11956.08萬元</p><p>　　5.3.2.3第三部分費用</p><p>　　第三部分費用包括工程預備費、價格因素預備費、建設期貸款利息、鋪底流動資金</p><p>　　工程預備費按第一部分費用的10%計，

106、則23912.15萬元 ×10%=2391.22萬元；</p><p>　　價格因素費用按第一部分費用的5%計，則23912.15萬元×5%=1195.61萬元；</p><p>　　貸款期利息按貸款、鋪底流動資金計，按第一部分費用的20%計，則23912.15萬元×20%=4782.43萬元；</p><p>　　第三部分費用合計（2

107、391.22+1195.61+4782.43）萬元=8369.26萬元。</p><p>　　5.3.2.4工程總投資合計</p><p>　　工程總投資=第一部分費用+第二部分費用+第三部分費用=（23912.15+11956.08+8369.26）萬元=44237.9萬元。</p><p>　　5.3.3水處理成本計算</p><p>　

108、　凈水廠處理成本包括水資源費（原水費）、動力費、藥劑費、工資福利費、折舊提成費、檢修維護費及其他費用等。</p><p>　　5.3.3.1原水費E1，按設計指示書中的規(guī)定選用，即</p><p>　　E1=365Qk1e/k2=365×400000（1+0.07）×0.6萬元/年=9373.2萬元/年</p><p>　　Q-最高日供水量（m3

109、/年）；</p><p>　　e-原水單價（元/m3）；</p><p>　　k1-考慮水廠自用水的水量增加系數(shù)，k1=7%；</p><p>　　k2-日變化系數(shù)，取k2=1.0。</p><p>　　5.3.3.2動力費E2，以各級泵電動機的用電量為基礎，廠區(qū)其他用電設備按增加5%考慮，電費計算為</p><p>

110、　　H-工作揚程，包括一級泵房、二級泵房、加壓泵站、回流泵房、鼓風機房等的全部揚程（m）；</p><p>　　d-電費單價[元/（kW·h）]；</p><p>　　η-水泵和電動機效率，一般采用70%-80%，本設計采用75%。 </p><p>　　5.3.3.3藥劑費E3</p><p>　　a1-聚合鋁混凝劑，a1=50m

111、g/L；</p><p>　　a2-消毒劑氯，a2=1.5mg/L；</p><p>　　b1-聚合鋁單價，b1=500元/t；</p><p>　　b2-氯的單價，b2=600元/t。</p><p>　　5.3.3.4工資福利費E4</p><p>　　A-職工每人每年的平均工資及福利費[元/（人·年）]

112、；</p><p><b>　　N-職工定員。</b></p><p>　　5.3.3.5折舊提成費E5</p><p>　　S-工程總投資（萬元）；</p><p>　　P-綜合折舊提成費（%），一般采用6.5%。</p><p>　　5.3.3.6檢修維護費E6</p><

113、p>　　5.3.3.7其他費用（包括稅款，行政管理費、輔助材料和流動資金利息等）E7</p><p>　　5.3.3.8綜合成本為</p><p><b>　　年處理成本：</b></p><p><b>　　年處理量：</b></p><p><b>　　單位處理成本</b&

114、gt;</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　《給水工程》（第四版） 嚴煦世 范瑾初主編 中國建筑工業(yè)出版社1999</p><p><b>　　×××× 大 學</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計（論文）&

115、lt;/b></p><p>　　（頁面設置：論文版心大小為155mm×245mm，頁邊距：上2.6cm，下2.6cm，左2.5cm，右2cm，行間距20磅，裝訂線位置左，裝訂線1cm，）</p><p>　　此處為論文題目，黑體2號字</p><p>　?。ㄒ韵赂黜椌又辛?，黑體小四號）</p><p>　　年 級:

116、 </p><p>　　學 號: </p><p>　　姓 名: </p><p>　　專 業(yè): </p><p>　　指導老師: </p><p>　?。ㄌ顚憰r間要用中文）</p>

117、<p><b>　　二零零八年六月</b></p><p>　　院 系 專 業(yè) </p><p>　　年 級 姓 名

118、 </p><p>　　題 目 </p><p><b>　　指導教師</b></p><p>　　評 語

119、 </p><p>　　指導教師 (簽章)</p><p><b>　　評 閱 人</b></p><p>　　評 語 </p>&l

120、t;p>　　評 閱 人 (簽章)</p><p>　　成 績 </p><p>　　答辯委員會主任 (簽章)</p><p>　　年 月 日 </p><p>　　畢 業(yè) 設 計 任 務 書</p>

121、;<p>　　班 級 學生姓名 學 號 專 業(yè) </p><p>　　發(fā)題日期： 年 月 日 完成日期： 年 月 日</p><p>　　題 目

122、 </p><p>　　題目類型：工程設計 技術專題研究 理論研究 軟硬件產(chǎn)品開發(fā)</p><p><b>　　設計任務及要求</b></p><p>　　應完成的硬件或軟件實驗</p><p>　　應交出的設計文件及實物（包括設計論文、程序清單或磁盤、實驗裝置或產(chǎn)品等）</

123、p><p>　　指導教師提供的設計資料</p><p>　　要求學生搜集的技術資料（指出搜集資料的技術領域）</p><p><b>　　設計進度安排</b></p><p>　　第一部分 （4 周）</p

124、><p>　　第二部分 （6 周）</p><p>　　第三部分 （2 周）</p><p>　　評閱及答辯

125、 （1 周）</p><p>　　指導教師： 年 月 日</p><p><b>　　系主任審查意見：</b></p><p>　　審 批 人： 年 月 日