水质工程学课程设计计算说明书

2013至2014学年第1学期

水质工程学（上）课程设计

设计题目：某城市净水厂工艺设计专业：给水排水工程**：***

学号：55

完成日期：2013年12月

****：***

浙江科技学院

目录

1工程概况4

设计规模4

水源水质4

2混合4

加药系统4

溶液池设计及计算4

溶解池设计及计算4

混合设备5

3絮凝6

絮凝形式选用6

折板絮凝池的设计6

第一段絮凝区7

第二段絮凝区10

第三段絮凝区12

絮凝的总GT值12

4沉淀12

参数确定12

设计池体尺寸13

进水穿孔墙13

指形槽13

出水渠14

排泥设施14

沉淀池水力条件复核14 5过滤14

滤池选择14

滤池设计参数确定14

滤池池体设计14

6消毒23

消毒剂选择23

加氯计算23

7清水池23

清水池的布置23

清水池容积计算24

清水池平面尺寸24

清水池各管管径的确定24 8设计说明书25

1.工程概况

工程位于浙江省某市，该市有一蓄水量较大的水库可作为水源，水库水质为一类地表水，符合生活饮用水水源要求。出厂水质为一类水司标准。主要任务为净水厂工艺及总平设计。

设计规模

设计日产水量为17万m 3 ，水厂自用水量为8%，Q d =170000×=183600m 3/d

水源水质

浊度：10-50度 PH 值：色度：10度（铂钴标准计） 氨氮（以N 计）：L

总硬度（以CaCO3计）：100-120mg/L 细菌总数：400个/mL 总大肠菌群数：2000个/L

该厂采用混合→絮凝→ 沉淀→过滤的常规处理流程，具体的工

艺流程如下所示。 2.混合 加药系统

（1）根据水厂进水水质特点和PH 情况，选用聚合氯化铝（PAC)为混凝剂，效率高，耗药量少，絮体大而重，沉淀快。混凝剂的最大投加量为a=60mg/l ，药溶液的浓度b=10%，混凝剂每日配置次数n=2次。 日投加量： d kg aQ T /102001700001000

60

1000=⨯==

（2）采用计量泵投加方式，不必另配计量设备。可通过改变计量泵行程或变频调速改变药液投量，最适合用于混凝剂自动控制系统。

（3）加药间与药剂仓毗邻设于絮凝池附近，加药间内保证良好通风，必要时设置通风装置，药剂仓做好防潮防腐措施，固定储存20天的用药量。

溶液池设计及计算

溶液池容积按下式计算：

bn

aQ

W 4171=

式中 W 1

－溶液池容积，3m

Q －处理水量，

a －混凝剂最大投加量，60mg/L ；

b －溶液浓度（5%-20%），取10%； n －每日调制次数，取n ＝2 带入数据，算得W 1=

溶液池设置两个，每个容积W 1，保证清洗溶液池时有备用池。每个池子的规格为长×宽×高=5m ×4m ×=52m 3，其中包括超高。

溶解池设计及计算

溶解池容积按下式计算：

21(0.2~0.3)W W = 式中： 2W ——溶解池容积（m3），一般采用（）1W 。这里采用=W 2=。每个池子的尺寸为长×宽×高=3m ××2m ，高度中包括超高。

溶解池实际容积w ’=3m ××2m=

溶解池的放水时间采用t=10min ，则放水流量 s L t w q /2210

601000

2.13602=⨯⨯==

查水力计算表得放水管管径d=100mm ，相应流速v=s 。 溶解池底部设管径100mm 的排渣管一根。

混合设备

投药管流量 s L w q /204.160

60241000

252606024100021=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=

查水力计算表得投药管管径d=50mm ，相应流速为s 。

混合设备采用桨板式机械混合槽，机械混合池的优点是混合效果好，且不受水量变化的影响，适用于各种规模的水厂。

（1）混合池容积

设计水量Q=183600m 3/d=7650m 3/h ，池数n=8个，混合时间t=30s 。 397.78

605

.0765060m n Qt w =⨯⨯== 式中：W ——为有效容积

T ——混合时间 n ——池数 （2）混合池高度

混合池平面采用正方形×，则有效水深H ’

m B B w H 65.12

.22.297

.7'=⨯=⨯=

超高取ΔH=，则池总高度

m H H H 95.13.065.1'=+=∆+= （3）桨板外缘直径

m D D 47.12.23

2

320=⨯==，设计采用 桨板宽度

m D b 44.02.22.02.0=⨯==，设计采用 桨板长度

L= 搅拌器层数

3.1~2.1:≤D H ，采用1层 搅拌器距池底高度 = 搅拌器外缘速度

V=3m/s

（4）垂直轴转速

min /2.385

.114.33606000r D v n =⨯⨯==π

式中：n 0——搅拌器转速（r/min ）；

V ——搅拌器外缘速度（m/s ）； D 0——搅拌器直径（m ）。 设计中取 v=s ，D 0= （5）桨板旋转角速度

s rad n /430

2

.3814.3300

=⨯==πω （6）桨板转动时消耗功率

()

()

kw g

r R zb c

N 001.325.075.08

.94085.04410003.04084434430=-⨯⨯⨯⨯=-=ρω

式中：

m

l R r r D R R m c 25.0m m 75.02

m 4

z z /kg 10003

.00

3

=-=---==

---=---------，的距离，垂直轴中心至桨板內缘，的距离，垂直轴中心至桨板外缘桨板数，此处水的密度，阻力系数，采用ρ

（7）转动桨板所需电动机功率

桨板转动时的机械总功率η1= 传动效率η2=~，采用η2=，则

KW N N 716.57

.075.0001.3210

=⨯==

ηη

3.絮凝 絮凝形式选用

选用平折板絮凝池，优点为水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放、流流动且连续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。