水厂计算书

一、设计原始资料

1. 源水水质资料：

2. 石英砂筛分曲线:

3. 厂区地形图（1：500）

1卩

a=130m b=170m水厂所在地区为粘土地区，厂区地下水位深度 4.41米, 地面标高175.3m,主导风向西南风。城市自来水厂规模为8.8万nVd。

、设计规模与工艺流程

1. 设计规模

城市自来水厂规模为8.7万m/d，水厂的自用水量按日用水量的5%算，则

水厂设计水量为：Q0=1.O5Q d=1.O5 X 87000=91350 M/d

一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站、土建工程均一次建成。

管式静态混合器*投加混凝剂（硫酸铝）栅条絮

凝池

J J投加消毒剂（液氯）

三、配水井设计计算

1. 配水井设计规模为3806.25m3/h=1.06m3/s。配水井水停留时间采用2〜3min,

3 取T=2.5min 取，则配水井有效容积为W=QT=3806.23 2.5/60=168.6m 。

2. 进水管管径D=1100mm v=1.13m/s，在1.0m/s-1.2m/s范围内。进水从配水

井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。

每个后续处理构筑物的分配水量为q=1.06/2=0.53m 3/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。

3. 堰上水头H:

因单个出水溢流堰的流量为q=0.53m{/s=530L/s , —般大于100L/s采用矩形堰，小于100L/s采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。

矩形堰的流量公式为：

q 二mb 2gH 3/2

式中q ――矩形堰的流量，nVs ;

m ---- 流量系数，初步设计时采用m=0.42；

b ----- 堰宽，m，取堰宽b=6.28m；

H——堰上水头，m

则有：H=0.1m

4. 堰顶宽度B

根据有关试验资料，当B/HV0.67时，属于矩形薄壁堰。取B=0.05m,这时

B/H=0.5 （在0〜0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。

5. 配水管管径D=900mm v=0.84m/s，在0.8m/s-1.0m/s范围内。配水井外径

为6m,内径为4m，井内有效水深F b=5.9m，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为6.2m。

四、混合工艺设计及计算

1. 混合器设计：

混合采用管式混合，设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50m设计流量

为Q=1.05Q d =91350 m 1/d=1.06m 3/s ，进水管采用两条钢管，每条钢管流量为 1903 m/h ，直径DN900设计流速为 0.83m/s , 1000i=0.899m ，混合管段水头损失 h=iL=50 x 0.899/1000=0.045m ，小于管道内水头损失要求 0.3-0.4m ，故在进水 管内安装管道混合器，本设计采用管式静态混合器。

采用玻璃钢管式静态混合器2个，每个混合器处理水量为0.53m 3/s ，水厂进 水管投药口至絮凝池的距离为10m

1. 进水管流速v=0.83m/s ，满足设计要求0.8-1.0m/s 。

2. 孔板孔径d 2 d 2/d 1=0.75

d i =900mm d 2=0.75 x 900=675mm

3. 孔板处流速 v =v x (d 1/d 2) =0.83 x (900/675) =1.48m/s

符合设计要求1.0-1.5m/s

4. 孔板水头损失 h '丸 v ' 7(2g)=2.66 x 1.48 2/(2 x 9.81)=0.3mH 2。

式中E 为孔板阻力系数，当d 2/d 1=0.75时，E =2.66 5. 混合时间

静态混合器采用2节，混合单元数取N=2,则混合器长度： L=1.1 x D x N=1.1x 0.9 x 2=1.98m 混合时间：T=L/v=1.98/0.83=2.39s

2. 加药间的设计计算

3

已知计算水量Q=91350=3806.25m /h 混凝剂采用精制硫酸铝，混凝剂最大 投药量u=30mg/L,药溶液的浓度b=10%混凝剂每日配制次数n=3次。

设计计算过程如下：

2.1溶液池

溶液池容积：

XA/ uQ 汉 24"00 uQ

W :

bn 1000 1000

417bn

30 3806.25

417 10 3 -9.13m 3

取 10m 3

静态混合器

溶液池设置两个，每个容积为W=5m

形状采用矩形，尺寸为 B X L X H=2.0X 2.0 X （ 1.25+0.3 ） m ，超高0.3m 溶液池池底设DN200的排渣管一根，溶液池采用钢筋混凝土池体，内壁衬以 聚乙烯板（防腐） 2.2溶解池

溶解池容积:

3

W 2 二（0.2 〜0.3）W i 二 0.3W i = 0.3 5 = 1.5m 溶解池池体

尺寸为

B X L X H=1.0X 1.5 X （ 1.0+0.2 ） m （池顶高出地面 0.2m ） 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d 0=5Omm 相应流速V 0=1.34m/s 溶解池底部设管径d=100mn 排渣管一根 每池设搅拌机一台，选用 ZJ-700型折桨式搅拌机，功率为 4KW 转速为

85r/min 。 2.3投药管

投药管流量：

查表得投药管管径d=20mm 相应流速为0.31m/s

2.4投药计量设备

采用计量加药泵，泵型号JZ-800/10，选用3台，两用一备 2.5石灰投量

1） 碱度为15mg/L=0.15mmol/L,市售精制硫酸铝含 AbQ 约16%投量35mg/L , 石灰市售纯度为50%

2） 投药量折合 AI 2Q 为35mg/L X 16%=5.6mg/L ，AI 2Q 分子量为102,投药量 相当于 5.6/102=0.055mmol/L ，剩余碱度取 0.385mmol/L ，贝U [CaO]=3 X 0.055-0.15+0.385=0.4mmol/L 。

q 。

W 2

60t

1.5 1000 60 10

= 2.5L/s

W 3 1000

24 60 60

10 3 1000 24 60 60

=0.347 L/s