给水处理厂课程设计计算书说明书

第一章 (3)
城市给水处理厂课程设计基础资料 (3)
1.1工程设计背景 (3)
1.2设计规模 (3)
1.3基础资料及处理要求 (3)
（1）原水水质 (4)
（2）地址条件 (4)
（3）气象条件 (4)
（4）处理要求 (5)
第二章 (6)
给水处理厂方案设计 (6)
2.1资料分析与整理 (6)
2.1.1水域功能和标准分类 (6)
2.1.2水质评价与分析 (7)
2.2水厂地址 (7)
2.2.1地址选原则 (7)
2.2.2气象条件 (7)
2.2.3设计规模 (8)
2.3工艺流程选择 (8)
第三章 (8)
净水构筑物的计算 (8)
3.1配水井 (8)
3.2混凝设施 (9)
3.2.1混凝剂类型及加药间 (9)
3.2.2混合设施 (167)
3.3反应池/絮凝池 (18)
3.3.1絮凝形式及选用 (19)
3.3.2往复式絮凝沉淀池计算 (23)
3.4沉淀池 (26)
3.4.1常见沉淀池类型 (26)
3.4.2设计计算 (28)
3.4.3排泥方法 (30)
3.5滤池 (32)
3.5.1常用的滤池形式 (32)
3.5.2滤池的设计计算 (37)
3.6消毒设施的设计 (48)
3.7清水池 (50)
第四章 (54)
给水处理厂布置 (54)
4.1工艺流程布置 (54)
4.2平面布置 (54)
4.3厂区道路布置 (55)
4.4厂区绿化布置 (55)
4.5厂区管线布置 (56)
4.6高程布置 (56)
4.7管渠水力计算 (56)
4.8给水构筑物高程计算 (57)
4.9给水处理构筑物高程布置 (57)
参考文献 (578)
第一章
城市给水处理厂课程设计基础资料1.1工程设计背景
某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市进程较快的地区。

近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流、螯峙塘新建一座给水处理厂。

1.2设计规模
该净水厂总设计规模为（10+M)×104m3/d(M为学生学号的个位数字），征地面积约40000m2，地形图见附图。

1.3基础资料及处理要求
（1）原水水质
原水水质的主要参数见下表。

原水水质资料
序
项目单位数值序号项目单位数值号
1 浑浊度度54.
2 1
3 锰mg/L 0.07
2 细菌总数个/mL 280 14 铜mg/L 0.01
3 总大肠菌群个/L 9200 15 锌mg/L <0.05
4 色度20 16 BOD
5 mg/L 1.96
5 嗅和味- 17 阴离子合成剂mg/L -
6 肉眼可见物微粒18 溶解性总固体mg/L 107
7 pH 7.37 19 氨氮mg/L 3.14
8 总硬度(CaCO3) mg/L 42 20 亚硝酸盐氮mg/L 0.055
9 总碱度mg/L 47.5 21 硝酸盐氮mg/L 1.15
10 氯化物mg/L 15.2 22 耗氧量mg/L 2.49
11 硫酸盐mg/L 13.3 23 溶解氧mg/L 6.97
12 总铁mg/L 0.17
（2）地址条件
根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。

（3）气象条件
项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝对最高温度38.2℃（94.7.2），绝对最低温度-0.5℃（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。

年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。

主导风向西南。

（4）处理要求
出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求。

第二章
给水处理厂方案设计
2.1资料分析与整理
2.1.1水域功能和标准分类
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五
类；
Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；
Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；
Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；
Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别
的标准值。

水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准
值。

同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标
准值。

实现水域功能与达功能类别标准为同一含义。

2.1.2水质评价与分析
上述水域功能和标准分类可知，可作为地表水源的水质应符合三类及以上，水质尚好。

由《生活饮用水卫生标准- GB5749-2006》对比可得：
项目超标倍数项目超标倍数项目超标倍数
浑浊度54.2 细菌总数 2.8 总大肠菌
9200
群
色度 1.33 氨氮 6.28
2.2水厂地址
2.2.1地址选择原则
（1）水厂选址的原则：
1）厂址应选择在工程地质条件较好的地方；
2）水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施；
3）水厂应少占农田或不占农田，并留有适当的发展余地；
4）水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；
5）当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。

