平顶山市净水厂工艺设计 水质工程学课程设计

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1、 课 程 设 计 题 目： 平顶山市净水厂工艺设计 学 院： 市政与环境工程 专 业： 给水排水工程 姓 名： 孔朋月 学 号： 024213106 指导老师： 肖晓存 完成时间： 2014年6月20日 前言实习很快结束了，没有失望，这次实习让我了解、认识学到了很多课本上没有的知识。这种结合日常生活，联系课本知识，与生活环境挂钩学习，让大家都认识到了本专业的重要性。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。此次课程设计，一方面让我对专业课有了新

2、的认识，另一方面也让我提起来是对专业课的兴趣，也让我认识到了水资源的重要性和保护环境的必要性。专业方面，针对给水设备、给水处理工艺流程展开了讨论，进行了一次又一次的有目的的实习。非常感谢指导老师对我们的指导和耐心解答。实习内容有叙述不到位的地方，也请老师们能指出并给予建议和意见。PrefacePractice soon ended, not disappointed, this internship, let me know, knowledge learned without a lot of textbook knowledge. This combination of daily lif

3、e, with the textbook knowledge, learning and living environment of hook, let us recognize the importance of the professional. Curriculum design is our professional curriculum knowledge comprehensive application of practice, as we move towards society, occupation before a most necessary process. Thro

4、ugh the curriculum design, I deeply appreciate the true meaning of the ancient wisdom. Im serious curriculum design today, stand on solid ground to take this step, it is robust to run and lay a solid foundation in the trend of the society for tomorrow.The curriculum design, on one hand, let me have

5、a new understanding of the professional course, on the other hand, let me put up interest in professional course, also let me realize the necessity and the importance of water resources and Protect environment. Professional, the process of water supply equipment, water treatment were discussed, were

6、 once again to practice. Thank a teacher to our guidance and patience to answer. Practice contents are described not in place, also please the teacher can point and give suggestions and comments.目 录1、水厂设计资料及设计原则11.1设计题目11.2设计基础资料11.3设计内容11.4设计成果及要求12、水厂规模的确定33、总体设计43.1 净水厂工艺流程的确定43.2 处理构筑物及设备型式选择43.

7、2.1 药剂溶解池43.2.2 混合设备43.2.3 反应池53.2.4 沉淀池53.2.5 滤池53.2.6 消毒方法64、混凝沉淀74.1 混凝剂投配设备的设计74.1.1 溶液池74.1.2 溶解池84.1.3 投药管84.1.4 药剂仓库的设计计算84.1.5 加药间94.2 混合设备的设计94.2.1 设计流量94.2.2 设计流速94.2.3 混合单元格94.2.4 混合时间94.2.5 水头损失94.2.6 校核GT值94.3反应设备的设计104.3.1 设计流量104.3.2 设计总容积104.3.3 絮凝池分池容积104.3.4 实际流速104.3.5 水头损失114.3.6

8、 校核GT值124.4 沉淀池设计134.4.1 设计流量134.4.2 沉淀池面积134.4.3 池体高度134.4.4 复核管内雷诺数及沉淀时间144.4.5 配水槽144.4.6 集水系统145、过滤165.1 滤池面积及尺寸175.2 滤池高度175.3 配水系统175.4 洗砂排水槽185.5 滤池各种管渠计算195.5.1进水管渠的计算195.5.2冲洗水设计195.5.3清水渠设计195.5.4排水管渠的计算195.5.6冲洗水箱206、消毒206.1设计计算216.2氯瓶217、其他设计217.1 清水池的设计227.1.1 平面尺寸227.1.2 管道系统227.2 吸水井的

9、设计237.3二级泵站248、水厂高程布置248.1高程布置258.2高程计算258.3水厂自动化控制要求259、心得体会26参考文献27III河南城建学院本科课程设计 1 水厂资料及设计原则1、水厂设计资料及设计原则1.1设计题目平顶山市净水厂工艺设计1.2设计基础资料1、城市用水量 64000 m3/d。2、厂址区水文地质资料厂址区土质为亚粘土，冰冻深度-0.3m，地下水位为-6m，年降水量1500 mm，年最高气温38.5，最低气温-10，年平均气温20，主导风向自定。3、厂址区地形资料厂址区地形平坦，地面标高148.00m。4、水源资料水源为地面水源，水量充沛；河流最高水位145m，最

