廊坊市开发区给水工程工艺设计说明书

目录
第一章绪论 (1)
1.1 城市概述 (1)
1.2 设计资料综述 (1)
1.3 设计目的与要求 (3)
第二章净水厂设计 (5)
2.1 设计水质水量及工艺确定 (5)
第三章净水厂构筑物计算 (11)
3.1 混合设备的设计计算 (11)
3.2 折板絮凝池的设计计算 (12)
3.3 斜管沉淀池的设计计算 (15)
3.4 普通快滤池设计计算 (18)
3.5 消毒设备设计计算 (26)
3.6 清水池设计计算 (27)
3.7 吸水井 (28)
第四章二级泵房 (29)
4.1 设计参数 (29)
4.2 水泵和电机的选择 (29)
4.3 二泵站设计计算 (30)
第五章水厂平面和高程布置 (33)
5.1 平面布置 (33)
5.2 水厂高程布置 (34)
参考文献
外文资料
中文译文
致谢
第一章绪论
1.1 城市概述
廊坊，位于河北省中部偏东，地处京津两大城市之间，面积6429平方千米，人口408.3万。

城市地理位置处在海河流域中下游，水系发达，流经市区的大小河流有20条，一般平均每年可拦蓄地表水3.33亿立方米；水资源可利用率7.74立方米。

该市本着服务市民和提高旅游市政服务的目标，必须设计出一套适合该市并考虑将来发展需要的给水工程。

要求净水厂出水水质满足我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求。

工业用水取自城市管网，对要求更高的水质自行处理。

在解决实际问题中需综合各方面的利益。

1.2 设计资料综述
1.2.1 设计题目
廊坊市开发区给水工程工艺设计
1.2.2 原始资料
原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）根据相关设计资料，确定合理的工艺方案，使给水厂出水水质达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），并安全输配到用户，满足用户的需求。

（1）设计水量：满足最高日供水量 9 ×104m3/d；
（2）原水水质：各项指标达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）中的Ⅱ类水质标准；
（3）气象水文资料：（学生查阅《给水排水设计手册（第一册）》填写所在城市资料）；
1）气温：年平均气温 11.9 ℃，极端最高 42.9 ℃。

极端最低 -20.6 ℃；最热月月平均最高 31.4 ℃，最冷月月平均最低
-8.3 ℃。

2）降水量：平均年降水总量 554.9 mm，最大日 274.3 mm，最大时 69.3 mm。

3）相对湿度：最热月平均 77 ％。

4）主导风向：
年最多风向 SSW ；
夏季最多风向： 6月 SSW 、7月 SSW 、8月 E 。

冬季最多风向：12月 SSW 、1月 SW 、2月 SSW 。

5）风速：
冬季平均： 3.3 m/s、夏季平均： 3.1 m/s。

6）平均气压： 1003.8 mbar；
7）最大冻土深度： 52 cm；
8）最大积雪深度： 21 cm。

（4）工程地质资料：
土壤承载力满足基建设计要求，地下水水位相对标高-5.0 m；
（5）二泵站输水管起端自由水头 56 m。

1.2.3 设计内容
（1）根据水质、水量、地区条件、施工条件和水厂运行情况，确定净水厂的处理工艺流程；
（2）拟定各处理构筑物的设计流量，并根据确定的净水厂位置，选择适宜采用的处理构筑物，确定设计采用的处理构筑物的形式及数量。

（3）进行各构筑物的设计计算，确定各构筑物和各主要构件的尺寸并绘制部分计算简图，设计时要考虑到构筑物及其构件施工上的可能性，并符合要求。

1）投药及混合
根据原水水质、处理要求、货源及其他经济技术条件选定混凝剂品种及投加量，计算溶解池、溶液池，布置加药间及药库；确定混合方式，进行混合工艺设计计算和设备选择。