（2）地址条件
根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。

2.2.2气象条件
项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平
均气温22℃，绝对最高温度38.2℃（94.7.2），绝对最低温度-0.5℃
（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。

年平均日照小时数1932
小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平
均相对湿度79%。

主导风向西南。

2.2.3设计规模
该净水厂总设计规模为11×104m3/d。

征地面积约40000m2。

2.3工艺流程选择
PAC 氯消毒原水机械混合池隔板反应池平流沉淀池V型滤池清水池
第三章
净水构筑物的计算
3.1配水井
设采用两条DN=700的钢管并联作为原水输水干管，当一条检修
时，另一条输水管应通过75%的设计流量，即
Q=0.75×3483.9681=2613.0 m³/h=0.726 m³/s
一般按照设计规模一次建成，停留时间取30s。

1）给水厂总处理水量：
Q=65100×(1+0.05)/24×3600=0.753m3/s
2）配水井有效容积：
W= QT=0.753×120=90.36 3
（m）
3)进水管径D1:
设采用两条DN=600mm的钢管并联作为原水输水干管，当一条检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量，即
Q=0.75×0.753 m³/s =0.527m³/s
查水力计算表得知，当进水管管径D1=600mm，V=1.99m/s（在1.8-2.2m/s 经济流速范围内）。

4）配水管管径D2
有前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为q=0.375m3/s，查水力计算可知，当配水管管径D2 =700mm，V=0.97m/s（在0.8--1.0m/s 范围内）。

5）配水井设计
配水井长L=12m，宽为3m，井内有效水深H0=2.51m，，取配水井总高度为3.1m（超高0.59）。

3.2混凝设施
3.2.1混凝剂类型及加药间 1）混凝剂的选择与投加量
名称
分子式
一般介绍 固体硫酸铝
2432l )18A H O ⋅（SO
1. 制作工艺复杂。

水解作用缓慢
2.
含无水硫酸铝50％~52％，含23l A O 约
15％
3. 适用于水温为20~40℃
4.
当pH=4~7时主要取出水中有机物；pH=5.7~7.8时，主要去除悬浮物；pH=6.4~7.8时，处理浊度高色度低的水
液体硫酸铝
2432l )18A H O ⋅（SO
1. 制作工艺简单
2. 含
23l A O 约6％
3. 坛装或灌装车、船运输
4. 配置使用比固体方便
5. 适用范围同固体硫酸铝
6.
易受温度及晶核存在影响形成结晶析出
明矾
243242l )24A K SO H O
⋅⋅（SO
1.
基本性能同固体硫酸铝
2.
现已大部被硫酸铝所取代
硫酸亚铁（绿矾）
42e 7F SO H O ⋅
1. 腐蚀性较高
2. 絮体形成较快，较稳定，沉淀时间短
3.
适用于碱度高、浊度高pH=8.1~9.6的水不论冬夏都稳定，但原水色度较高时不宜采用
三氯化铁
32e l 6F C H O ⋅
1. 对金属腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀对塑胶管也会因为发热而引起变形
2. 不受温度影响，絮体结的大，沉淀速度快，效果好
3.
易溶解，易混合，渣滓少
4.
原水pH=6.0~8.4之间为宜，当原水碱度不足时，应加一定量的石灰
5. 在处理高浊度水时，三氯化铁用量一般要比硫酸铝少
6. 处理低浊度水时，效果不显著
碱式氯化铝
2n 16n [l ()l ]A OH C -
1. 净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著
2.
温度适应性高，pH 适用范围宽，因而可不投加碱剂
3. 使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好
4. 设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低
5.
是无机高分子化合物
综合考虑到原水水质、成本、操作难易等因素，选用碱式氯化铝
2n 16n [l ()l ]A OH C -
常用的混凝剂投加量按照20mg/L 设计，所以碱式氯化铝每天的投加量： M=115500×1000×20/103=2310Kg
2）溶解池、溶药池的药液浓度和体积
设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜，池顶宜高出地面1 m 左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。

溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于1 m 的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。

