第一章33城市给水水处理厂厂课程设设计基础础资料331.1工工程设计计背景331.2设设计规模模31.3基基础资料料及处理理要求33第二章55给水处理理厂方案案设计552.1资资料分析析与整理理52.1..1水域域功能和和标准分分类52.1..2水质质评价与与分析552.2水水厂地址址52.2..1地址址选择原原则52.2..2气象象条件662.2..3设计计规模662.3工工艺流程程选择66第三章77净水构筑筑物的计计算73.1配配水井773.2混混凝设施施83.2..1混凝凝剂类型型及加药药间83.2..2混合合设施1143.3反反应池//絮凝池池173.3..1絮凝凝形式及及选用1173.3..2往复复式絮凝凝沉淀池池计算1193.4沉沉淀池2223.4．．1沉淀池池类型的的选择2223.4．．2斜管沉沉淀池类类型的计计算2223.4..3进出出水系统统243．5滤滤池2663.5..1常用用的滤池池形式2263.5..2 VV型滤池池的设计计计算3313.6消消毒设施施的设计计383.7清清水池440第四章444给水处理理厂布置置444.1工工艺流程程布置4444.2平平面布置置444.3厂厂区道路路布置4444.4厂厂区绿化化布置4454.5厂厂区管线线布置4454.6高高程布置置464.7管管渠水力力计算4464.8给给水构筑筑物高程程计算4464.9给给水处理理构筑物物高程447参考文献献48第一章城市给水水处理厂厂课程设设计基础础资料1.1工工程设计计背景某市位于于广东省省中南部部，北接接广州，南南连深圳圳，是近近年来珠珠江三角角洲经济济发展和和城市进进程较快快的地区区。
近年年来，由由于经济济的发展展、城市市化进程程的加快快和城市市人民生生活水平平的提高高，用水水的需求求不断增增长，原原有水处处理厂的的生产能能力已不不能满足足要求，对对经济发发展和人人民生活活造成了了严重影影响，为为缓解这这一矛盾盾，经市市政府部部门研究究并上报报请上级级主管部部门批准准，决定定在东江江南支流流、螯峙峙塘新建建一座给给水处理理厂1.2设设计规模模该净水厂厂总设计计规模为为（100+M//2)××1044m3/d(MM为学生生学号的的个位数数字），征地面积约40000m2，地形图见附图1.3基基础资料料及处理理要求（1）原原水水质质原水水质质的主要要参数见见下表原水水质质资料 序号项目单位数值序号项目单位数值1浑浊度度54.2213锰mg/LL0.0772细菌总数数个/mLL28014铜mg/LL0.0113总大肠菌菌群个/L9200015锌mg/LL<0.0054色度色度单位位2016BOD55mg/LL1.9665嗅和味-17阴离子合合成剂mg/LL-6肉眼可见见物微粒18溶解性总总固体mg/LL1077pH7.37719氨氮mg/LL3.1448总硬度((CaCCO3)mg/LL4220亚硝酸盐盐氮mg/LL0.05559总碱度mg/LL47.5521硝酸盐氮氮mg/LL1.15510氯化物mg/LL15.2222耗氧量mg/LL2.49911硫酸盐mg/LL13.3323溶解氧mg/LL6.97712总铁mg/LL0.7（2）地地址条件件根据岩土土工程勘勘察报告告，水厂厂厂区现现场地表表层分布布较厚的的素填土土层，并并夹杂大大量的块块石，平平均厚度度为5米米左右，最最大层厚厚达9..4米，该该土层结结构松散散，工程程地质性性质差，未未经处理理不能作作为构筑筑物的持持力层，为为提高地地基承载载力及减减少构筑筑物的沉沉降变形形，本工工程采用用振动沉沉管碎石石桩对填填土层进进行加固固处理..桩体填填充物为为碎石，碎碎石粒径径为2~~5CMM，桩径径为4000毫米米，桩孔孔距为11M，按按梅花形形布置。
3）气气象条件件项目所在在地属与与亚热带带海洋性性气候暖暖，阳光光充足，雨雨量充沛沛，多年年平均气气温222℃，绝对最最高温度度38..2℃（944.7..2），绝绝对最低低温度--0.55℃（577.2..11），年年平均霜霜冻日33.6天天，最多多10天天年平平均日照照小时数数19332小时时，年平平均降雨雨量17788,,6mmm，日最最大降雨雨量3667.88mm（881.77.1），年年平均相相对湿度度79%%主导风向向东北4）处处理要求求出厂水水水质指标标满足《生生活饮用用水卫生生标准》（GGB57749——20006）的的相关要要求第 7 页 第二章给水处理理厂方案案设计2.1资资料分析析与整理理2.1..1水域域功能和和标准分分类依据地表表水水域域环境功功能和保保护目标标，按功功能高低低依次划划分为五五类；Ⅰ类 主要适适用于源源头水、国国家自然然保护区区；Ⅱ类 主要适适用于集集中式生生活饮用用水地表表水源地地一级保保护区、珍珍稀水生生生物栖栖息地、鱼鱼虾类产产卵场、仔仔稚幼鱼鱼的索饵饵场等；；Ⅲ类 主要适适用于集集中式生生活饮用用水地表表水源地地二级保保护区、鱼鱼虾类越越冬场、洄洄游通道道、水产产养殖区区等渔业业水域及及游泳区区；Ⅳ类 主要适适用于一一般工业业用水区区及人体体非直接接接触的的娱乐用用水区；；Ⅴ类 主要适适用于农农业用水水区及一一般景观观要求水水域。