2）絮凝、沉淀
絮凝池和沉淀池应同时进行设计和计算，并应注意两者的关系与配合，要使两池之间在高程、水流衔接、深度和池数等方面相互配合。

根据设计流量，絮凝池、沉淀池应至少分为独立相同的两组，每组可根据需要分成若干格，也可根据水质情况选用澄清池，并进行设计计算。

3）滤池
在北方，滤池一般应设在室内，冲洗水泵房应尽可能与滤池合建。

4）消毒
选定消毒剂并根据水质有关参考资料确定其投加量，投加点应根据水质情况确定，进一步选择投加设备，布置加药间及药库。

5）清水池
清水池之间要既能相互连通，又能单池运行。

清水池因该根据水量大小、地形及设计高程而定，由但池容积和设计水深决定水池平面尺寸。

（4）根据各构筑物的确定尺寸，确定各构筑物在平面位置上的确切位置，完成平面布置;确定各构筑物间连接管道的位置，管径、长度、材料及附属设施，完成水厂的高程布置。

（5）绘制净水厂平面及高程布置图，净水构筑物平、剖面图。

（6）二泵站设计计算
选泵台数不宜过多，也不宜过少，应能满足不同流量及扬程之所需要为宜，一般选用4-7台，尽可能同型号。

确定泵站形式，进行泵站设计计算；绘制二泵站工艺图。

1.2.4 设计成果要求
（1）设计说明书一份（≮1.2万字）；参考文献≮10篇；相关外文文献资料翻译一份（≮5000汉子）。

（2）绘制的图纸折合零号图纸≮3张，其中包括手绘图1张，其内容应该满足表1的要求。

表1 毕业设计绘制图纸要求
1.3 设计目的与要求
1.3.1 设计目的
给水工程毕业设计是本专业教学必不可少的极为重要的实践性教学环节之一，是检验学生掌握所学专业知识程度的重要手段。

通过给水工程毕业设计，可使学生系统掌握给水工程设计原则及程序，设计步骤和方法，标准图集的参数与选用，以及对设计说明书和图纸的要求，使学生在工程设计方面得到一次全面锻炼。

（1）应具备的能力
知识方面：系统地掌握本专业所必须的基础理论知识，掌握工程水力学、水分析化学和污染控制微生物学等主要专业基础课的理论知识，具有系统的给水工程、排水工程等专业知识，对本专业的新工艺、新材料、新设备有一定的了解。

能力技能方面：具有给水、排水系统规划与工艺设计能力，具有本专业必须的制图、运算、计算机等方面的操作能力。

（2）基本要求
1）通过毕业设计，应具有一定的综合技术分析能力、设计运用能力、运用计算机能力、工程制图及编制说明书的能力。

2）应在指导教师的指导下完成所规定的内容和工作量。

3）设计计算要正确，理论叙述要简洁明了，文理通畅。

4）毕业设计图纸应能较好地表达设计意图，图纸布置合理，正确清晰达到规范要求。

第二章净水厂设计
2.1 设计水质水量及工艺确定
2.1.1 设计水质
本次毕业设计给水处理工程设计原水水质应满足国家生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），处理的目的是去除原水中悬浮物质、胶体物质、细菌、病毒以及其他有害成分，使净化后水质满足生活饮用水的要求。

根据《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）对城市供水水质的要求，水源水的水质应符合下列要求：
（1）水中不得含有致病微生物；
（2）水中所含化学物质和放射性物质不得危害人体健康；
（3）水的感官性状良好；
（4）城市供水水质检验项目；
（5）常规检验项目见表2-1；
表2-1 《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）常规检验项目
2.1.2 水质分析
本设计采用Ⅱ类水质，浊度、菌落总数、大肠杆菌均不达标，需要处理。

2.1.3 设计水量
水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不利情况进行校核。

水厂自用水量主要用于滤池冲洗和排泥等方面。

城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%—10%，本设计取5%，则设计处理量为：
式中：——设计水厂日处理水量
——水厂自用水量系数，一般采用供水量的5%—10%，本设计取5%；
——设计供水量（），为90000
2.1.4 工艺流程确定
水源取自廊坊市广阳水库，该水库位于龙河以西、九州镇以东、廊涿路以北、大伍龙村以南，建设内容包括围堤、进水闸、分水闸、退水闸等。

水库调蓄规模3500万立方米，正常蓄水位23米，总占地约7000亩。

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。

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。

以下是水处理工艺的比较选择。

（1）混合设备的选择
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。

混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。

混凝药剂投入原水后，应快速、均匀的分散于水中。

混合方式有水泵混合、管道混合、静态混合器、机械搅拌混合、扩散混合器、跌水混合器等。

各个混合方式的特点如表2-2所示。

表2-2 各混合方式的特点
结合水质条件和水厂自身条件以及后期发展看，混合方式选择水泵混合。

混凝剂选择硫酸亚铁。

（2）絮凝池的选择
絮凝过程就是在外力作用下，使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞，而形成更大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，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝和穿孔旋流絮凝。