由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。

溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小、可用耐酸陶上缸作溶解池。

当投药量较小时，亦可在溶液池上部设置淋溶斗以代替溶解池。

溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。

池周围应有工作台，底部应设置放空管。

必要时设溢流装置。

混凝剂的投加浓度一般采用5%—15%(按商品固体质量计)。

通常每日调制2—6次，人工调制时则不多于3次。

溶液池的数量一般不少于两个，以便交替使用，保证连续投药。

溶解池的容积常按溶液池容积的0.2~0.3倍计算。

溶液池容积：
1000
1000bn 100
24uQ w 1⨯⨯⨯⨯=
式中：ｕ＝最大投加量
Ｑ＝水量
ｎ＝每日调制次数，这里取2次 ｂ＝药剂浓度（15％）
12410010001000417u Q u Q W b n b n ⨯⨯=
==
⨯⨯3m 69.72154175
.481220=⨯⨯⨯，
取8m 3，溶液池设计为两个，一备一用，交替使用，保证连续投药，容积各为1W 溶液池的形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=4×2×1.2，其中包括超高0.2m 。

溶解池容积：
312
m 4.283.03.0w w
=⨯==
溶解池也设计为两个，容积各为2W 。

采用矩形，尺寸为长×宽×高=2×1.2×1.2，其中包括0.2m 超高。

3）投加系统构成和投药控制系统选型
常用投加方法有干投法及湿投法两种，其优缺点的比较如下：
投加方法
优点
缺点
干投 1.设备占地小
2.设备被腐蚀的可能性
较小
3.当要求加药量突变
时，易于调整投加量
4.药液较为新鲜１.当用药量大时.需要一套破碎混凝剂的设
备
２.混凝剂用量少时，不易调节
３.劳动条件差
４.药剂与水不易混合均匀
湿投 1.容易与原水充分混合
2.不易阻塞入口，管理
方便
3.投量易于调节１.设备占地地大
２.人工调制时，工作量较繁重
３.设备容易受腐蚀
４.当要求加药量突变时投药量调整较慢
此设计方案采用湿投方法。

投加方式一般有重力投加和压力投加两种，两种方式原理和优缺点如下：
投加方式作用原理优缺点适用情况
重力投加建造高位药液池，利用重力作用
将药液投人水内
优点:操作较简
单、投加安全
可靠
缺点:必须建造
高位药液池。

增加加药间层
高
1.中小型水厂
2.考虑到输液
管线的沿程水
头损失。

输液
管线不宜过长
压力投加
水射器
利用高压水在水射器喷嘴处
形成的负压将药液吸人并将药液射入压力
水臂
优点:设备简
单，使用方便，不受药液池高
程所限 缺点:效率较低，如药液浓度不当，可能引起堵塞
各种水厂规模均可适用
加药泵
泵在药液池内
直接吸取药液、加入压力
水管内
优点:可以定量
投加，不受压力管压力所限 缺点:价格较贵，养护较麻
烦
适用于大中型
水厂
此设计方案选择重力投加方式。

混凝剂湿式投加系统如图：
4
）加药间及药库布置
加药间：
各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。

加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm 。

为便于冲洗
水集流，地坪坡度≧0.005，并坡向集水坑。

药库：
药剂按最大投加量的30d 用量储存。

碱式氯化铝总质量：
t Kg aQ T 3.696930005.11000
30
101120100030430==⨯⨯⨯⨯== 碱式氯化铝的相对密度为≥1.2，这里取 1.3，则碱式氯化铝所占体积为： 69.3/1.3=53.3m
3
药品堆放高度按2.0m 计（采用吊装设备），则所需面积为:26.652
m 考虑药剂的运输、搬运和磅秤所占面积，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，则药库所需面积为： 26.65×1.3=34.645m 3
取40 3
m ，药库平面尺寸取10×4m ，仓库上端留有超高，1m
库内设电动单梁悬挂起重机一台，型号为DX0.5-10-20。

3.2.2混合设施
一般要求：
1) 混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内
使药剂均匀地扩散到整个水体，也即采用快速混合方式； 2) 混合时间一般为10~60s ；
3) 搅拌速度梯度G 一般为600~1000s -1； 4) 当采用高分子絮凝剂时，混合不宜过分剧烈；
5) 混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直
接连接方式。

