20万吨净水厂设计计算说明书

目录

一、总论 (2)

1.设计任务及要求 (2)

2.设计原始资料 (2)

二、总体设计概况 (3)

1、水厂规模 (3)

2、总体设计 (3)

2.1确定给水处理厂工艺流程 (3)

2.2水厂工艺方案确定及技术比较 (3)

三、给水单体构筑物设计计算 (5)

（一）、混凝剂配制和投加 (5)

（1）、设计参数 (5)

（2）、溶液池设计及计算 (5)

（二）、混合设备的设计 (6)

（三）、反应设备的设计 (6)

1、回转式隔板絮凝池 (6)

2、平流沉淀池 (9)

3、滤池 (12)

4、进出水系统 (20)

四、消毒 (21)

五、其他设计 (21)

1、清水池 (21)

2、吸水井的设计 (24)

3、二级泵房的设计 (24)

4、辅助建筑物面积设计 (24)

5、水厂管线 (24)

6、道路及其它 (24)

六、水厂总体布置 (25)

参考文献 (25)

一、总论

1.设计任务及要求

给水处理课程设计的目的，一方面在于培养学生的工程思想，另一方面在于学习给水处理工艺设计的基本方法。具体表现为巩固与运用所学的理论知识，熟悉设计步骤与内容，培养分析问题和解决问题的能力。

2.设计的原始资料

该城镇地处北京东部，是北京的一座重要的卫星城市，现有一座地下水源水厂和相应配套的供水系统。近年来，由于人口的增多及工业发展，城镇规模不断扩大，现有的城市基础设施，特别是城市供水系统难以满足供水要求。目前生活供水严重不足，大部分地区采用定时供水措施勉强维持，楼房二层无水，一些平房在高峰用水时也常发生停水现象，严重影响了市民的正常生活和工业生产发展，急需开发新水源以解决供水不足的问题。

（1）地理条件：地形平坦，稍向西倾斜，地势平均标高为22米（河岸边建有防洪大堤）（2）厂位置占地面积：水厂位置距河岸200米，占地面积充分。

（3）水文资料：河流年径流量3.76――14.82亿立方米，河流主流量靠近西岸。

取水点附近水位：五十年一遇洪水位：21.84米；

百年一遇洪水位：23.50米；

河流平常水位：15.80米；

河低标高：10米。

（4）气象资料及厂区地质条件：全年盛行风向：西北；全年雨量：平均63毫米；冰冻最大深度：1米。厂区地基：上层为中、轻砂质粘土，其下为粉细砂，再下为中砂。地基允许承载力：10～12t/m2。厂区地下水位埋深：3～4米。地震烈度位8度。

（6）水质、水量及其水压的要求：

设计水量：根据资料统计，目前在原地下水源继续供水的情况下，每天还需20万立方米。

水质：满足现行生活饮用水水质标准。

水压：二级泵站扬程按50米考虑。

二、总体设计概况

1.水厂规模

根据资料，水厂净水产量20万m3/d，考虑到水厂自用水和水量的损失，确定安全系数为K=1.06。这总处理水量Q=1.06*20万=21.2万m3/d=8833.33 m3/h，取为8850 m3/h。

2.总体设计

2.1确定给水处理厂工艺流程

根据水源水质和《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）及《生活饮用水卫生规范》（卫生部，2001年6月），根据设计的相关原始资料如水厂所在地区的气候情况、设计水量规模、原水水质和水文条件等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经技术经济比较确定采用地表水净化工艺：

原水→（混凝剂、助凝剂）混合→絮凝池→沉淀池→过滤池→（消毒）→清水池→提升泵站（二级泵房）→城市管网→用户

2.2水厂工艺方案确定及技术比较

（1）、给水处理厂工艺流程方案的选择及确定

方案一：原水→一泵房→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→二泵房→用户

方案二：原水→一泵房→扩散混合器→折板絮凝池→斜板沉淀池→ V 型滤池→清水池→二泵房→用户

（2）、方案技术比较：

综上所述：方案一较合理。

三、给水单体构筑物设计计算

（一）、混凝剂配制和投加

（1）、设计参数

根据原水水质及水温，参考有关水厂的运行经验，选精致硫酸铝为混凝剂。最大投加量为20mg/L ，精致硫酸铝投加浓度为10%。采用计量投药泵投加。

（2）、溶液池设计及计算

溶液池设计为以高架式设置，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。

1）.确定溶液池容积：

根据《给水排水设计手册第3册第二版城镇给水》P455页

2）.溶液池容积 按下式计算：

2417aQ

W bn

=

式中 2W －溶液池容积，m 3；

Q －处理水量，3

/m h ；本设计Q=88503

/m h

a －混凝剂最大投加量，20mg/L ；

b －溶液浓度（5%-20%），取10%； n －每日调制次数，取n ＝3。

代入数据得：2W =14.148m 3，取14.15m 3

取有效水深H 1＝1.0m ，总深H ＝H 1+H 2+H 3（式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ）＝1.0+0.2+0.1＝1.3m 。

溶液池形状采用矩形，尺寸为长×宽×高＝4.2m ×2.6m ×1.3m 。溶液池设置两个，每个容积为2W ，以便交替使用，保证连续投药。 3）.溶解池容积计算：

溶解池容积3120.350.3514.15 5.0W W m ==⨯=

溶解池一般取正方形，有效水深H 1＝1.0m ，则：

面积F ＝W 1/H 1，有边长a ＝F 1/2＝2.236m ；取边长为2.3m 。

溶解池深度H ＝H 1+H 2+H 3 （式中H 2为保护高，取0.2m ；H 3为贮渣深度，取0.1m ） H ＝1.0+0.2+0.1＝1.3m

和溶液池一样，溶解池设置2个，一用一备。 溶解池的放水时间采用t ＝10min ，则放水流量

2050008.3/606010W q L s t ===⨯

查水力计算表得放水管管径0d ＝100mm ，溶解池底部设管径d ＝100mm 的排渣管一根（钢