各个絮凝池的特点如表2-3所示。

表2-3 各个絮凝池的性能特点
根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用折板絮凝池。

（3）沉淀池的选择
各种形式沉淀池性能特点如表2-4所示。

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。

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，但是平流式沉淀池占地面积太大。

而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流式沉淀池要好，因此选择斜管沉淀池。

（4）滤池的选择
1）多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备；
2）虹吸滤池：适用于中型水厂（水量2—10万吨/日），土建结构较复杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤；
表2-4 各种形式沉淀池的性能特点
3）无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂；
4）移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于10m2 ）；
5）普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般不宜大于100m2 。

优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好；
6）双阀滤池：是下向流、砂滤料的双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少了两只阀门，相应地降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸的抽气设备。

7) V型滤池：从实际运行状况，V型滤池来看采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点：较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周期长，反冲洗水量小特点。

可节省反冲洗水量40～60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本；不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。

采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。

根据设计资料，考虑水厂自身资金问题和设备投入等条件，综合比较选用普通快滤池。

（5）消毒
本设计选用液氯消毒。

（6）确定最终工艺流程
从水源出来的水，经泵站输送到净水厂，进行水处理，根据供水规模和水源特点，最后经过技术、经济综合比较后，确定采用方案为：原水→一级泵房→水泵混合→折板絮凝池→斜管沉淀池→普通快滤池→液氯消毒→清水池→二级泵房。

图框表示如图2-1所示。

图2-1 净水工艺流程图
第三章净水厂构筑物计算
3.1 混合设备的设计计算
3.1.1 加药
设计处理水量：94500=3937.5=1094。

（1）加药方式：采用泵前重力投加。

（2）药剂品种：碱式氯化铝[Al n(OH)m CL3n-m]简写PAC。

原因：1）净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好；
2）温度适应性高，pH=5—9（适用范围宽）；
3）操作方便，腐蚀性小，设备简单，成本较FeCl3低；
4）是无机高分子化合物；
（3）加药量：参考《给水排水工程常用数据速查手册》中国各地投加混凝剂资料确定最大投加量为70mg/L。

（4）溶液池体积：
式中：—混凝剂的最大投加量60（mg/L）；
—溶液浓度，一般取5%-20%，本设计取10%；
—处理水量，本设计为3937.5m3/h；
—每日调制次数本设计取3次。

溶液池尺寸：L×B×H = 4m×4m×1.5m（超高取0.3m），溶液池设两个，一用一备，置于室内地面上，以便交替使用，保证连续投药。

（5）溶解池容积：
式中：—溶解池容积（m3），一般采用（0.2-0.3）；本设计取0.3。

溶解池尺寸：L×B×H = 2m×2m×1.7m（包括超高取0.3）溶解池设两个，底部沉渣高度0.2m，池底坡度采用0.02。

溶解池实际有效容积：= L×B×H=2×2×1.5=6 m
溶解池的放水时间采用t＝10min，则放水流量：
查水力计算表得放水管管径＝100mm，相应流速v=1.15m/s，管材采用硬聚氯乙烯管。

溶解池底部设管径d＝125mm的排渣管一根，坡降26.9‰，采用硬聚氯乙烯管。

溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构。

（6）药库尺寸设计
药剂按最大投药量的7～15d用量储存。

本设计均取15天。

硫酸铝所占体积：
式中：T—15天碱式氯化铝的用量（t）；
a—碱式氯化铝投加量60（mg/l）；
Q—处理水量（m/d）；
p—碱式氯化铝密度1.62（kg/L）。

两种药剂合计算占体积：
药品放置高度按2.5m计，则所需面积为28.8m取30 m。

考虑到药品的运输、搬运和磅秤算占体积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30℅计，则药库所需面积：30×1.3=39 m，药库平面尺寸取：8×5m，库内设电动单梁悬挂起重机一台。

3.1.2 水泵混合的设计
水泵混合不需要计算，但是需要注意以下几点：
（1）将药剂溶液加于每一水泵的吸水管中，越靠近水泵效果越好，通过水泵叶轮的高速转动以达到混合效果；
（2）为了防止空气进入水泵吸水管内，需加设一个装有浮球阀的水封箱；
（3）对于投加腐蚀性强的药剂，应注意避免腐蚀水泵叶轮及管道；
（4）一级泵房距净水构筑物的距离不宜过长。

3.2 折板絮凝池的设计计算
3.2.1 折板絮凝池的设计
（1）絮凝池和沉淀池合建，沉淀池宽16米；
总絮凝时间20min，分三段絮凝，第一、二段选用相对折板，第三段采用平行直板，折板布置采用单通道。