10、低水位136m，常水位140m。水质符合饮用水源的水质标准，浊度100度。1.3设计内容1、确定净水厂设计规模2、工艺流程选择；3、水处理构筑物选型及工艺设计计算；4、平面布置，绘制水厂总平面布置图；5、进行水力计算与高程布置计算，绘制高程布置图。1.4设计成果及要求设计说明书1份；图纸2张。1、设计说明书3-5万字，300字左右的摘要要有中英文对照。内容包括：摘要（前言）；目录；概述（简单说明设计任务、设计依据、设计资料等）；处理流程阐述；构筑物的设计计算；平面布置说明；高程布置计算；设计中需要说明的问题。设计说明书应有封面、前言、目录、正文、小结及参考文献。包括设计依据、设计基础资料、水厂

11、规模确定、工艺流程选择方案、各处理构筑物的选型及设计计算、总体布置说明等。应包括设计中的阐述说明及计算成果，应简明扼要、文理通顺、段落分明、字迹清晰工整，内容应系统完整，计算正确，草图和表格不得徒手草绘，图中各符号应有文字说明，线条清晰，大小合适，装订整齐。2、设计图纸28河南城建学院本科课程设计 1 水厂资料及设计原则内容包括： 水厂平面布置图（比例1:500-1:1000）。图中应表示出各构筑物平面坐标，图左下角为零坐标；辅助建筑物位置；厂区道路、绿化等，还应有管线图例，构筑物一览表。高程布置图（横向比例1:500-1:1000，纵向比例1:50-1:200）。图中应标出各构筑物的顶、底、

12、水面、连接管渠标高、地面标高。上述图纸应注明图名及比例，图中文字一律用仿宋字体书写，图中线条应粗细主次分明，图纸一律用2号图，图右下角留出标题栏。设计图纸应基本达到技术（扩大初步）设计深度，准确地表达设计意图；图面力求布置合理、正确、清晰、比例合适，符合工程制图要求及有关规定。河南城建学院本科课程设计 2水厂规模的确定2、水厂规模的确定设计计算得用水水量为64000m3/d，水厂自用水量按5%计算，则水厂自用水量为：Q=640001.05=67200m3/d。根据水厂设计水量1万5万m3/d小型水厂，5万10m3/d万为中型水厂，10万m3/d以上为大型水厂的标准可知水厂为中型水厂。河南城建学

13、院本科课程设计 3 总体设计3、总体设计3.1 净水厂工艺流程的确定根据地面水环境质量标准（GB383888），原水水质符合地面水类水质标准，综合分析后确定工艺流程如下图所示：混凝剂 消毒剂原水 混合 回转式隔板絮凝池 斜管沉淀池 普通快滤池 清水池 二级泵站 用户图1 水处理工艺流程3.2 处理构筑物及设备型式选择3.2.1 药剂溶解池设计药剂溶解池时，为便于投置药剂，溶解池的设计高度一般以在地平面以河南城建学院课程设计 总体设计河南城建学院本科课程设计 3总体设计下或半地下为宜，池顶宜高出地面0.20m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件。溶解池的底坡不小于0.02，池底应有直径不小于100

14、mm的排渣管，池壁需设超高，防止搅拌溶液时溢出。由于药液一般都具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道及配件都应采取防腐措施。溶解池一般采用钢筋混凝土池体，若其容量较小，可用耐酸陶土缸作溶解池。投药设备采用计量泵投加的方式。采用计量泵（柱塞泵或隔膜泵），不必另备计量设备，泵上有计量标志，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。3.2.2 混合设备根据快速混合的原理，实际生产中设计开发了各种各样的混合设施，主要可以分为以下四类：水力混合、水泵混合、管式混合和机械混合。在本次设计采用管式混合器对药剂与水进行混合。管式混合是利用原水泵后到絮凝反映设施之间的这一段压水管使

15、药剂和原水混合的一种混合设施。主要原理是在管道中增加一些各种结构的能改变水流水力条件的附件，从而产生不同的效果。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦，机械搅拌混合耗能大，管理复杂，相比之下，管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越性。管式混合器采用管式静态混合器。3.2.3 反应池反应作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有网格（栅条）絮凝、折板絮凝和波纹板絮凝。这三种形式的絮凝池在大、中型水厂中均有使用，都具有絮凝效果好、水头损失小、絮

