东北地区L城市水厂设计

东北地区L Y城市水厂设计

专业：10给水排水

班级：给排水一班

姓名：

给水处理课程设计任务书

一、 设计题目

东北地区L 城市水厂设计 二、原始资料

1城市净水厂设计水量为d m /101.1834 2该城市常年主导风向为东南风；

3净水厂工艺流程采用原水→混合→反应（隔板絮凝池）→沉淀（斜管沉淀池）→过滤（普通快滤池）→消毒（氯）。 三、设计内容

1.各处理构筑物设计和计算；

2.净水厂构筑物的平面布置；

3.绘图。 四、设计要求

1、设计说明书

说明书应简明扼要、计算内容完整，力求多用草图、表格说明，要求文字通顺、段落分明、字迹工整。

2、图纸：

给水厂平面布置图A1：

图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、相互距离；各构筑物之间的连接生产管线的平面位置、长度；其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等。 五、参考资料

1．李圭白．水质工程学．北京：中国建筑工业出版社

2．杨钦,严煦世.给水工程．北京：中国建筑工业出版社

3．给排水设计规范．北京：中国建筑工业出版社

4．给排水设计手册1、2、3、5册．北京：中国建筑工业出版社

5. 严煦世.给水排水工程快速设计手册.北京:中国建筑工业出版社

目录

1 设计任务 (5)

2混凝 (6)

3 沉淀 (9)

4 过滤 (11)

5 消毒 (12)

6辅助建筑物 (13)

7 水厂平面设计 (13)

参考文献 (15)

1．设计任务

1 设计题目

东北地区L 城市水厂设计 2 原始资料

1.城市净水厂设计水量为

d m /101.1834

2.该城市常年主导风向为东南风；

3.净水厂工艺流程采用原水→混合→反应（隔板絮凝池）→沉淀（斜管沉淀池）→过滤（普通快滤池）→消毒（氯）。 3 设计内容

1.各处理构筑物设计和计算；

2.净水厂构筑物的平面布置；

3.绘图。 4 设计要求

1、设计说明书

说明书应简明扼要、计算内容完整，力求多用草图、表格说明，要求文字通顺、段落分明、字迹工整。

2、图纸：

给水厂平面布置图A1：

图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、相互距离；各构筑物之间的连接生产管线的平面位置、长度；其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等。

2．混凝

2.1设计供水量

城市净水厂设计水量为

h m d m /67.7541/101.18334=? 2.2 药剂溶解池和溶液池计算 本水厂采用精制硫酸铝，根据流量 Q=d m /101.1834? 查表得最大投加量a=66.3mg/l 本水厂采用湿投方法投加药剂 2.2.1 溶液池

cn

aQ

cn aQ W 41710001000100241=

??=

式中 1W —溶液池溶剂，3m ； Q —处理的水量，h m /3 a —混凝剂最大投加量，l m g /

c —溶液浓度，一般取5%—20%，取c=15 n —每日调制次数，一般不超过3次，取n=2

3116.382

1541767

.75413.63417m cn aQ W =???==

∴ 溶液池采用钢混结构，形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=5m ×4m ×（1.9+0.3+0.3）m ，其中包括超高0.3m ，沉渣高度0.3m 。

池旁设工作台，宽1.5m 2.2.2 溶解池 溶解池容积、

2W =（0.2--0.3）1W =0.28×38.16=10.683

m

溶解池的形状采用矩形，尺寸为

长×宽×高=3.0m ×2.0m ×（1.78+0.3+0.2）m 其中包括超高0.3m ，沉渣高度0.2m 。 2.2.3加药间尺寸确定

加药间包括溶解池和溶液池， 所以尺寸 L ×B=5.5m ×5m

2.3 加药间即药库设计

硫酸铝所占体

301000

30??=

Q a

T 式中 3030--T 天硫酸铝用量（t ） a --硫酸铝投加量（mg/l ） Q --处理水量（d m /3 ） 所以 t kg Q a T 7.34334371930101.181000

3.63301000430==???=??=

相对密度为1.62，则硫酸铝所占体积为 343.7/1.62=212.23m 药品堆积高度为2m ，则所占仓库面积为 212.2/2=106.12

m 故 平面尺寸为10.3m ?10.3m 2.4 混合设备(管式静态混合器)

采用热浸镀锌管式静态混合器，采用2个

管式静态混合器是在管道内设置多节固定叶片，使水流成对分流， 同时产生涡旋反向旋转及交叉流动，从而获得混合效果 2.5 絮凝设备 (隔板絮凝池)

隔板絮凝池是传统的絮凝池布置形式，主要有往复式和回转式，本设计采用往复式隔板絮凝池，形状如下图

2.5.1设计参数

絮凝池设计两个，每池设计流量

s m h m d

m n Q h m Q /047.1/8.37702

24/101.1824)(33343

1==??==

2.5.2采用数据

反应时间T ＝20min ，池内有效水深为m H 5.2= 2.5.3计算总容积： 3312579.12562060

8

.3770m m T Q V ==?=

?= 2.5.4每个池子的平面尺寸

F=V/H=1257/2.5=502.83m 与斜管沉淀池宽度一致，池宽取20m 所以每个隔板絮凝池平面尺寸

L ×B=25.14m ×20m

3.沉淀

沉淀池采用异向流斜管沉淀池，设计2个

斜管沉淀池的原理与斜板沉淀池原理基本相同，但是从水力条件来看，斜管要比斜板更为优越，因为斜管的水力半径更小，因而雷诺数更低，沉淀效果亦为显著。

斜管示意如图

3.1设计参数

处理水量Q=18.1×410d m /3，斜管沉淀池与絮凝池池合建。池有效宽为20m 。 3.2设计计算

n

k Q Q 24)

1(1+?=

式中 Q--设计水量

K--水厂用水量占设计日用水量之比，一般采 用5%--10% 取5% n--沉淀池个数

所以 s m h m Q /3100.1/3375.39592

24)05.01(4101.181==?+??=

3.3平面尺寸A

q

Q A 1

=

式中 A--斜管沉淀池表面积2m

q --表面负荷[)/(23h m m ?]一般采用 9--11[)/(23h m m ?]取9[)/(23h m m ?]