絮凝池总GT值大于2×104.絮凝池有效水深H0，采用5米。

（2）絮凝池并联分为三组，每组设计流量为0.364m3/s。

每组絮凝区分为串联运行的三格。

折板采用500mm宽，板厚60mm，夹角900。

图3-1 异波折板单元示意图
3.2.2折板絮凝池的计算
（1）第一絮凝区：（见图3-1及3-2所示）
图3-2 异波折板絮凝区剖面图
设计通道宽采用1.5m宽，设计锋速V
1
采用0.34m/s，
则峰距：
谷距：
边峰距：
边谷距：
中间谷速：
侧边谷速：
侧边峰速：
中间部分水头损失：
渐宽段：
渐缩段：
每格设八个渐缩段，则h=6×（0.0044+0.0050）=0.056m
侧边部分水头损失：
渐宽段：
渐缩段：
进出口及转弯损失：共一个进口、一个上转弯和两个下转弯。

上转弯处水深
H 4为0.60m，下转弯处水深H
3
为0.90m。

进口流速：V
3
取0.3m/s
上转弯流速：
下转弯流速：
上转弯ε取1.8，下转弯及进口ε取3.0，则每格进口及转弯损失h‘’h‘’
则，总
第一区段总水头损失
停留时间
平均。

（2）第二絮凝区
第二絮凝区段和第一絮凝区基本相同，主要数据和计算结果如下：
通道宽度：采用2m
中间部分峰速采用0.25m/s
为0.127m/s
中间部分谷速：V
2
’为0.111m/s
侧边谷速：V
2
’为0.142m/s
侧边峰速：V
1
为0.174m
总水头损失：H
2
停留时间：T
为6.87min
2
为64.05S-4
平均速度梯度：G
2
（3）第三絮凝区
第三区段采用直板平行布置，平均流速取0.15m/s
通道宽为0.364/0.15×1=2.43m/s
水头损失：共计一个进口以及三个转弯，流速采用0.15m/s，阻力系数ε取3.0则单格水头损失为：
=3×0.0138=0.041m
总水头损失：H
3
停留时间：T
为8.93min
3
为27.3S-1
速度梯度：G
3
总停留时间T=5.15+6.87+8.93=20.95min
总水头损失H=0.041+0.174+0.353=0.568m
3.3 斜管沉淀池的设计计算
（1）设计采用数据：
颗粒沉降速度取0.35mm/s，清水区上升速度取2.5mm/s，采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚0.4mm，边距30mm，水平倾角取600。

（2）清水区面积：
沉淀池分两组每组的面积：，其中斜管占用面积按3％，则实际清水区所需面积：A‘=218×1.03=224.5 m2。

为了配水均匀采用斜管区平面尺寸为20m×11.3m，进水区沿20m长边布置。

（3）斜管长度：
管内流速：
斜管长度：
考虑管端絮流、淤泥堆积等因素，过渡区采用300mm。

斜管总长：L’=300+607=907mm。

按1000mm记取。

（4）池子高度：
保护高度采用0.5m，清水区1.5m，布水区1.2m，穿孔排泥斗槽高0.83m，斜管高度h=0.87m，则池子总高度H=0.5+1.5+1.2+0.83+0.87=4.90m。

（5）进出水系统：
沉淀池进水设计采用穿孔花墙，孔口总面积：
，
式中—孔口总面积（）；
—孔口流速（），设计中取；
每个孔口的尺寸定为，则孔口数为228个。

进水孔位置应该在斜管以下、沉泥区以上部位。

=0.6m/s，则穿孔总面积：沉淀池出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v
1
A=
式中： A—出水孔口总面积（）；
A===0.91
设每个孔的直径为4cm，则孔口的个数：
N===725个
设每条集水槽的宽度为0.4m，间距1.4m，共设10条集水槽，每条集水槽一侧开孔数为40个，孔间距为20cm。

10条集水槽汇水至出水总渠，出水总渠宽度0.8m，深度1.0m。

出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失。

孔口损失：
式中：—孔口水头损失（m）；
—进口阻力系数。

设计中取=2，
集水槽内水深取为0.4m，槽内水流速度为0.32m/s,槽内水力坡度按0.01计，槽内水头损失为：
=iL
式中：—集水槽内水头损失（m）；
i—水力坡度；
l—集水槽长度（m）；
设计中取i=0.01，l=10m，则：
=iL=0.01×10=0.1m
出水总水头损失为： =+=0.037+0.1=0.137m，设计中取为0.15m。