最长距离不超过120m；
6) 混合设施与后续处理构筑物连接的管道可采用0.8~1.0m/s。

混合方式：
混合方式基本分两大类:水力和机械。

前者简单，但不能适应流量的变化；后者可进行调节，能适应各种流量的变化，但需有一定的机械维修量。

具体采用何种形式应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及维修条件等因素确定。

此设计方案采用机械混合方式。

机械混合的桨板有多种形式，如桨式、推进式、涡流式等,这里采用桨式，混合池形状为圆形。

机械混合池
m/h 混合时间取t=1min，设计两个混合池，即池数n=4。

设计水量Q=4812.53
混合池有效容积w:
3m 05.204
601
5.4812n 60t w =⨯⨯==Q 混合池高度H:
混合池采用直径R=3m 则有效水深'H m R H 84.214.34
w 2
=⨯⨯=
’
取3m 。

超高取0.3m ，则混合池高度H H= 'H +0.3=3.3m 桨板尺寸：
桨板外缘直径D=2m 桨板宽度b=0.4
垂直轴上装设两个叶轮，每个叶轮装一对桨板。

垂直轴转速0n
桨板外缘线速度采用3/m s υ=则
0n 60603
28.729(/min)3.142
r D υπ⨯=
==≈⨯ 桨板旋转角度ω
00.10.129 2.9(/)30
n n rad s πω=
≈=⨯=
桨板搅动时消耗功率0N
3440()
()408Zb R r N C
kW g
ρω-=
式中：C —阻力系数，C=0.2~0.5,采用0.3
ρ—水的密度，1000kg/3m ；
Z —桨板数，此处Z=4；
R —垂直轴中心至桨板外缘的距离，m ，R=1
r —垂直轴中心至桨板内缘的距离，m ，r=0 g=重力加速度，9.81m/2
s
所以 0N =34
1000 2.940.40.3
1 2.925()4089.81
kW ⨯⨯⨯⨯=⨯ 转动桨板所需的电动机的功率N 桨板转动时的机械总效率10.75η= 传动效率20.6~0.95η=，采用2η=0.7则 N=
12
2.925
5.572()0.750.7
N kW ηη=
=⨯
选择功率为7kW 的电动机
3.3反应池/絮凝池
絮凝阶段的主要任务是，创造适当的水力条件，使药剂与水混合后所产生的微絮凝体，在一定时间内凝聚成具有良好物理性能的絮凝体，它应有足够大的粒度(0.6~1.0）、密度和强度(不易破碎);并为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。

一般要求：
1) 絮凝过程中速度梯度G 或絮凝流速应逐渐由大到小；
2) 絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在10~30min ，低浊、低温水
宜采用较大者；
3) 絮凝池的平均速度梯度G 一般在30~60s -1之间，GT 值达104~105，
以保证絮凝过程的充分与完善；
4) 絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。

如需用管渠
连接时，管渠中的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水
头跌落；
5)为避免已形成絮体的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于
0.10m/s；
6)应避免絮体在絮凝池中沉淀。