244029.4399

375.39591m m q

Q

A ====

为了配水均匀，采用清水区平面尺寸L ×B=22m ×20m

4.过滤

采用普通快滤池 T

V Q F ?=

100nt nt T T --=

式中 F--滤池面积2m Q--设计水量d m /3

V--设计率速（m/h ）石英砂单层滤料一般采用 8--10m/h 取10m/h

T--滤池每日的实际工作时间h 0T --滤池每日的工作时间h

0t --滤池每日冲洗后停用和排放初滤水时间h 不考虑排放初滤时间 取0

1t --滤池每日冲洗时间h 取0.1h n--滤池每日冲洗次数 取2 所以 h nt nt T T 8.231.0224100=?-=--=

24

5.7608

.2310101.18m T V Q F =??=?=

滤池设计成8个，布置成对称行排列 则 单池面积

206.958

5.760m N F f ===

所以单个池子平面尺寸L ×B=10.5m ×9m

5.消毒(液氯消毒)

5.1 加氯量

⑴滤前加氯量

一般水源地滤前加氯量为1.0～2.0mg/L ，结合原水水质，确定滤前1.5mg/L

⑵滤后加氯量

滤后水或地下水加氯量为0.5～1.0 mg/L ，确定滤后加氯量为0.8 mg/L

⑶日投氯量 q=Qb

式中：Q ─设计水量，3

m /d;

b ─加氯量，包括预加氯和滤后加氯量，mg/L

q=Qb=18.1×?410(1.5+0.8)=416300g/d=416.3kg/d=17.35kg/h 5.2加氯间及氯库

加氯间及滤库面积据水厂规模确定 平面尺寸为：

L ×B=3m ×9m L ×B=12m ×9m ． 5.3 清水池

设计4个清水池

33101.184101.181.0m q k V ?=??=?=

式中 V--清水池有效容积 3

m

K--经验系数，一般采用10%--20% 取10%

Q--设计供水量d

m/3

每座清水池有效容积为18100/4=45253m设高度4m

则平面尺寸A=4525/4=1131.252m

所以 L×B=40m×28m

采用矩形水池，矩形水池施工方便，模板周转率高，且布置紧凑，因此采用矩形清水池

6.辅助建筑物

表3-7 附属建筑物定员及面积

建筑物名称定员（人）建筑面积（m2）办公楼35 350=35×10

电修建 5 100=10×10

机修间8 150=15×10

仓库 4 220=20×11

食堂100 200=20×10

浴室40 70=10×7 管配件堆场10 250=25×10 门卫 4 24=6×4

宿舍100 250=25×10

车库40 100=10×10

锅炉房 4 70=7×10 7．水厂平面布置

水厂的基本组成分位两部分：⑴生产构筑物和建筑物，包括处理构筑物、清水池、二级泵站、药剂间等。⑵辅助建筑物，其中又分为生产辅助建筑物和生活辅助建筑物两种。前者包括化验室、修理部门、仓库及宿舍等；后者包括办公楼、食堂、浴室、职工宿舍等。

水厂平面主要内容有：各种构造物和建筑物的平面定位；各种管道，阀门及管道配件的布置；排水管（渠）及窨井布置；道路，围墙，绿化及供电线路的布置等。

水厂平面布置时，应考虑下述几点要求：

⑴布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管的长度，并便于操作管理。如沉淀池或澄清池应紧靠滤池；二级泵房尽量靠近清水池。但各构造物之间应留出必要的施工和检修间距和管道地位。

⑵充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用。

⑶各构造物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工，检修方便。此外，有时也需设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时。为保证必须供应的水量采取应急措施。

⑷建筑物布置应注意朝向和风向。如加氯间和氯库应尽量设置在水厂主导风向的下风向；泵房及其他建筑物尽量布置成南北向。

⑸有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。

⑹对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性，还应考虑分期施工方便。

水处理构筑物按工艺流程呈直线布置，整齐，紧凑。

参考文献

[1] 给水排水设计手册第3册城市给水中国建筑工业出版社

[2] 净水厂设计中国建筑工业出版社

[3] 韩洪军主编.水处理工程设计计算中国建筑工业出版社

[4] 洪嘉年主编.给水排水常用规范详解手册中国建筑工业出版社

[5] 张启海主编. 城市与村镇给水工程中国水利水电出版

[6] 尹士君主编. 水处理构筑物设计与计算第二版化学工业出版社

[7]姚雨霖主编. 城市给水排水第二版中国建筑工业出版社

[8] 李亚峰主编. 给水排水工程专业毕业设计指南化学工业出版社

[9] 尹士君主编. 水处理构筑物设计与计算化学工业出版社