对应地地表水上上述五类类水域功功能，将将地表水水环境质质量标准准基本项项目标准准值分为为五类，不不同功能能类别分分别执行行相应类类别的标标准值水水域功能能类别高高的标准准值严于于水域功功能类别别低的标标准值同同一水域域兼有多多类使用用功能的的，执行行最高功功能类别别对应的的标准值值实现现水域功功能与达达功能类类别标准准为同一一含义2.1..2水质质评价与与分析上述水域域功能和和标准分分类可知知，可作作为地表表水源的的水质应应符合三三类及以以上，水水质尚好好由《生活饮用水卫生标准- GB5749-2006》对比可得：项目超标倍数数项目超标倍数数项目超标倍数数浑浊度54.22细菌总数数2.8总大肠菌菌群92000色度1.333氨氮6.2882.2水水厂地址址2.2..1地址址选择原原则（1）水水厂选址址的原则则：1） 厂址应选选择在工工程地质质条件较较好的地地方；2） 水厂尽可可能选择择在不受受洪水威威胁的地地方，否否则应考考虑防洪洪措施；；3） 水厂应少少占农田田或不占占农田，并并留有适适当的发发展余地地；4） 水厂应设设置在交交通方便便、靠近近电源的的地方，以以利于施施工管理理，降低低输电线线路的造造价；5） 当取水地地点距离离用水区区较近时时，水厂厂一般设设置在取取水构筑筑物附近近，通常常与取水水构筑物物在一起起。
2）地地址条件件根据岩土土工程勘勘察报告告，水厂厂厂区现现场地表表层分布布较厚的的素填土土层，并并夹杂大大量的块块石，平平均厚度度为5米米左右，最最大层厚厚达9..4米，该该土层结结构松散散，工程程地质性性质差，未未经处理理不能作作为构筑筑物的持持力层，为为提高地地基承载载力及减减少构筑筑物的沉沉降变形形，本工工程采用用振动沉沉管碎石石桩对填填土层进进行加固固处理..桩体填填充物为为碎石，碎碎石粒径径为2~~5CMM，桩径径为4000毫米米，桩孔孔距为11M，按按梅花形形布置2.2..2气象象条件项目所在在地属与与亚热带带海洋性性气候暖暖，阳光光充足，雨雨量充沛沛，多年年平均气气温222℃，绝对最最高温度度38..2℃（944.7..2），绝绝对最低低温度--0.55℃（577.2..11），年年平均霜霜冻日33.6天天，最多多10天天年平平均日照照小时数数19332小时时，年平平均降雨雨量17788,,6mmm，日最最大降雨雨量3667.88mm（881.77.1），年年平均相相对湿度度79%%主导风向向西南2.2..3设计计规模该净水厂厂总设计计规模为为10550000m3/d征征地面积积约4000000m2。
2.3工工艺流程程选择原水机械混合池隔板反应池斜管沉淀池V型滤池清水池PAC氯消毒第三章净水构筑筑物的计计算3.1配配水井一般按照照设计规规模一次次建成，停停留时间间t取300s为为使水位位稳定和和便于后后期改造造，配水水井出水水端设置置调节堰堰板；为为防止调调压阀误误操作和和失控，配配水井一一端设置置溢流井井和调节节堰板 1）给给水厂总总处理水水量： Q==10550000×(1++0.005)//24×36000=11.288m3/s中心配水水井（有有堰板）2）配水水井有效效容积：： V= Q×t=1..28××30==38..4 3)) 进水水管径DD1: 配水水井进水水管的设设计流量量为Q==1.228(mm3/s)),查水水力计算算表得知知，当进进水管管管径D11=12200mmm，VV=1..1855m/ss（在11.0--1.22m/ss范围内内） 4）矩矩形薄壁壁堰： 进水水从配水水井底中中心进水水，经等等宽度堰堰流入44个水斗斗再由管管道接入入4座后后续处理理构筑物物每个个后续处处理构筑筑物的分分配流量量q=11.288/4==0.332m33/s。
配配水采用用矩形薄薄壁溢流流堰至配配水管① 堰上水头头： 因单个个出水溢溢流堰的的流量=3220L//S,一一般大于于1000L/SS采用矩矩形堰，小小于1000L//S采用用三角堰堰，所以以本设计计采用矩矩形堰（堰堰高h取取0.55m） 矩形堰堰流量公公式为：： Q=mmb√2gHH3/22 式式中，-----矩形形堰流量量，m33/sm-----流量量系数，初初步设计计采用mm=0..42::； bb------堰堰宽，mm，取堰堰宽b==6.228m；； HH------堰堰上水头头，m H===0..13mm②堰顶宽宽度B根据有关关实验资资料，当当B/HH<0..67时时，属于于矩形薄薄壁堰取取B=00.055m，这这时B//H=00.388(在00--00.677范围内内），所所以，该该堰属于于矩形薄薄壁堰4）配水水管管径径D2 有前面计计算可知知，每个个后续处处理构筑筑物的分分配流量量为q==0.332m33/s，查查水力计计算可知知，当配配水管管管径D22 =7700mmm，VV=0..88mm/s（在在0.88--11.0mm/s范范围内）。