如难以避免时，应采取相应排泥措
施。

3.3.1絮凝形式及选用
絮凝设备与混合设备一样，可分为两大类:水力和机械。

前者简单，但不能适应流量的变化；后者能进行调节，适应流量变化，但机械维修工作量较大。

絮凝池形式的选择，应根据水质、水量、沉淀池形式、水厂高程布置以及维修要求等因素确定。

几种不同形式絮凝池的主要优缺点和适用条件如下表：
形式优缺点适用条件
隔板絮凝池往复式
优点:1.絮凝效果较好
2.构造简单，施工方便
缺点:1.絮凝时间较长
2.水头损失较大
3.转折处絮粒易破碎
4. 出水流不易分配均
匀
1.水量大于3000
3
m/d的水厂
2.水量变动小
回转式
优点:1.絮凝效果较好
2.水头损失较小
3.构造简单.管理方便
缺点:出水流量不易分配均匀
1.水量大于
30003
m/d的水厂
2.水量变动小
3.适用于旧池改建
和扩建
折板絮凝池优点:1.絮凝时间较短
2.絮凝效果好
缺点:1.构造较复杂
2.水量变化影响絮凝效
果
水量变化不大的水
厂
网格（栅条）絮凝池优点:1.絮凝时间短
2.絮凝效果较好
3.构造简单
缺点:水量变化影响絮凝效果
１.水量变化不大
的水厂
２.单池能力以
1.0~
2.5m3/d为
宜
机械絮凝池优点:1.絮凝效果好
2.水头损失小
3.可适应水质、水量的
变化
缺点:需机械设备和经常维修
大小水量均适用，
并适应水量变
动较大的水厂
此方案采用往复式隔板絮凝池，形状如图：
往复式隔板絮凝池
3.3.2往复式絮凝沉淀池计算
总容积W
60
QT
W = 式中： Q —设计水量
T —絮凝时间，一般设计为20-30min ，此处取20min 3m 2.160460
20
5.481260w =⨯==
QT 池数n 取4，则每池净平面面积： '1
n W
F H = 式中：n —池数
1H —池内平均水深，这里取2.5m 超高2H =0.3m
池子宽度B ：采用12.5m 池子长度（隔板间净距之和）： '250
2012.5
L =
=m 隔板间距按廊道内流速不同分成6档，分别为1=0.45m /s υ，
2=0.4m /s υ，
3=0.35m /s υ,4=0.30m /s υ,5=0.25m /s υ,6=0.20m /s υ
30.05
.245.0436005
.4812nv 3600111=⨯⨯⨯==
H Q α
取1a =0.30（采用值），则实际流速'
1υ=0.445m /s 同理：2a =0.35m,'
2υ=0.382m /s
3a =0.40m, '
3υ=0.334m /s 4a =0.45m, '4υ=0.297m /s 5a =0.55m, '5υ=0.243m /s 6a =0.70m, '6υ=0.191m /s
每一种间隔采取3条，则廊道总数为18条，水流转弯次数为17次。

则池子长度（隔板间净距之和）：
'L =3123456()a a a a a a +++++=3×(0.3+0.35+0.40+0.45+0.55+0.70）
=8.25m
隔板厚度按0.2计，则池子总长： L=8.25+0.2⨯（18-1）=11.65m
按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。

第一段： 水力半径： m H H R 14.05
.223.05
.23.021
1111=⨯+⨯=
+=
αα
絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，则槽壁粗糙系数n=0.013
流速系数1
1y n n C R n
=
， 12.50.130.75(0.10)n y n R n =--- 112.50.0130.130.75(0.0130.10)y R =---=0.15
3.57013
.014.0115
.0111==
=y R n C 第一段廊道长度：1l =3B=3×12.5=37.5m
第一段水流转弯次数：1S =3 水头损失按下式计算：
()m l R C S n n
n 22
n
20n n v g 2v h +=ξ
式中：
0υ—该段隔板转弯处的平均流速，m/s; n S —该段廊道内水流转弯次数；
ξ—隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板为3.0，回转隔板为1.0；
n l —该段廊道的长度之和。

()s H Q /m 111
.0n 2.136005.4812n w 3600v n
1n 00αα=
⨯=⨯=
式中：
0ω—隔板转弯处面积，宽度取'1.2n a 。

则：
079.0v g 2v h 11
212
12011=+=L R C S ξ
各段水头损失计算结果见下表：
段数
n S
n l
n R
0υ
'n υ
n C
n h
1 3 37.5 0.14 0.370 0.445 57.3 0.079
2
3 37.5 0.16 0.317 0.382 58.
4 0.056 3
3
37.5
0.19
0.278
0.334
60.0
0.042
4 3 37.
5 0.21 0.247 0.297 60.9 0.032 5 3 37.5 0.25 0.202 0.245 62.5 0.021
6 2
25
0.31
0.159
0.191
64.5
0.013
m h h n 243.0==∑
GT 值计算（t=20℃）： 60h
G T
γμ= 式中：
G —速度梯度（s -1） γ—水的浓度1000kg/m 3
μ—水的动力粘度（2
/kg s m ⋅），见《给水排水设计手册第一册》108页，表5-35 所以
14
36.4420
10029.160243
.0100060--=⨯⨯⨯⨯==
s T h G μγ GT=44.36×20×60=53232（在104~105范围内） 池底坡度： ==
L
h
i 2.1% 3.4沉淀池
用于沉淀的构筑物称为沉淀池。