16、凝时间短、投资小、便于管理等优点，并且都能达到良好的絮凝条件。回转式隔板絮凝池的构造简单，管理方便，效果较好，因此，选用往复式隔板絮凝池。3.2.4 沉淀池河南城建学院本科课程设计 处理构筑物及设备型式选择河南城建学院本科课程设计 3总体设计原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。设计采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。3.2.5 滤池采用拥有成熟运转经验的普通快滤池。

17、它的优点是采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可较大；变速过滤，较一般的快滤池减少了阀门数量，操作方便效果好。虹吸滤池池深比普快滤池大，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，冲洗效果不如普通快滤池稳定。故而以普通快滤池作为过滤处理构筑物。水厂的过滤设施，往往集中在一个建筑物内，称为快滤池或滤站。使用普通快滤池的滤站，其主要设施有下列五个部分组成：（1） 滤池本体对普通快滤池来说主要由进水管渠、排水槽、过滤介质（滤料层）、过滤介质承托层、配（排）水系统等部分组成。（2） 管廊其中主要有设置五种管渠和闸门：浑水进水、清水出水、冲洗进水、冲洗排水、初滤排水以及一次检测指示仪表

18、等。（3） 控制室其位置常设在滤池管廊上部的上层内，是值班人员进行操作和巡视的地方，放有控制台和二次监测指示仪表等。（4） 冲洗设备冲洗水渠或水塔及辅助冲洗设施等。3.2.6 消毒方法水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。采用被广泛应用的液氯消毒，液氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方面应用尚不多。河南城建学院本科课程设计 4 混凝沉淀4、混凝沉淀水

19、质的混凝处理，是向水中加入混凝剂（或絮凝剂），通过混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层，达到胶粒脱稳而相互聚结；或者通过混凝剂的水解和缩聚反应而形成的高聚物的强烈吸附架桥作用，使胶粒被吸附粘结。河南城建学院课程设计 混凝沉淀河南城建学院课程设计 4混凝沉淀图1 湿投法混凝处理工艺流程4.1 混凝剂投配设备的设计4.1.1 溶液池溶液池投加药剂以计量泵为投加设备，该种方法进行投加药品可以利用变频泵做到用药量上的精确控制。池周围有工作台，底部设有放空管。必要时设溢流装置。溶液池容积按下式计算：W2=式中 W2溶液池容积，； Q处理水量，；a混凝剂最大投加量，mg/L；c溶液浓度，取10%；n每日调制

20、次数，取n2。代入公式得：W2=（考虑水厂的自用水量5%）溶液池设置两个，每个容积为W1，以便交替使用，保证连续投药。取有效水深H11.2m，总深HH1+H2+H31.2+0.3+0.21.7m。H2为超高，取0.3m，H3为贮渣深度，取0.2m。溶液池取矩形，尺寸为长宽高4.5m3m1.7m22.95m3，则溶液池实际容积为22.95m3池旁设工作台，宽1.01.5m，池底坡度为0.02。底部设置DN100mm放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm一条，于两池分设放水阀门，按1h放满考虑。4.1.2 溶解池溶解池容积 W10.3W实

21、0.322.956.89 m3溶解池取正方形，有效水深H11.0m，则面积F W1/H1，即边长a F1/22.6m；溶解池深度HH1+H2+H31+0.3+0.11.4m，其中H2为超高，设为0.3m；H3为贮渣深度，取0.1m。溶解池形状为矩形，则其尺寸为：长宽高2.62.61.49.46 m3。溶解池设为两个，一用一备。溶解池放水时间为15分钟，则放水量为：查水力计算表得放水管管径d0=100mm，相应流速为1.0m/s，溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。4.1.3 投药管投药管流量： q0.53L/s查水力计算表得投药管管径为50mm，相应流速为0.26m/s。4.1.4 药

22、剂仓库的设计计算混合剂为聚合氯化铝，每袋质量为25kg，每袋规格为0.5m0.25m0.2m最大投加量为60mg/L，水厂设计水量为：67200m/d2800m/h，药剂堆放高度1.5m，药剂储存期为30d，则聚合氯化铝的袋数为：N4838.4袋；药剂堆放面积为：A100.8，取为105m2，设仓库尺寸为10.5m10m。4.1.5 加药间加药间包括两个溶液池、两个溶解池和一个药剂仓库。则其面积为：13.52+6.762+10.510145.52m2考虑过道和预留面积满足要求的长宽选择为：长17m，宽12m。4.2 混合设备的设计管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想