5） 配水井设设计 配配水井外外径6mm，内径径为4mm，井内内有效水水深H00=4mm，考虑虑堰上水水头和一一定保护护高度，取取配水井井总高度度为6..2m3.2混混凝设施施3.2..1混凝凝剂类型型及加药药间1）混凝凝剂的选选择与投投加量名称分子式一般介绍绍固体硫酸酸铝1. 制作工艺艺复杂水水解作用用缓慢2. 含无水硫硫酸铝550％~~52％％，含约约15％％3. 适用于水水温为220~440℃4. 当pH==4~77时主要要取出水水中有机机物；ppH=55.7~~7.88时，主主要去除除悬浮物物；pHH=6..4~77.8时时，处理理浊度高高色度低低的水液体硫酸酸铝1. 制作工艺艺简单2. 含约6％％3. 坛装或灌灌装车、船船运输4. 配置使用用比固体体方便5. 适用范围围同固体体硫酸铝铝6. 易受温度度及晶核核存在影影响形成成结晶析析出明矾1. 基本性能能同固体体硫酸铝铝2. 现已大部部被硫酸酸铝所取取代硫酸亚铁铁（绿矾矾）1. 腐蚀性较较高2. 絮体形成成较快，较较稳定，沉沉淀时间间短3. 适用于碱碱度高、浊浊度高ppH=88.1~~9.66的水不不论冬夏夏都稳定定，但原原水色度度较高时时不宜采采用三氯化铁铁1. 对金属腐腐蚀性大大，对混混凝土亦亦腐蚀对对塑胶管管也会因因为发热热而引起起变形2. 不受温度度影响，絮絮体结的的大，沉沉淀速度度快，效效果好3. 易溶解，易易混合，渣渣滓少4. 原水pHH=6..0~88.4之之间为宜宜，当原原水碱度度不足时时，应加加一定量量的石灰灰5. 在处理高高浊度水水时，三三氯化铁铁用量一一般要比比硫酸铝铝少6. 处理低浊浊度水时时，效果果不显著著碱式氯化化铝1. 净化效率率高，耗耗药量少少，出水水浊度低低，色度度小，过过滤性能能好，原原水高浊浊度时尤尤为显著著2. 温度适应应性高，ppH适用用范围宽宽，因而而可不投投加碱剂剂3. 使用时操操作方便便，腐蚀蚀性小，劳劳动条件件好4. 设备简单单，操作作方便，成成本较三三氯化铁铁低5. 是无机高高分子化化合物综合考虑虑到原水水水质、成成本、操操作难易易等因素素，选用用碱式氯氯化铝常用的混混凝剂投投加量按按照200mg//L设计计，所以以碱式氯氯化铝每每天的投投加量：： M=11050000××10000×20/103=21100KKg2）溶解解池、溶溶药池的的药液浓浓度和体体积 设计药药剂溶解解池时，为为便于投投置药剂剂，溶解解池的设设计高度度一般以以在地平平面以下下或半地地下为宜宜，池顶顶宜高出出地面11 m左左右，以以减轻劳劳动强度度，改善善操作条条件。
溶溶解池的的底坡不不小于00.022，池底底应有直直径不小小于1 m的排排渣管，池池壁需设设超高，防防止搅拌拌溶液时时溢出由由于药液液一般都都具有腐腐蚀性，所所以盛放放药液的的池子和和管道及及配件都都应采取取防腐措措施溶溶解池一一般采用用钢筋混混凝土池池体，若若其容量量较小、可可用耐酸酸陶上缸缸作溶解解池当当投药量量较小时时，亦可可在溶液液池上部部设置淋淋溶斗以以代替溶溶解池溶溶液池一一般以高高架式设设置，以以便能依依靠重力力投加药药剂池池周围应应有工作作台，底底部应设设置放空空管必必要时设设溢流装装置混混凝剂的的投加浓浓度一般般采用55%—15%%(按商商品固体体质量计计)通通常每日日调制22—6次，人人工调制制时则不不多于33次溶溶液池的的数量一一般不少少于两个个，以便便交替使使用，保保证连续续投药溶解池的的容积常常按溶液液池容积积的0..2~00.3倍倍计算溶液池容容积：式中：ｕｕ＝最大大投加量量Ｑ＝水量量ｎ＝每日日调制次次数，这这里取22次ｂ＝药剂剂浓度（115％），取7mm3，溶液液池设计计为两个个，一备备一用，交交替使用用，保证证连续投投药，容容积各为为溶液池的的形状采采用矩形形，尺寸寸为：长长×宽×高=44×2×1.22，其中中包括超超高0..2m。
溶解解池容积积：溶解池也也设计为为两个，容容积各为为采用用矩形，尺尺寸为长长×宽×高=22×1.22×1.22，其中中包括00.2mm超高3）投加加系统构构成和投投药控制制系统选选型常用用投加方方法有干干投法及及湿投法法两种，其其优缺点点的比较较如下：：投加方法法优点缺点干投1. 设备占地地小2. 设备被腐腐蚀的可可能性较较小3. 当要求加加药量突突变时，易易于调整整投加量量4. 药液较为为新鲜１. 当用药量量大时..需要一一套破碎碎混凝剂剂的设备备２. 混凝剂用用量少时时，不易易调节３. 劳动条件件差４. 药剂与水水不易混混合均匀匀湿投1. 容易与原原水充分分混合2. 不易阻塞塞入口，管管理方便便3. 投量易于于调节１. 设备占地地地大２. 人工调制制时，工工作量较较繁重３. 设备容易易受腐蚀蚀４. 当要求加加药量突突变时投投药量调调整较慢慢此设计方方案采用用湿投方方法投加方式式一般有有重力投投加和压压力投加加两种，两两种方式式原理和和优缺点点如下：：投加方式式作用原理理优缺点适用情况况重力投加加建造高位位药液池池，利用用重力作作用将药药液投人人水内优点:操操作较简简单、投投加安全全可靠缺点:必必须建造造高位药药液池。
