某给水水厂毕业设计_secret

设计计算说明书

一. 设计规模和工艺流程

1.设计规模

某水厂总设计能力为15.3万m3/d，水厂自用水量按供水量的10%计算。一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站等土建工程同时兴建。

2.工艺流程

根据设计资料，本水厂的水源水质达到国家Ⅱ类水质标准，故选择工艺流程如图1所示：

配水井静态混合器

图1 工艺流程

二. 水处理构筑物设计计算

1.管式静态混合器的设计

（1）已知条件设计供水水量为Q=15.3万m3/d，自用水量取总水量的10%，则总进水量为Q’=16.83万m3/d。水厂进水管投药口至絮凝池的距离为60m，进水管采用两条铸铁管DN1000。

时用水量Q h=aQ d/T=7012.5m3/h

（2）设计计算

1）进水管流速v 椐d1=1000mm, q=168300/(3600×24×2)=0.974 m3/s，查水利计算表知v=1.24m/s，i=1.646,则水头损失H=2iL=2×1.646×60/1000=0.2 m。

2）混合器选择选用管式静态混合器，规格铸铁管DN1000，如图2。

图2 静态混合器

2. 折板絮凝池的设计

（1）已知条件设计水量Q=168300m3/d.

(2) 设计计算絮凝池设两组，取絮凝时间t=10min,水深H=3.4m。

则每组絮凝池流量

Q=168300/2=84150（m3/d）=3506.25（m3/h）=0.974 m3/s

每组絮凝池容积

W=Qt/60=3506.25×10/60=584.38m 3 每组池子面积 f=W/H=1168.75/3.4=171.875m 2

每组池子净宽：絮凝池净长度取L ’=18m

则净宽 B ’=f/ L ’=171.875/18=9.55m

将絮凝池垂直水流方向分9格，每格净宽2.0m ，平行水流方向分9格，每格长1.05m ，共81格，单格面积2 m ×1.05 m 。絮凝过程分三段，第Ⅰ絮凝段采用多通道同波折板，V 1=0.3 m/s, 第Ⅱ絮凝段采用多通道同波折板，V 2=0.2 m/s, 第Ⅲ絮凝段采用直板，V 3=0.1 m/s 。 折板采用钢丝水泥板，折板宽0.5 m ，厚0.035 m ，折角90度，折板净长1.05 m ，见图3。考虑到墙厚，外墙厚采用300 mm ，内墙采用250 mm ，

则絮凝池实际长度为 18+0.3×2+0.25×8=20.6m

实际宽为 9.55+0.3+0.25×8+1.05=12.9m

各格折板的间距及实际流速 第Ⅰ絮凝段折板间距取0.34m 第Ⅱ絮凝段折板间距取0.34m 第Ⅲ絮凝段折板间距取0.40m V 1

实

=Q/A 1=3506.25/3600/（2× 1.05—

0.035/sin45。×3×1.05）=0.50m/s

V 2实=Q/A 2=0.5×3506.25/3600/（2×1.05—0.035/sin45。×3×1.05）=0.25 m /s

V 3实=Q/A 3=0.25×3506.25/3600/（2×1.05—0.035×5×1.05）=0.0.124m /s

水头损失h ∑h=nh+h i =n ε1V 2

/2g+h i

式中，∑h 为总水头损失，m ；h 为折板间一个转弯的水头损失，m ；h i 为折板区上、下部转弯或过流孔洞的水头损失，m ；n 为折板间个数；V 0为转弯或孔洞处流速，m /s ； ε1为折板间一次转弯的阻力系数；ε2为折板区上、下部转弯的阻力系数；ε3为过流孔洞的阻力系数。