（6）沉淀池斜管的选择：
斜管长度一般为0.8～1.0m，设计中取为1.0m；斜管管径一般为25～35mm，设计中取为30mm；斜管为聚丙烯材料，厚度为0.4～0.5mm。

（7）沉淀池排泥系统：
采用穿孔管进行重力排泥，每天排泥一次。

穿孔管管径为200mm，管上开孔孔径为5mm，孔间距为15mm。

沉淀池底部为排泥槽，共12条。

排泥槽顶宽为2.0m，底宽为0.5m，斜面与水平夹角约为45°，排泥槽斗高为0.83m。

斜管沉淀池简图如图3-3所示。

图3-3 斜管沉淀池简图
（8）管内雷诺数沉淀时间
=0.289cm/s，运动粘度ν水力半径R=d/4=30/4=0.75cm，管内流速V
=0.01cm2/s，则雷诺系数：
沉淀时间：（符合T一般在4—8min之间）
3.4 普通快滤池设计计算
3.4.1 平面尺寸计算
（1）滤池总面积：
式中—滤池总面积（）；
—设计水量（）；
—设计滤速（），石英砂单层滤料一般采用，双层滤料一般采用；
—滤池每日的实际工作时间（）；
—滤池每日的工作时间（）；
—滤池每日冲洗后停用和排放初滤水时间（）；
—滤池每日冲洗时间（）；
—滤池每日的冲洗次数。

设计中取，，不考虑排放初滤水时间，。

设计中选用单层滤料石英砂滤池，取
单格面积：
式中—单池面积（）；
—滤池总面积（）；
—滤池个数，一般，设计中取N=8，采用双排排列；
设计中取，滤池的实际面积，实际滤速为。

当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速：
滤池高度：
式中—滤池高度（）；
—承托层高度（）；
—滤料层高度（）；
—滤料层上水深（），一般采用1.5～2.0m；
—超高（），一般采用0.3m；
设计中取
（2）配水系统：最大粒径滤料的最小化态流速：
式中：—最大粒径滤料的最小化态流速（）；
—滤料粒径（）；
—球度系数；
—水的动力黏度（）；
—滤料的孔隙率。

设计中取水温为，
反冲洗强度：
式中—反冲洗强度，一般采用；
—安全系数，一般采用；
设计中取，
；
反冲洗水流量：
式中—反冲洗干管流量（）；
式中：—干管始端流速（），一般采用；
—反冲洗水流量；
—干管管径（）；
配水支管流速：
式中—单池中支管根数；
—滤池长度（）；
—支管中心间距（），一般采用；
设计中取
根
单根支管入口流量：
式中：—单根支管入口流量（）；
支管入口流速：
式中：—支管入口流速（），一般采用；
—支管管径（）；
设计中取
单根支管长度：
式中—单根支管长度（）；
—单个滤池宽度（）；
—配水干管管径（）；
设计中取
配水支管上孔口总面积：
式中—配水支管上孔口总面积；
—配水支管上孔口总面积与滤池面积之比，一般采用，设计中取；
配水支管上孔口流速：
式中—配水支管上孔口流速，一般采用
单个孔口面积：
式中—配水支管上单个孔口面积（）；
—配水支管上孔口直径（），一般采用；
设计中取
孔口总数：个；
每根支管上的孔口数：个；
支管上孔口布置成二排，与垂线成夹角向下交错排列，如图3-4所示。

图3-4 支管孔口排列示意图
孔口中心距：
孔口平均水头损失：
式中—孔口平均水头损失（）；
—冲洗强度；；
—流量系数，与孔口直径和壁厚的比值有关；
—支管上孔口总面积与滤池面积之比，一般采用；
设计中取；则孔口直径与壁厚的比值，查有关资料；
配水系统校核：对大阻力配水系统，要求其支管长度与直径之比不大于。

对于大阻力配水系统，要求配水支管上孔口总面积与所有支管横截面积之和的比值小于，
式中：—配水支管的横截面积；
，满足设计要求。

3.4.2 洗砂排水槽
砂排水槽中心距：
式中—洗砂排水槽中心距；
—每侧洗砂排水槽数；
每条洗砂排水槽长度：L=
式中 L—每条洗沙排水槽的长度（m）；
B—中间排水渠的宽度（m）。