增增加加药药间层高高1.中小小型水厂厂 2..考虑到到输液管管线的沿沿程水头损失输输液管线线不宜过过长压力投加加水射器利用高压压水在水水射器喷喷嘴处形形成的负负压将药药液吸人人并将药药液射入入压力水水臂优点:设设备简单单，使用用方便，不不受药液液池高程程所限缺点:效效率较低低，如药药液浓度度不当，可可能引起起堵塞各种水厂厂规模均均可适用用加药泵泵在药液液池内直直接吸取取药液、加加入压力力水管内内优点:可可以定量量投加，不不受压力力管压力力所限缺点:价价格较贵贵，养护护较麻烦烦适用于大大中型水水厂此设计方方案选择择重力投投加方式式混凝剂湿湿式投加加系统如如图：4）加药药间及药药库布置置加药间间：各种种管线布布置在管管沟内：：给水管管采用镀镀锌钢管管、加药药管采用用塑料管管、排渣渣管为塑塑料管加加药间内内设两处处冲洗地地坪用水水龙头DDN255mm为为便于冲冲洗水集集流，地地坪坡度度≧0.0005，并并坡向集集水坑药库：药药剂按最最大投加加量的330d用用量储存存碱式氯化化铝总质质量： 碱式氯化化铝的相相对密度度为1..2，这这里取11.3，则则碱式氯氯化铝所所占体积积为： 666.2 /1..3=551.00m3药品堆放放高度按按2.00m计（采采用吊装装设备），则则所需面面积为::25..5考虑药剂剂的运输输、搬运运和磅秤秤所占面面积，不不同药品品间留有有间隔等等，这部部分面积积按药品品占有面面积的330%计计，则药药库所需需面积为为： 255.5××1.33=333.166m3取40 ，药库库平面尺尺寸取110×4m，仓仓库上端端留有超超高，11m库内设电电动单梁梁悬挂起起重机一一台，型型号为DDX0..5-110-220。
3.2..2混合合设施一般要求求：1) 混合设施施应使药药剂投加加后水流流产生剧剧烈紊动动，在很很短时间间内使药药剂均匀匀地扩散散到整个个水体，也也即采用用快速混混合方式式；2) 混合时间间一般为为10~~60ss；3) 搅拌速度度梯度GG一般为为6000~10000ss-1；4) 当采用高高分子絮絮凝剂时时，混合合不宜过过分剧烈烈；5) 混合设施施与后续续处理构构筑物的的距离越越近越好好，尽可可能采用用直接连连接方式式最长长距离不不超过1120mm； 6) 混合设设施与后后续处理理构筑物物连接的的管道可可采用00.8~~1.00m/ss 混混合方式式：混合方式式基本分分两大类类:水力力和机械械前者者简单，但但不能适适应流量量的变化化；后者者可进行行调节，能能适应各各种流量量的变化化，但需需有一定定的机械械维修量量具体体采用何何种形式式应根据据净水工工艺布置置、水质质、水量量、投加加药剂品品种及数数量以及及维修条条件等因因素确定定此设计方方案采用用机械混混合方式式机械混合合的桨板板有多种种形式，如如桨式、推推进式、涡涡流式等等,这里里采用桨桨式，混混合池形形状为圆圆形 机械混混合池混合时间间取t==1miin，设设计两个个混合池池，即池池数n==4。
设设计水量量Q=443755/h混合池有有效容积积w:W=Qtt/600n=118.223m33混合池高高度H:: 混合合池采用用直径RR=3mm则有效效水深H=w**4/((3.114*RR2)=22.588 取取2.77m超超高取00.3mm，则混混合池高高度H HH= ++0.33=3..0m桨板尺寸寸： 桨板外外缘直径径D=22m 桨板宽宽度b==0.44 垂直轴轴上装设设两个叶叶轮，每每个叶轮轮装一对对桨板 垂直轴轴转速桨板外缘缘线速度度采用则则桨板旋转转角度桨板搅动动时消耗耗功率式中：CC—阻力系系数，CC=0..2~00.5,,采用00.3—水的密密度，110000kg//； ZZ—桨板数数，此处处Z=44； RR—垂直轴轴中心至至桨板外外缘的距距离，mm，R==1 rr—垂直轴轴中心至至桨板内内缘的距距离，mm，r==0 gg=重力力加速度度，9..81mm/所以 =转动桨板板所需的的电动机机的功率率N桨板转动动时的机机械总效效率传动效率率，采用用=0..7则 N=选择功率率为7kkW的电电动机3.3反反应池//絮凝池池絮凝阶段段的主要要任务是是，创造造适当的的水力条条件，使使药剂与与水混合合后所产产生的微微絮凝体体，在一一定时间间内凝聚聚成具有有良好物物理性能能的絮凝凝体，它它应有足足够大的的粒度((0.66~1..0）、密密度和强强度(不不易破碎碎);并并为杂质质颗粒在在沉淀澄澄清阶段段迅速沉沉降分离离创造良良好的条条件。
一般要求求：1) 絮凝过程程中速度度梯度GG或絮凝凝流速应应逐渐由由大到小小；2) 絮凝池要要有足够够的絮凝凝时间，一一般宜在在10~~30mmin，低低浊、低低温水宜宜采用较较大者；；3) 絮凝池的的平均速速度梯度度G一般般在300~600s-11之间，GGT值达达1044~1005，以保保证絮凝凝过程的的充分与与完善；；4) 絮凝池应应尽量与与沉淀池池合并建建造，避避免用管管渠连接接如需需用管渠渠连接时时，管渠渠中的流流速应小小于0..15mm/s，并并避免流流速突然然升高或或水头跌跌落；5) 为避免已已形成絮絮体的破破碎，絮絮凝池出出水穿孔孔墙的过过孔流速速宜小于于0.110m//s；6) 应避免絮絮体在絮絮凝池中中沉淀如如难以避避免时，应应采取相相应排泥泥措施3.3..1絮凝凝形式及及选用絮凝设备备与混合合设备一一样，可可分为两两大类::水力和和机械前前者简单单，但不不能适应应流量的的变化；；后者能能进行调调节，适适应流量量变化，但但机械维维修工作作量较大大絮凝池形形式的选选择，应应根据水水质、水水量、沉沉淀池形形式、水水厂高程程布置以以及维修修要求等等因素确确定几几种不同同形式絮絮凝池的的主要优优缺点和和适用条条件如下下表：形式优缺点适用条件件隔板絮凝凝池往复式优点:11.