给水处理厂设计

给水处理厂设计计算说明书

学院：土木工程学院

专业：给水排水工程

班级：

学号：

姓名：

指导老师：

目录

第一章总论 (1)

第二章设计任务 (1)

第三章设计原始资料 (1)

第四章给水处理厂用水量计算 (1)

第五章取水泵站 (1)

第六章混凝以及沉淀 (1)

第七章过滤 (1)

第八章消毒 (1)

第九章清水池 (1)

第十章给水处理厂总平面图 (1)

第一章 总 论

本次课程设计主要是城市给水处理厂的常规处理工艺设计，主要涉及混凝沉淀、过滤、消毒等工艺的参数设计。

第二章 设 计 任 务

根据任务书所给定的资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计一个中小型给水处理厂。该水厂所在地区为 广东 地区。

城市自来水厂规模为 12.6 万m 3/d 。

第三章 设计原始资料

编 号 名 称

单 位

分 析 结 果

１ 水的嗅和味 级 Ⅱ类水体

２ 浑浊度 <3度 ３ 色度 <15度 ４ 总硬度 450毫克／升

５ PH 值 6.5~8.5 ６ 碱度 度 ７

溶解性固体

毫克／升 ８

水的温度：最高温度

43度 最低温度

0度 ９ 细菌总数 100个／毫升 １０ 大肠菌群

3个／升

2.石英砂筛分曲线：

筛孔直径（毫米）0.3 0.4 0.5 0.6 0.75 1.0 1.2 1.5 通过砂量所占的百分比

34 41 58 64 75 81 91 97

（%）

3、厂区地形图（1：500）

4、水厂所在地区为广东地区，厂区地下水位深度 3.7 米，主导风向南风。

5、厂区地形示意图：

第四章给水处理厂水量计算

城市自来水厂规模为12.6万m3/d，即5250.00 m3/h, 1.45833 m3/s。当原水浊度不超过1000～2000mg/L时，设计流量为：

×（1+α）=5250.00 m3/h×（1+0.06）=5565m3/h=1545.83L/s Q=Q

d

式中α为水厂自用水量系数，取值0.06。

第五章处理流程的设计

水源→泵站→管式静态混合器→往复式隔板絮凝池 + 平流沉淀池→普通快滤池→清水池→吸水井→二泵站→用户

混凝剂采用： FeCl3，管式静态混合器

消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯

第六章取水泵站

城市给水处理系统，通过泵站取水，其中流量为1545.83L/s，流速为1.2~1.6m/s,为使水量得到保证，采用2根输水管同时向给水处理厂输水，即每根输水管的流量为772.92 L/s，查水力计算表可得：每根输水管的管径为DN900，管内流速为1.21m/s,坡度为1.811%。。

第七章混凝以及沉淀

一、混凝

(1)、混凝剂选择：

根据原水的水质水温和PH值的情况，选用混凝剂为聚合氯化铁(PFC)，投加浓度为15％，最大投加量为40（mg/l）。

优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5~9）。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。

(2)、药剂配制及投加方式的选择：

混凝剂的投加分干投与湿投法两种。本设计采用后者。采用计量泵投加。

(3)、混合设备的设计

本设计中采用管式静态混合器，故不单独设构筑物。

(4)、混凝剂的溶解与调配

药剂调配一般有水力、机械、压气、水泵等方法。本设计采用空气调制方法。

(5)、溶解池容积W1

因用的是聚合氯化铁，需设溶解池，溶解池容积按溶液池容积的30%计：

W1=0.3 W2=0.3×28=9 m3

溶解池尺寸为L×B×H=2.5m×2.5m×1.7m,其中H为实际高度，已包括超高0.2m。

溶解池的放水时间采用t=10min, 则放水流量：

q0= W1÷60t=9×1000÷(60×10)=15 L/s

选择放水管管径DN=100mm,相应流速v0=1.95m/s。

溶解池底部设管径D=100mm的排渣管一根。

溶解池采用压缩空气搅拌，其中，空气供给强度设为10L/（S·m2），空气管流速设为13m/s,孔眼直径设为3mm，流速为26m/s,支管间距设为500mm。溶解池置于地下，池顶高出地面0.2m。

溶解池和溶液池材料都采用钢筋混凝土，内壁衬以聚乙烯板。

(6)、溶液池容积W2

根据设计流量Q=5565m3/h，最大药剂投加量为α=50mg/L，溶液浓度c=12%，每天调制次数n=2，则溶液池容积为：

W2=αQ/417cn=50×5565/(417×12×2)=28 m3

采用两个溶液池。每个池子的有效容积为W2，。溶液池的基本尺寸L×B×H=3.5m ×3.5m×2.5m,其中H为实际高度，已包括超高0.2m。

(7)、投加设备

1）药液提升设备

2）投药管

每池设一根投药管，投药管流量：

q=W2×2×1000/86400=0.65 L/s

选择投药管管径DN=50mm,相应流速为0.34m/s。

(8)、计量设备

拟采用LZB-40型转子流量计。LZB型玻璃转子流量计由一个垂直安装的锥形玻璃管与转子组成，可以从锥形管外壁的刻度上直接读出介质的流量值。锥体管长度430mm，工作环境-20～120℃，压力≦6kg/cm2。

(9)、药剂仓库的计算

1）已知条件

混凝剂为聚合氯化铁(PFC)，每袋质量是50Kg,每袋规格为0.5m×0.5m×0.2m。投药量为50mg /L，水厂设计水量为5565m3/h。药剂堆放高度1.5 m，药剂储存期为28天。

2）设计计算

聚合氯化铁（PFC）的袋数

N=(Q×24)ut/(1000w)=( 5565×24×50×28)÷(1000×50)=3740（袋）

堆放面积

A=NV/［H（1-e）］=（3740×0.5×0.5×0.2）÷［1.5×（1-0.2）］=155.83m2

仓库平面尺寸

B×L=10 m×20 m=200 m2

（10）、加药间的设计计算

采用佛山水泵厂生产的计量加药泵，泵型号JZ1000/16，选用三台，二用一备，加药间的平面尺寸为B×L=15m×20m

二、混合

本设计采用管式静态混合器。

三、絮凝反应池

本设计采用往复式隔板絮凝反应池。

1、设计参数：

根据设计流量Q=5565m3/h，设2池。廊道内流速采用4段：V1=0.57m/s，