23、设备：具有高效混合、节约用药、设备小等特点，它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用，混合效益达90-95%。4.2.1 设计流量Q0.78m3/s4.2.2 设计流速静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速1.1m/s，则管径为D=m采用D=1000mm，则实际流速为v=0.99m/s4.2.3 混合单元格由N2.36v-0.5D-0.32.3610.3/0.990.52.37取N3，则管式静态混合器长度为：L1.1ND1.1313.3m4.2.4 混合时间TL/v3.3/0.993.33s4.2.5 水头损失h=4.2.6 校核

24、GT值G=1000s-1)GT=736.293.332451.85(2000,符合水力要求)4.3反应设备的设计根据常用絮凝池的特点、本设计相关资料和类似水厂的工艺特点，经综合比较选用往复式隔板絮凝池较合适。4.3.1 设计流量Q=4.3.2 设计总容积W=W总容积（m3）； Q设计流量（m3/h）；T反应时间（min），取T=20min，则代入公式得：W=4.3.3 絮凝池分池容积由于总容积为933.33m3，所以可设两个絮凝池，即n=2。絮凝池宽度按沉淀池宽度取为B=11.1m，有效水深采用H=1.5m，超高0.3m。得出絮凝池净面积：F=，取净面积F=312m34.3.4 实际流速由F=

25、312m3可得絮凝池长度为：=，隔板间距根据廊道内流速不同分为四档，则各挡板间距：ai=ai挡板间距m；H有效水深，m；vi第i档廊道内流速，分别取v1=0.5m/s，v2=0.4m/s，v3=0.3m/s，v4=0.2m/s，则第一档隔板间距为：；同理可得：取，则实际流速分别为：每一种间隔取3条，则廊道总数为12条，水流转弯次数为11次。则池子长度（隔板间净间距之和）：隔板厚度0.2m，絮凝池总长度为：L=4.3.5 水头损失按廊道内不同流速分成四段，分别计算水头损失。第一段：Ri第i段廊道水力半径；ai廊道间距，m；H水深，m；则；絮凝池采用钢混结构，水泥砂浆抹面，粗糙系数取n=0.013

26、。Ci第i段廊道内流速系数；Ri第i段廊道水力半径；n池壁粗糙系数，0.013.所以，；同理可得：；第一段廊道长度：第一段水流转弯次数：S1=3则第一段水头损失为；则各段水头损失计算结果如下表：段数SnliRivitCiCi2hi342.30.210.4330.51961.0372137210.093342.30.250.360.43262.43893.763893.760.067342.30.320.270.32464.74186.094186.090.037228.20.430.180.21667.84596.844596.840.016合计4.3.6 校核GT值水温在20时GT值校核：；

27、G速度梯度，s-1；水的密度为1000kg/m3；水的动力粘滞系数，20时为1.02910-4；池底坡度：4.4 沉淀池设计采用上向流斜管沉淀池，水从斜管底部流入，沿管壁向上流动，上部出水，泥渣有底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窝六边形塑料板，管的内切圆直径d=25mm，长l=1000mm，斜管倾角。4.4.1 设计流量和絮凝池一样，斜管沉淀池也设置两组，每组流量Q=0.39m3/s，清水区上升流速为v=2.8mm/s=0.0028m/s.4.4.2 沉淀池面积1.清水区有效面积：2.沉淀池初拟面积：斜管结构占用面积按5%计算，则，初拟平面尺寸为。3.沉淀池建筑面积F建斜管安装长度,考虑安

28、装间隙，长和宽各加0.1m，则：4.4.3 池体高度保护高h1=0.5m； 配水区高度h3=1.5m； 清水区高度h4=1.2m；池底穿孔配水槽高h5=0.75m；斜管高度；则池体总高为H=h1+h2+h3+h5=0.5+0.87+1.5+1.2+0.75=4.82m4.4.4 复核管内雷诺数及沉淀时间1.管内流速：2.斜管水力半径：3.雷诺数：满足要求；4.管内沉淀时间：，在48min内，满足要求。4.4.5 配水槽沉淀池采用穿孔花墙配水，其穿孔流速小于0.08-0.10m/s；为防止絮凝体破碎，孔口流速不宜大于0.15-0.20m/s，且一般要求不大于絮凝池出口流速。取穿孔流速v=0.09