絮凝凝效果较较好2.构造造简单，施施工方便便缺点:11.絮凝凝时间较较长2.水头头损失较较大3.转折折处絮粒粒易破碎碎4. 出出水流不不易分配配均匀1.水量量大于330000 /dd的水厂厂2.水量量变动小小回转式优点:11.絮凝凝效果较较好2.水头头损失较较小3.构造造简单..管理方方便缺点:出出水流量量不易分分配均匀匀1.水量量大于330000/d的的水厂2.水量量变动小小3.适用用于旧池池改建和和扩建折板絮凝凝池优点:11.絮凝凝时间较较短2.絮凝凝效果好好缺点:11.构造造较复杂杂2.水量量变化影影响絮凝凝效果水量变化化不大的的水厂网格（栅栅条）絮絮凝池优点:11.絮凝凝时间短短2.絮凝凝效果较较好3.构造造简单缺点:水水量变化化影响絮絮凝效果果１. 水量变化化不大的的水厂２. 单池能力力以1..0~22.5mm3/d为为宜机械絮凝凝池优点:11.絮凝凝效果好好2.水头头损失小小3.可适适应水质质、水量量的变化化缺点:需需机械设设备和经经常维修修大小水量量均适用用，并适适应水量量变动较大的的水厂此方案采采用往复复式隔板板絮凝池池，形状状如图：： 往往复式隔隔板絮凝凝池3.3..2往复复式絮凝凝沉淀池池计算 总容容积W式中： Q—设计水水量 T—絮凝时时间，一一般设计计为200-300minn，此处处取200minn池数n取取4，则则每池净净平面面面积：式中：nn—池数—池内平平均水深深，这里里取2..5m超高=00.3mm池子宽度度B：采采用122.5mm池子长度度（隔板板间净距距之和）：：m隔板间距距按廊道道内流速速不同分分成6档档，分别别为，，,,,取=0..30（采采用值），则则实际流流速=00.4445同理：==0.335m,,=0..3822=0.440m,, =00.3334=0.445m,, =00.2997=0.555m,, =00.2443=0.770m,, =00.1991每一种间间隔采取取3条，则则廊道总总数为118条，水水流转弯弯次数为为17次次。
则池池子长度度（隔板板间净距距之和）：：=33××(0..3+00.355+0..40++0.445+00.555+0..70）==8.225m隔板厚度度按0..2计，则则池子总总长： L=88.255+0..2（118-11）=111.665m按廊道内内的不同同流速分分成6段段，分别别计算水水头损失失第一一段：水力半径径： 絮凝池采采用钢筋筋混凝土土及砖组组合结构构，外用用水泥砂砂浆抹面面，则槽槽壁粗糙糙系数nn=0..0133流速系数数，=0.115第一段廊廊道长度度：=33B=33×12..5=337.55m第一段水水流转弯弯次数：：=3水头损失失按下式式计算：：式中： —该段隔隔板转弯弯处的平平均流速速，m//s;—该段廊廊道内水水流转弯弯次数；；—隔板转转弯处的的局部阻阻力系数数，往复复隔板为为3.00，回转转隔板为为1.00；—该段廊廊道的长长度之和和式中：—隔板转转弯处面面积，宽宽度取则：各段水头头损失计计算结果果见下表表：段数1337.550.1440.37700.444557.330.07792337.550.1660.31170.388258.440.05563337.550.1990.27780.333460.000.04424337.550.2110.24470.299760.990.03325337.550.2550.20020.244562.550.022162250.3110.15590.199164.550.0113GT值计计算（tt=200℃）：式中： G—速度梯梯度（ss-1）—水的浓浓度10000kkg/mm3—水的动动力粘度度（），见见《给水水排水设设计手册册第一册册》1008页，表表5-335所以 GT==44..36××20×60==532232（在在1044~1005范围内内）池底坡度度：2.1%%3.4沉沉淀池用于沉淀淀的构筑筑物称为为沉淀池池。
按照照水在池池中的流流动方向向和线路路，沉淀淀池分为为平流式式(卧式式)、竖竖流式((立式))、辐流流式(辐辐射式或或径流式式)、斜斜流式((如斜管管、斜板板沉淀池池)等类类型此此外，还还有多层层多格平平流式沉沉淀池..中途取取水或逆逆坡度斜斜底平流流式沉淀淀池等沉淀池型型式的选选择，应应根据水水质、水水量、水水厂平面面和高程程布置的的要求，并并结合絮絮凝池结结构型式式等因素素确定给水处理理的沉淀淀工艺是是指在重重力作用用下，悬悬浮固体体从水中中分离的的过程，原原水经过过投药，混混合与反反应过程程，水中中悬浮物物存在形形式变为为较大的的絮凝体体，要在在沉淀池池中分离离出来，已已完成澄澄清的作作用，混混凝沉淀淀后出水水浊度一一般在110度以以下3.4．．1沉淀淀池类型型的选择择本设计采采用斜管管沉淀池池，斜管管沉淀池池是根据据浅池理理论发展展而来的的，是一一种在沉沉淀池内内装置许许多直径径较小的的平行的的倾斜管管的沉淀淀池斜管沉淀淀池的特特点：沉沉淀效率率高，池池子容积积小和占占地面子子小；斜斜管沉淀淀池沉淀淀时间短短，故在在运行中中遇到水水质，水水量变化化时，应应注意加加强管理理，以保保证达到到要求的的水质。