按照水在池中的流动方向和线路，沉淀池分为平流式(卧式)、竖流式(立式)、辐流式(辐射式或径流式)、斜流式(如斜管、斜板沉淀池)等类型。

此外，还有多层多格平流式沉淀池.中
途取水或逆坡度斜底平流式沉淀池等。

沉淀池型式的选择，应根据水质、水量、水厂平面和高程布置的要求，并结合絮凝池结构型式等因素确定。

3.4.1常见沉淀池类型
常见各类型式沉淀池的性能特点及适用条件如下表：
型式性能特性适用条件
平流式优点:1.可就地取材，造价
低
2.操作管理方便，施工
较简单
3.适应性强，潜力大、
处理效果稳定
4.带有机械排泥设备
时，排泥效果好
缺点:1.不采用机械排泥装
置时，排泥较困难
2.机械排泥设备.维护
较复杂
3.占地面积较大
1.一般用十大中型净水厂
2.原水含砂量大时，作预沉
淀池
竖流式优点:1.排泥较方便
2.一般与絮凝池合建，不需
另建絮凝池
3.占地面积较小
缺点：1.上升流速受颗粒下
沉速度所限出水量小，一般
沉淀效果较差
2.施工较平流式困难
1.一般用于小型净水厂
2.常用于地下水位较低
时
辐流式优点:1.沉淀效果好
2.有机械排泥装置时，
排泥效果好
缺点:1.基建投资及费用大
2.刮泥机维护管理较
1.一般用于大中型净水
厂
2.在高浊度水地区，作预
沉淀池
复杂，金属耗量大
3.施工较平流式困难
斜管（板）式优点:1.沉淀效率高
2.池体小，占地少
缺点:1.斜管(板)耗用材料
多，且价格较高
2.排泥较困难
1.宜用于大中型水厂
2.宜用于旧沉淀池的扩
建、改建和挖潜
一般要求：
1)用于生活饮用水处理的平流沉淀池，沉淀出水一般控制在5NTU
以下；
2)池数或分格数一般不少于2座；
3)沉淀时间一般采用1.0~3.0h；
4)沉淀池内平均水流流速一般为10~25mm/s；
5)有效水深一般为3.0~3.5m，超高一般为0.3~0.5m；
6)池的长宽比应不小于4：1，每格宽度或导流墙间距一般采用3~9
没，最大为15m，当采用虹吸式或泵吸式桁车排泥时，池子分格
宽度应结合机械桁车的宽度；
7)池的长深比应不小于10：1，采用吸泥机排泥时，池底为平坡；
8)平流沉淀池采用穿孔墙配水时，穿孔墙在池底积泥面以上
0.3~0.5m处至池底部分不设孔眼，以免冲动沉泥；
9)泄空时间一般不超过6h；
10)弗劳德数一般控制在Fr=1×10-4~1×10-5之间；
11)雷诺数Re一般为4000~15000间，设计时应注意隔墙设置，以减
小水力半径R，降低雷诺数；
此设计方案采用平流式沉淀池且与絮凝池合建在一起，与絮凝池对应，沉
淀池个数n=4.
设计超高0.3m ，有效水深H=3m ，池内平均流速υ=15mm/s ，沉淀时间采用t=1h
3.4.2设计计算
池体尺寸： 单池容积W ()
3m 125.12034
15.4812n t =⨯==Q W 池长L
根据《给水排水设计手册-第三册》528页可得公式： 3.6L t υ= 则池长 3.6 3.615154L t m υ==⨯⨯= 池宽B
m LH B 43.73
54125
.1203W =⨯==
采用12.5m （为配合絮凝池的宽度） 每池中间设一导流墙，则每格宽度为：
m B
8575.14
b == 进水穿孔墙：
沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长12.5，墙高3.3m 穿孔墙孔洞总面积Ω 穿孔处流速采用0υ=0.25m/s,则 3034.125
.0436005
.48123600m n Q =⨯⨯=⨯⨯=Ωυ
孔洞个数N
孔洞形状采用矩形，尺寸为1518cm cm ⨯，则
()个506.4918
.015.034
.118.015.0≈=⨯=⨯=
Q N
出水渠
（1） 采用薄壁堰出水，堰口应保证水平 （2） 出水渠宽度采用1m ，则渠内水深
()
m 18.01
73.1gb
q 73.1h 23
2
2
322
n 3600===gb
Q 为保证自由溢水出水渠的超高定位0.1m ，则渠道深度为0.28m 排泥设施
排泥是否通畅关系到沉淀池净水效果，当排泥不畅、泥渣淤积过多时，将严重影响出水水质。