设计中取b=0.8m
L===2.6m
每条洗砂排水槽的排水量：
式中：—每条洗砂排水槽的排水量（）；
—每个滤池的反冲洗流量（）；
—洗砂排水槽总数，。

洗砂排水槽断面模数：洗砂排水槽采用三角形标准断面。

式中：—洗砂排水槽断面模数；
—每条洗砂排水槽的排水量；
—槽中流速，采用。

砂排水槽顶距砂面高度：
式中—洗砂排水槽顶距砂面高度（）；
—砂层最大膨胀率，石英砂滤料一般采用；
—排水槽底厚度（）；
—滤料层厚度（）；
—洗砂排水槽超高（）。

设计中
排水槽总平面面积：
，满足要求。

洗砂排水槽如图3-5所示。

图3-5 洗砂排水槽示意图
中间排水渠：
中间排水渠为矩形断面，渠底距洗沙排水槽底部的高度
H=1.73
式中： H—中间排水渠底距洗沙排水槽底部的高度（m）；
b—中间排水渠的宽度（m）；
q—反冲洗排水流量（m/s）；
g—重力加速度（m/s）。

H=1.73=1.73=0.74m
单格滤池的反冲洗排水系统布置如图3-6所示
图3-6 单格滤池反冲洗排水系统平面布置
滤池反冲洗：滤池反冲洗水可由高位水箱或专设的冲洗水泵供给。

（1）单个滤池的反冲洗用水总量：
W=
式中： W—单个滤池的反冲洗用水总量（m）；
t—单个滤池的反冲洗历时（s）。

设计中取t=6min=360min，q=14l/(s/m)
W==278m
（2）用高位水箱冲洗：高位冲洗水箱的容积：
式中：—单个滤池的反冲洗历时，设计中取。

W=1.5=417m
（3）承托层的水头损失：
式中：—承托层的厚度，设计中取；
（4）冲洗时滤层的水头损失：
式中：—冲洗时滤层的水头损失。

—滤料的密度，石英砂的密度一般采用；
—水的密度；
—滤料未膨胀前的孔隙率；
—滤料未膨胀前的厚度。

设计中取
冲洗水箱高度：
式中—冲洗水箱的箱底距冲洗排水槽顶的高度
—水箱与滤池间的冲洗管道沿程和局部水头损失之和
—配水系统的水头损失
—备用水头，一般采用
设计中取
进出水系统：
进水总渠：滤池的总进水量为，设计中取宽度为，水深为，渠中滤速为。

单个滤池的进水管流量，采用进水管管径为,管中流速v=1.02m/s。

反冲洗进水管：冲洗水流量为，采用管径，管中流速v=3.42 m/s。

清水管：清水总流量，为了便于布置，清水渠断面采用和进水渠断面相同的尺寸。

清水管的管径为，管中流速为v=1.02m/s。

排水渠：排水流量，排水渠断面宽度为，渠中水深。

渠中流速v=0.85m/s.排水管的管径为。

3.5 消毒设备设计计算
采用液氯消毒（具有余氯的持续消毒作用；价格成本低；操作简单,投量准确；不需要庞大的设备）
氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用。

加氯消毒操作简单，价格便宜，且在管网中有持续消毒杀菌作用。

按现行国家标准，氯与水接触30min后，出厂水游离余氯应大于0.3mg/L，或与水接触120min后，出厂水总游离余氯大于0.6mg/L。

设计加氯量应根据实验或相似条件下水厂经验，按最大用量确定，并使余氯符合要求。

一般水源的滤后或地下水加氯为0.5～1.0mg/L 的运行。

加氯量计算：q = QB
式中： q—每天的投氯量（g/d）；
Q—设计水量（m/d）；
B—加氯量（g/ m）,一般采用0.5～1.0 g/ m。

设计中取 Q=94500 m/d, b=1.0 g/ m
q = 1.0×94500=94500 g/d=94.5kg/d
加氯设备的选择：
加氯设备包括自动加氯机、氯瓶和自动检测与控制装置等。

（1）动加氯机选择
选用ZJ-Ⅱ型转子真空加氯机两台，一用一备，每台加氯机的加氯量为0.5～9.0 kg/h。

加氯机的外形尺寸为：宽×高=330mm×370mm。

加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机的净距为0.8m。

（2）氯瓶
固定储备量在设计中按最大日用量的7-15d计算，储备量按最大日用量的15d计算，则
采用焊接液氯钢瓶，型号YL-500，最大充氯量500kg，外径×高度=600×1800mm，选用八个氯瓶，分成两组，每组4个。

（3）加氯控制
根据余氯量，采用计算机进行自动控制投氯量。