从改改善沉淀淀池水力力条件的的角度分分析，由由于斜管管的放入入，沉淀淀池水力力半径大大大减小小，从而而使雷诺诺数大为为降低，而而弗劳德德数则大大大提高高，因此此，斜管管沉淀池池也满足足水流的的稳定性性和层流流的要求求从而而提高沉沉淀效果果3.4．．2斜管管沉淀池池类型的的计算本设计采采用两组组沉淀池池，水流流用上向向流异异向流斜斜管沉淀淀池以用用于混浊浊度长期期长期低低于10000度度的原水水流斜斜管沉淀淀区液面面负荷，应应按相似似条件下下的运行行经验确确定，一一般可采采用9..0—11..0m33/m2·时斜斜管设计计一般可可采用下下列数据据：管径径为255-355毫米；；斜长为为1.00米；倾倾角为660°. 斜斜管沉淀淀池的清清水区保保护高度度一般不不宜小于于1.00米；底底部配水水区高度度不宜小小于1..5米1）设设计参数数 每每组处理理水量= 5525000m33/d，斜斜管沉淀淀池与反反应池合合建池池子有效效宽度为为20mm，颗粒沉降降速度==0.335mmm/s,,清水区区上升流流速V=2..5mmm/s，采采用熟料料片热压压六边形形蜂窝管管管厚厚0.44米，边边距d==30mmm，水水平倾角角60°°。
2）清清水面积积 AA=Q//V=4486 m2 其其中协管管结构占占用面积积按照33％计算算为了了配水均均匀，采采用清水水区平面面尺寸BB*L==16..2*330 ,进水水区沿220米长长一边布布置3）斜斜管长度度L 斜管内内水流速速度为：：V0= V/ssin660°=2..88mmm/ss 考虑到管管端紊流流积泥等等因数，过过渡区采采用2000mmm斜管总长长L0=2000+6605==8055 ，本本设计按按9000mm计计（4）沉沉淀池高高度超高采用用:0..3m清水区高高:1..2m布水区高高:1..2m斜管:hh=9000*ssin660°=0..8m穿孔排泥泥斗槽高高:0..9m沉淀池总总高度为为: H==0.33+1..2+11.2++0.88+0..9=44.4（5）沉沉淀池进进口穿孔孔花墙穿孔墙上上的洞口口流速采采用V33=0..15mm/s洞口总面面积为AA2=Q//V3= 88.100 m22每个洞口口尺寸定定为b**h=115cmm*188cm ，则则洞口数数为N==3000（6）集集水系统统采用淹没没孔集水水槽，共共15个个，间距距1.22m（7）集集水渠集水渠的的流量为为1.2273mm3/s，假假定集水水渠起端端的水流流截面为为正方形形，则渠渠宽度为为： bb=0..9Q00.4==起端水深深为0..64mm，集水水槽顶与与集水渠渠相平，集集水槽水水流进入入集水渠渠时应自自由跌水水，跌水水高度取取0.008m，即即集水槽槽底应高高于集水水渠起端端水面00.088m。
水渠总高高度为：：H=出水管流流速为VV4为11.3mm/s,,则直径径为D==采用10000mmm（8）沉沉淀池的的排泥采用穿孔孔管排泥泥，这种种排泥方方式的优优点为：：1) 少用机械械设备2) 耗水量少少3）池底底结构简简单缺点为::1)孔眼眼已堵塞塞，排泥泥效果不不稳定2）检修修部方便便3）原水水浊度较较高，排排泥效果果不好适应条件件：1）对原原水浊度度适应范范围较广广2）穿孔孔管长度度不太大大3）新建建或改建建的水厂厂采用穿孔孔管排泥泥，V形形槽边与与水平成成45角，共共设188个槽，槽槽高800cm，排排泥管上上装快闸闸门穿孔管直直径D==1.668d=1..68××0.0030××=00.288，采用用3000mm铸铸铁管d—孔眼眼直径，mm采用330mmm； LL—穿孔管管长度，mm，采用用31mm (9))复算管管内雷诺诺数及沉沉淀时间间式中水力力半径管内流速速V0==0.2289ccm/ss运动黏度度v=00.011cm22·s（当当t=220CC时）沉淀时间间： （沉淀时时间T一一般在44-8mmin之之间）3.4..3进出出水系统统 （1）沉沉淀池的的进水部部分设计计沉淀池的的配水，采采用穿孔孔花墙进进水方式式。
取孔孔口流速速，则孔口总面面积 每个孔口口的尺寸寸定为115cmm×8cmm，则孔孔口数为为4100个取局部阻阻力系数数，则进口水头头损失 可以看出出，计算算得出的的进水部部分水头头损失非非常小，为为了安全全，此处处取为00.055m2）沉沉淀池的的出水部部分设计计沉淀池的的出水采采用薄壁壁溢流堰堰，渠道道断面采采用矩形形取溢流堰堰的堰上上负荷，则则溢流堰的的总堰长长 出水堰采采用指形形堰，共共5条，双双侧集水水，汇入入出水总总渠 出水堰的的堰口标标高能通通过螺栓栓上下调调节，以以适应水水位变化化取渠道宽宽度，则则 出水渠渠起端水水深 出水渠渠道的总总深设为为1.11m，跌跌水高度度0.224m渠道内的的水流速速度 沉淀池池的出水水管管径径初定为为DN111000mm，此此时管道内的的流速 （3）沉沉淀池放放空管取放空时时间，则则放空管管管径 设计中取取放空管管管径为为DN7700mmm。