29、m/s。洞口总面积每个洞口尺寸定为10cm10cm，则洞口数为：4.33/0.102 =416.51个，取420个。穿孔花墙布于配水区1.6m的范围内，孔共分为6层，每层70个；进水孔口位置应在斜管区以下，沉淀区以上。图2 斜管沉淀池剖面图4.4.6 集水系统1.集水槽个数：n=11；2.集水槽中心距：；河南城建学院课程设计 4混凝沉淀3.槽中流量：；4.槽中水深：槽宽，取0.24m起点槽水深：终点槽水深：为便于施工制作，槽中水深统一按H2=0.3m计算。5.槽的高度H3：集水采用穿孔集水槽，孔口埋没深度取0.05m，跌落高度取0.08m，槽的超高取0.15m，则集水槽总高度为：6.孔眼计算（

30、1）孔口总面积q0集水槽流量m3/s；流量系数，取0.62；h孔口淹没水深，此处取为0.05m；w孔口总面积m2；则（2）单孔面积w0：孔眼直径采用d=30mm，则单孔面积：（3）孔眼个数n：。（4）集水槽每边孔眼个数：。（5）孔眼中心距s0：7.水头损失：取0.3m。8.排泥：采用穿孔排泥管，沿池宽横向铺设6条V型槽，槽宽1.75m，槽壁倾角45，斜高1.5m，排泥管上安装快开闸门。河南城建学院课程设计 5 过滤5、过滤设计水量：河南城建学院课程设计 过滤河南城建学院课程设计 5过滤采用数据：滤速v=10m/s，冲洗强度q=14L/(sm2)，冲洗时间为6min，滤池工作时间为24h。5.1

31、 滤池面积及尺寸滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，则实际工作时间为：，滤池面积为：；采用8个池子，双排排列：,取40m2；滤池长宽比为：L/B=1.6；L=8m，B=5m，校核强制滤速。5.2 滤池高度支撑层高度：H1=0.45m； 砂面上水深：H3=1.7m；滤料层高度：H2=0.7m； 保护高度：H4=0.3m；5.3 配水系统1.干管流量：采用管径dg=800mm，始端流速vg=1.1m/s，始端流量0.5m3/s，干管断面采用，干管壁厚尺寸采用0.1mm，干管顶面开设孔眼。2.配水支管：支管中心距：s=0.25m，每池支管数根每根支管入口流量：，采用管径dj=75mm，支管始端流

32、速vj=1.84m/s.3.孔眼布置（1）支管孔眼总面积与滤池面积之比为0.20%0.28%，采用0.24%。支管总面积，孔径采用dk=9mm=0.009m，单孔面积，（2）孔眼总数，取1536个，每根支管孔眼数：，支管孔眼布置为两排，与垂线成45夹角向下交错排列。（3）每根支管长度，（4）每排孔眼中心距：4.孔眼水头损失：支管壁厚设为5mm，流量系数=0.68，冲洗强度q=14L/(sm2)，则孔口平均水头损失为：5.复算配水系统：管长度与直径之比应不大于60，则60，满足要求。孔眼总面积与支管总横面积之比应小于0.5，则：0.5，满足要求。干管总面积与支管总横面积之比一般在1.752.0，

33、则：，满足要求。孔眼中心距应小于0.2m，ak=0.175m0.25，满足要求。5.5 滤池各种管渠计算5.5.1进水管渠的计算进水总流量：Q1=67200m3/d=0.78m3/s，采用进水渠断面：B=0.75m，水深0.6m，流速v1=0.81m/s，各进水渠进水管流量：，采用进水管直径：D2=300mm，管中流速v2=1.39m/s5.5.2冲洗水设计冲洗水总流量：，采用管径D3=600mm，管中流速v3=1.98m/s5.5.3清水渠设计清水总流量：Q4=Q1=0.78m3/s，清水渠断面，为便于布置设计同进水渠断面。每个滤池清水管流量：Q5=Q2=0.098m3/s,采用管径D5=2

34、50mm，v5=2.01m/s，5.5.4排水管渠的计算排水流量：Q6=Q3=0.56m3/s排水渠断面：宽B6=0.6m，渠中水深0.5m，流速v6=1.0m/s5.5.6冲洗水箱河南城建学院课程设计 6消毒冲洗时间：t=6min，则冲洗水箱容积为：水箱底至滤池配水管间的沿途及局部损失之和h1=1.0m，配水系统水头损失：h2=hk=3.5m，承托层水头损失：，滤料层水头损失：，安全富余水头：取h5=1.5m，冲洗水箱应高出洗砂排水槽面：河南城建学院课程设计 6消毒6、消毒6.1设计计算b最大加氯量，设计b=1.0mg/L，液氯仓库的固定储备量按最大量的7天计算。水厂设计流量：Q=67200