3.4.3排泥方法
排泥方法一般分为多斗重力排泥、穿孔管排泥和机械排泥等等三种，可视具体情况采用。

各种排泥方法比较如下：
排泥方法
优缺点
适用条件
多斗重力排泥
优点:1.可以分斗排泥，排泥均匀而无干扰
2.与穿孔管排泥相比，排泥管不易堵塞
3.排泥浓度较高
缺点:1.排泥不彻底、一般仍需定期人工清洗 2.排泥澡作劳动强度较大
3.池底结构复杂，施工较困难
1.原水浊度不高
2.一般用于中小型水厂 穿孔管排泥
优点:1.少用机械设备 2.耗水量少 3.池底结构较简单
缺点:1.孔眼易堵塞，排泥效果不稳定 2.检修不便 3.原水浊度较高时，排泥效果差
1.原水浊度适应范围较广
2.穿孔管长度不太长
3.新建或改建的水厂 机械排泥
优点：1.排泥效果好
2.可连续排泥
3.他底结构较简单
4.劳动强度小，操作方便可以配合自动化 缺点：1.设备和维修工作t 较多
2.排泥浓度较低
1.原水浊度较高
2.排泥次数较多
3.地下水位较高
4.一般用于大、中型水厂 为取得较好的排泥效果，可采用机械排泥。

即在池末端设集水坑，通过排泥管定时开启阀门，靠重力排泥。

池内存泥区高度为0.1m ，池底有1.5‰坡度，坡向末端积泥坑（每池一个），坑的尺寸为505050cm cm cm ⨯⨯
排泥管兼沉淀池放空管，其直径应按下式计算
0.50.5
0.70.712.554 3.10.278()33600B L H d m t ⨯⨯⨯===⨯
此处采用300mm 式中：
0H —池内平均水深，m ，此处为3+0.1=3.1m t —放空时间，s ，此处按3h 计。

沉淀池水利条件复核 （1） 水力半径R
1250300
202.7()223001250
BH R cm H B ωρ⨯=
===+⨯+ 式中
ω—水流断面积（2cm ）
ρ—湿周（cm ） （2） 弗劳德数r F
2
2
51.5 1.1310202.7981
r F Rg υ-===⨯⨯（在范围45110110--⨯-⨯内）
3.5滤池
3.5.1常用的滤池形式
形式
滤池特点
优缺点
适用条件
滤前水浊度
规模和其他
普通快滤池下向流、砂
滤料的四
阀式滤他
优点:
(1)有成熟的运转经
验，运行稳妥可靠
(2)采用砂滤料。

材料
易得，价格便宜
(3)采用大阻力配水系
统，单池面积可做得较
大。

池深较浅
(4)可采用降速过沧，
水质较好
缺点:
(1)阀门多
(2)必须设有全套冲洗
设备
小于10
(1)可适用一
上人、中、小
型水厂
(2)单池面积
一般不宜大于
1003
m
(3)确条件时
尽量采用表面
冲洗或空气助
洗设备
双阀滤池下向流、砂
滤料的双
阀式滤池
优点:
(1)同普通快滤池的
(1),(2),(3),(4)
(2〕减少二只阔门.相应
降低了造价和检修下作
量
缺点:
(1)必须设有全套冲洗设
备
(2)增加形成虹吸的抽气
设备
与普通快滤他
相同
V型滤池下向流均
粒砂滤料，
带表面扫
洗的气水
反冲滤池
优点:
(1)运行稳妥可靠
(2)采用砂滤料，材料易
得
(3)滤床含污量大、周期
长、滤速高、水质好
(4)具有气水反洗和水表
面扫洗，冲洗效果好
缺点:
(1)配套设备多，如鼓风
机等
(2)土建较复杂，池深比
小于10
(1)适用于大、
中型水厂
(2)单池面积
可达1503
m
以上。