4）排排泥设备备选择沉淀池底底部设泥泥斗，每每组沉淀淀池设88个污泥泥斗，污污泥斗顶顶宽1..25mm，底宽宽0.445m，污污泥斗深深0.44m采采用HXX8-114型行行车式虹虹吸泥机机，驱动动功率为为0.337×2kWW，行车车速度为为1.00m/mmin5）沉沉淀池总总高度取沉淀池池超高，污污泥斗高高度，则则3．5滤滤池3.5..1常用用的滤池池形式形式滤池特点点优缺点适用条件件滤前水浊浊度规模和其其他普通快滤滤池下向流、砂砂滤料的的四阀式式滤他 优点点: (11)有成成熟的运运转经验验，运行行稳妥可可靠 (22)采用用砂滤料料材料料易得，价价格便宜宜 (33)采用用大阻力力配水系系统，单单池面积积可做得得较大池池深较浅浅 (44)可采采用降速速过沧，水水质较好好 缺点点: (11)阀门门多 (22)必须须设有全全套冲洗洗设备小于100(1)可可适用一一上人、中中、小型型水厂(2)单单池面积积一般不不宜大于于1000(3)确确条件时时尽量采采用表面面冲洗或或空气助助洗设备备双阀滤池池下向流、砂砂滤料的的双阀式式滤池优点:(1)同同普通快快滤池的的(1)),(22),((3),,(4))(2〕减减少二只只阔门..相应降降低了造造价和检检修下作作量 缺点点:(1)必必须设有有全套冲冲洗设备备(2)增增加形成成虹吸的的抽气设设备与普通快快滤他相相同V型滤池池下向流均均粒砂滤滤料，带带表面扫扫洗的气气水反冲冲滤池优点:(1)运运行稳妥妥可靠(2)采采用砂滤滤料，材材料易得得(3)滤滤床含污污量大、周周期长、滤滤速高、水水质好 (4)具具有气水水反洗和和水表面面扫洗，冲冲洗效果果好 缺点::(1)配配套设备备多，如如鼓风机机等(2)土土建较复复杂，池池深比普普通快滤滤池深小于100(1)适适用于大大、中型型水厂(2)单单池面积积可达1150以以上多层滤料料滤池三层滤料料滤池下向流、砂砂、煤和和重质矿矿石滤料料滤池优点:(1)含含污能力力大〔2〕可可采用较较大的滤滤速(3)降降速过滤滤、水质质较好缺点:(1)滤滤料不易易获得，价价格贵(2)管管理麻烦烦，滤料料易流失失(3)冲冲洗困难难，易积积泥球(4)宜宜采用中中阻力配配水系统统小于100(1)适适用于中中型水厂厂(2)单单池面积积不宜大大于50060(3)需需采用辅辅助冲洗洗设备双层滤料料滤池下向流、砂砂和煤滤滤料滤池池优点:(1)含含污能力力大(2}可可采用较较高的滤滤速(3)降降速过滤滤，水质质较好(4)现现有普通通快滤池池，可方方便地改改建缺点:(l)滤滤料选择择要求高高，价贵贵(2)德德料易流流失(3)冲冲洗困难难，易积积泥球小于100(1)适适用干大大、中型型水厂(2)单单池面积积一般不不宜大于于5O660(3)希希望尽量量采用大大阻力反反洗系统统和助冲冲设备接触双层层滤料滤滤池优点: (11)对滤滤前水的的浊度适适用幅度度大，因因而可以以作为直直接过滤滤〔2)条条件合适适时.可可以不用用沉淀池池，节约约用地，投投资省 (3))降速过过滤，水水质较好好 缺点点: (1))对运转转的要求求较高 (2))工作周周期短 (3))其他同同双层滤滤料滤池池小于500~1000(1)适适用于550000以下的的小型水水厂(2)宜宜采用助助冲设备备虹吸滤池池下向流、砂砂滤料、低低水头互互洗式无无阀滤池池 优点点:(1)不不需大型型阀门(2)不不需冲洗洗水泵或或冲洗水水箱(3)易易于自动动化操作作 缺点点;(1)土土建结构构复杂(2)池池深大，单单池面积积不能过过大，反反洗时要要浪费一一部分水水量，冲冲洗效果果不易控控制(3)变变水位等等速过滤滤，水质质不如降降速过滤滤小于100(1)适适用于中中型水厂厂(水量量2一110万))(2)单单池面积积不宜过过大(3)每每组滤池池数不小小于6池池无阀滤池池下向流、砂砂滤料、低低水头带带水箱反反洗的无无阀滤池池优点:(1)不不需设置置阀门(2)自自动冲洗洗，管理理方便(3)可可成套定定型制作作(钢制制) 缺点点;(1)运运行过程程看不到到滤层情情况(2)清清砂不便便(3)单单池面积积较小(4)冲冲洗效果果较差，反反洗时要要浪费部部分水量量(5〕变变水位等等速过滤滤，水质质不如降降速过滤滤小于100(1)适适用于小小型水厂厂一般在在1万以以下(2)单单池面积积一般不不大于225m22移动罩滤滤池下向流、砂砂滤料低低水头反反洗连续续过滤滤滤池 优点点:(1)造造价低，不不需大量量阀门设设备(2)池池深浅，结结构简单单(3)能能自动连连续运行行，不需需冲洗水水塔或水水泵(4)节节约用地地，节约约电耗(5)降降速过滤滤 