35、0m3/d，现加氯量为：，储备量：G=53.76kg/d7d=376.32kg6.2氯瓶采用500kg氯瓶，外形尺寸：外径600mm，瓶高1800mm，瓶重146kg。公称压力2Mpa，氯瓶个数：n=376.32/500=0.75个，设为一个。选用ZJ型转子真空加氯机2台，一用一备，每台加氯量0.59kg/h。外形尺寸：宽是为330mm，高为370mm。安装在墙上，高度在地面1.5m，两台加氯机之间净距为0.8m。河南城建学院课程设计 7 其他设计7、其他设计7.1 清水池的设计7.1.1 平面尺寸河南城建学院课程设计 7其他设计1.清水池有效容积：包括调节容积，消防储水量和水厂自用水量。K1

36、0%20%，取10%；Q设计供水量，m3/d；V清水池总有效容积，m3；则V=KQ=6720010%=6720m3，清水池设置两座，则每座清水池有效容积2.清水池的平面尺寸每座清水池面积：，h为清水池有效水深，取0.5m，取清水池宽度B为15m，清水池长为：，取45m，超高0.5m，则清水池实际有效容积：7.1.2 管道系统1.清水池的进水管:D1进水管管径，m；v进水流速，1.01.5m/s；Q设计水量，取0.78m3/s；2.清水池的出水管：由于用户用水量的变化，清水池的出水管应按最大流量设计：Q1最大设计水量，m3/s；K时变化系数，一般为1.32.5，取K=1.4；河南城建学院课程设计

37、 7其他设计出水管径为：v1出水流速，采用0.9m/s；取D2为1100mm。3.清水池的溢流管：溢流管直径与进水管直径相同，均为900mm。在溢流管管端设喇叭口，出口设网罩，防止虫类进入池内。4.清水池的排水管：清水池内设置导流墙，需要放空，因此设置排水管。排水管管径按2h放空时间计算，排水管内流速按1.2m/s计算，则排水管管径为：式中D3排水管径，m； t放空时间，本设计中取2h； v2排水管内流速，1.2m/s； V清水池容积，m3/s；则，取直径为750mm7.2 吸水井的设计吸水井有利于二级泵站水泵吸水管的布置，提高运行的可靠性，便于生产调度，当清水池需要维修清洗时，可不影响二级泵

38、站的正常供水。采用分离式吸水井，吸水井与清水池分离并靠近泵房。为便于二级泵站水泵的吸水管安装，建压力式吸水井一座（因清水池水位较高），分两格，中间预留DN400mm的连通管。吸水井相当于一根吸水母管，各吸水管与其连接，使水流动压转换成静压，保证各吸水管均匀吸水。压力式吸水井改善了水泵启动条件，减少泵房地下深度。吸水井应高出地面20cm，设尺寸长为16m、宽为4m，高取3.6m，分为相等两格，在各隔间设闸门。7.3二级泵站本设计用水时变化系数kh=1.4，最高日用水量为，二级泵河南城建学院课程设计 8水厂高程布置站设计供水用量按最高日最高时流量进行计算，则二级泵站设计供水量为：；二级泵站采用4台

39、供水站，3用1备。单泵流量为Q泵=1244.33m3/h。泵房尺寸，长为50m，宽为15m河南城建学院课程设计 8水厂高程布置8、水厂高程布置8.1高程布置在处理工艺流程中，一级泵房把水抽到絮凝池后水就靠自身重力作用在各构筑物间流动。根据这种原则来进行高程布置。8.2高程计算1.清水池最高水位=清水池所在地面标高=148.00m 2.滤池水面标高=清水池最高水位+清水池到滤池出水管连接灌渠的水头损失+滤池的最大作用水头=148.00+0.37+2.5=150.87m 3.沉淀池水面标高=滤池水面标高+滤池进水管到沉淀池出水管之间的水头损失+沉淀池出水渠的水头损失=150.87+0.5+0.3=