数据计算如下：

第Ⅰ絮凝段为多通道同波折板，分9格，每格安装三块折板，折角90o

，ε=0.6。折板区上、下部90o

转弯处ε2=1.0，过流孔洞进出口ε3=1.08。90o 转弯3×9=27次，进出口次数3×9=27次，取转弯高1m ，孔洞高度1m 。

转弯流速

V 0=3506.25÷（3600×3×1）=0.32m /s 孔洞流速

v 0’=3506.25÷（3600×3×1）=0.32m /s 转弯和进出口的水头损失

h i =27×（ε2+ε3）×v 02/2g=27×(1+1.05) ×［0.322÷（2×9.81）］=0.30m

∑h=nh+h i =n ε1V 2/2g+h i =27×0.6×［0.502

÷（2×9.81）］+0.30=0.51m

第Ⅱ絮凝段为多通道同波折板，分9格，折板区上、下部90o

转弯数3×9=27次，过流孔洞进出口次数为3×9=27个，折板角90o

，ε=0.6，V=0.17 m /s 。

转弯流速

V 0=3506.25÷2÷（3600×3×0.8）=0.20m /s （取转弯高0.8 m ）

h il =27×ε2 v 02/2g=27×1.0×［0.202

÷（2×9.81）］=0.056m 孔洞流速

v 0’=3506.25÷（3600×3×0.6）=0.192m /s （取转弯高0.6 m ） h i2=27×ε3 v 0’2/2g=27×1.05×［0.1922÷（2×9.81）］+0.06=0.116m h i= h il + h i2=0.056+0.116=0.172 m

图3 折板尺寸

∑h=nh+h i=nε1V2/2g+h i=27×0.6×［0.252÷（2×9.81）］+0.134=0.185m 第Ⅲ絮凝段为多通道直板，分格数为9，5块直板180o, 直板区上下部90o转弯数次数3×9=27，过流孔洞进出口次数为27次。

转弯流速

V0=3506.25÷（4×3600×3×0.8）=0.10m /s

孔洞流速

v0’=0.56÷4=0.14 m /s

转弯处的水头损失

h il=27×ε2 v02/2g=27×1.0×［0.102÷（2×9.81）］=0.0135m

孔洞的水头损失

h i2=27×ε3 v0’2/2g=27×1.08×［0.142÷（2×9.81）］=0.0285m

∑h= h il+ h i2=0.0135+0.0285=0.042m

絮凝池各段的停留时间

第Ⅰ絮凝段水流停留时间

t1=9×(v1-v b) /Q=9×(2×1.05×3.4-0.035×0.5×1.05×3×4) ÷0.974=63.94s 第Ⅱ絮凝段水流停留时间

t2=9×(2×1.05×3.4-0.035×0.5×1×3×4) ÷(0.974÷2)=127.86s

第Ⅲ絮凝段水流停留时间

t3=9×(2×1.05×3.4-0.035×0.5×1×3×4) ÷(0.974÷4)=255.75s

絮凝池总停留时间

T= t1 +t2 +t3=63.94+127.86+255.75=447.55s=7.46min

絮凝池各段的G值

G=(ρgh1/μt)1/2

当水温在月平均最高T=28.1O C时，μ=0.836×10-3Pa.s

第Ⅰ段G1=［1000×9.81×0.51÷（0.836×10-3×63.94）］1/2=305.94 s-1

第Ⅱ段G2=［1000×9.81×0.185÷（0.836×10-3×127.86）］1/2=130.30 s-1

第Ⅲ段G3=［1000×9.81×0.042÷（0.836×10-3×255.75）］1/2=43.90 s-1

絮凝总水头损失

∑h=0.51+0.185+0.042=0.737m

GT= t［(ρg∑h)/μt］1/2 =447.55×［1000×9.81×0.737÷(0.836×10-3×447.55) ］1/2

=62213.68 > 2×104

当水温在月平均最低T=6.9O C时，μ=1.440×10-3Pa.s

第Ⅰ段G1=［1000×9.81×0.51÷（1.440×10-3×63.94）］1/2=233.11 s-1

第Ⅱ段G2=［1000×9.81×0.185÷（1.440×10-3×127.86）］1/2=99.28 s-1

第Ⅲ段G3=［1000×9.81×0.042÷（1.440×10-3×255.75）］1/2=33.45 s-1

絮凝总水头损失

∑h=0.51+0.185+0.042=0.737m

GT= t［(ρg∑h)/μt］1/2 =447.55×［1000×9.81×0.737÷(1×10-3×447.55) ］1/2

=56883.86 > 2×104