缺点点:(1)需需设移动动冲洗设设备，对对机械加加工、材材质要求求高(2)起起始滤速速较高，因因而滤他他平均设设计滤速速不宜过过高(3)罩罩体与隔隔墙间的的密封要要求较高高小于100(1)适适用于大大、中型型水厂(2)单单格面积积不宜过过大(例例如小于于10))此设计方方案采用用V型滤滤池，VV型滤池池的结构构和布置置如下图图滤池一般般要求：：1) 当要求水水质为饮饮用水时时，单层层砂滤料料滤池的的正常滤滤速一般般采用88~100m/hh；2) 滤池的个个数应根根据滤池池强制滤滤速的要要求确定定，单层层砂滤料料滤池的的强制滤滤速一般般为100~144m/hh；3) 单个滤池池的长宽宽比可根根据单池池面积大大小来确确定，即即单池面面积≤330m22时，长长：宽==1.55:1~~2:11；单池池面积 > 330m22时，长长：宽==2:11~4::1；4) 当滤池个个数少于于5个时时，宜用用单行排排列。
反反之可采采用双行行排列；；5) 一般砂滤滤料粒径径为：最最小粒径径dminn=0..5mmm，最大大粒径ddmaxx=1..2mmm，不均均匀系数数K80≤22，滤层层厚度不不小于7700；；6) 滤层上面面水深一一般采用用1.55~2..0m；；7) 滤层工作作周期一一般采用用24hh，冲洗洗前的水水头损失失最大值值一般采采用2..0~22.5mm；8) 滤池超高高一般采采用0..3m；；3.5..2 VV型滤池池的设计计计算（1) 主要参数数 滤速vv=122m/hh，强制制滤速≤≤17mm/h；； 第一步步气冲冲冲洗强度度q气11=155L/((s.m2）；第第二步气气--水水同时反反冲，空空气强度度q气22=155L/((s.m2），水水强度水1=44L/((s.m2）；第第三步水水冲强度度q水22=5LL/(ss.m2）；第一步气气冲时间间为3mmin，第第二步气气----水同时时反冲洗洗时间为为4miin，单单独水冲冲时间为为5miin，冲冲洗时间间共计112miin冲洗周期期为488h，反反冲横扫扫强度11.8LL/(ss.m2）；滤料采用用单层加加厚均质质滤料，粒粒径0..96----11.355mm，不不均匀系系数1..2----1..6。
2) 泥体尺寸寸 11）滤池池工作时时间t'' t''=244－t×(244/T))=244－0.11=233.9hh 22)滤池池面积FF FF= 33）滤池池的分格格 为为节省土土地，选选双格VV型滤池池，池底底板用混混凝土，单单格宽BB单=3..4m，长长L单=144m，面面积为447.66m2共四四座，每每座面积积f=995.22m2，总面面积3880.88m2 44）校核核强制滤滤速v'' v'= 满足足v≤17mm/h的的要求 55) 滤滤池高度度的确定定 滤滤池超高高H5=0..3m 滤滤池上的的水深HH4=1..5m 滤滤料层厚厚H3=1..0m 滤滤料厚，取取H2=0..13mm 滤滤板下布布水区高高度，取取H1=0..9m 则则滤池总总高度：： H==H1+H2+H3+H4+H5=0..9+00.133+1..0+11.5++0.33=3..83mm(3) 水封井的的设计 均均质滤料料清洁滤滤料层的的水头损损失按下下式计算算式中： ∆H清------水水流通过过清洁滤滤料层的的水头损损失，ccm； VV----------水水的运动动黏度，ccm/ss2，200℃时为00.01101ccm2/s；； m0----------滤料孔孔隙率，取取0.55； d0---------------与滤滤料体积积相同的的球体直直径，ccm，根根据厂家家提供数数据 为0..1cmm； L00----------滤滤层厚度度，cmm，L00=1000cmm； V--------滤滤速，ccm/ss，v==12mm/h==0.333cmm/s；；Ψ------滤滤料颗粒粒度系数数，天然然砂粒为为0.775---0.88，取00.8所以， =119.111cmm 根据据经验，滤滤速为88--110m//h时，清清洁滤料料层的水水头损失失一般为为30---400cm。
计计算值比比经验值值低，取取经验值值的低限限30ccm为清清洁滤料料层的过过滤水头头损失正正常过滤滤时，通通过长柄柄滤头的的水头损损失∆h≤0.222m忽忽略其他他水头损损失，则则每次反反冲洗后后刚开始始过滤时时水头损损失为：：∆H开始始=0..3+00.222=0..52mm为保证滤滤池正常常过滤时时池内的的液面高高出滤料料层，水水封井出出水堰顶顶标高与与滤料层层相同设计水封封井平面面尺寸22m×2m，堰堰底板比比滤池底底板低00.3mm，水封封井出水水堰总高高： HH水封=00.3++H1+H2+H3=0..3+00.9++0.113+11.0==2.333m 因为每座座滤池过过滤水量量 单=vff=122×95..2=111422.4mm3/h==0.332m33/s所以水封封井出水水堰堰上上水头由由矩形堰堰的流量量公式=1..84bbh计算算得 h水封封=0..20mm则反冲洗洗完毕，清清洁滤料料层过滤滤时，滤滤池液面面比滤料料层高 0..20++0.552=00.722m（4） 反冲洗管管渠系统统。