40、151.67m 4.反应池与沉淀池连接池连接渠水面标高=沉淀池水面标高+沉淀池配水穿孔墙的水头损失=151.67+0.1=151.77m 5.反应池水面标高=沉淀池与反应池连接渠水面标高+反应池水头损失 =151.77+0.22=151.99m 8.3水厂自动化控制要求1.取水泵房取水泵房目前大都根据清水池水位调节水泵机组的运行台数及电动阀的启闭，包括真空泵自动引水及泵房内排水泵的自动开、停。2.二级泵房二级泵房根据出水压力和流量来调节水泵运行台数和阀门的开启度。运行的水泵发生故障时，备用水泵能自动启动投入运行。依靠阀门开启度来调节出水流量和压力会增加能耗并降低机组效率，故最好采用若干调速电机

41、水泵机组来调节出水流量。泵房内的真空泵和排水泵自动开、停。3.投药自动控制混凝剂投加量主要根据原水水质和水量来自动控制。前馈控制确定一个给出量，然后以沉淀池出水浊度作为后馈信号来调节前馈给出量。由前馈给出量和后馈调节量就可获得最佳剂量。也可采用现场模拟装置和特性参数来确定和控制投药量。河南城建学院课程设计 8水厂高程布置投氯量目前主要根据滤后水中余氯量来自动控制。也可以流量为比例作前馈控制，以出水厂余氯设定值为后馈调节，实行闭环控制。自动投氯装置已在很多水厂应用，关键是要求有精密可靠的余氯连续测定仪。4.沉淀池和澄清池目前澄清池和沉淀池的自动控制内容是排泥。可以定时自动排泥，也可根据池中泥位自

42、动排泥。如果其有足够的资料积累写出数学模型也可按澄清池泥渣浓度、沉淀池和澄清池出水浊度等，控制机械搅拌澄清池内搅拌机转速、排泥机运行并可将水质资料反馈于加药系统。5.滤池目前主要是根据滤层水头损失或规定冲洗周期来控制滤池冲洗。如果是气水反冲洗，冲洗顺序和强度也可根据设定值进行自动控制。以上各工艺过程均可用PLC进行控制。若设备发生故障，均会报警，有的会自动停止运行或采用安全措施。例如，若清水池水位过低或发生水压力过大，二级泵站除发出警报外，水泵还会自动停止。又如，若加氯间或氯库探测器检测到漏氯后，PLC可自动启动抽氯风机和苛性钠溶液泵，将氯和苛性钠送入中和塔内中和，同时发生警报。河南城建学院课

43、程设计 9心得体会河南城建学院课程设计 9心得体会9、心得体会历时一周的水质工程学设计已经结束。这次设计对我们来说可以说是一个很好的锻炼，紧张而充实。这次课程设计我做的是某城镇净水厂的设计，设计的主要内容是：确定净水厂设计规模；工艺流程的选择；水处理构筑物的选型及工艺设计计算；平面布置，绘制水厂总平面布置图；进行水力计算与高程布置计算，绘制高程布置图。对于一个净水厂的设计来说工艺流程的选择是最重要的。通过这次课程设计，我对我们给水排水工程专业的任务及目前的形势有了更深刻的了解。我还掌握了很多关于给水处理方面的知识，巩固了所学的理论知识，把书本上的理论知识和通过实践接触到的实际结合起来，培养了解

44、决实际工程问题的能力。虽然我所设计的净水厂可能不是最完美的，但是我已经尽力而为。同时在以后的工作学习中我也会更加锻炼和充实自己，争取自己有更大的进步。通过本次设计我发现了我的许多不足之处，好多知识虽然已经学过了，但是仍然不能灵活运用；还有就是我的专业理论基础还不够扎实，考虑问题也不够全面，还不能纵观全局，这一点在以后我会努力加以改正的。同时由于我的水平有限，若设计中有任何不足，都恳请老师能够给予批评指正。河南城建学院课程设计 参考文献河南城建学院课程设计 参考文献参考文献1、严煦世，范瑾初.给水工程(第四版) 中国建筑工业出版社2、给水排水设计手册(第1、3、11册). 北京：中国建筑工业出版社，20043、韩洪军.水处理工程设计计算.中国建筑工业出版社4、钟淳昌.净水厂设计.中国建筑工业出版社5、张志刚.给水排水工程专业课程设计.化学工业出版社6、尹士君等.水处理构筑物设计与计算.化学工业出版社7、南国英.给水排水工程专业工艺设计.化学工业出版社8、.崔玉川.给水厂处理设施设计计算.北京：化学工业出版社，20039、城市给水工程规划规范(GB50282-98)10、生活饮用水水源水质标准(CJ/T3020-93)