水质工程学课程设计-自来水厂设计方案-大学论文.doc

目录摘要3前言3一，工程概况3二，城市概况42.1 城市简介42.2 水资源5三.总体设计83.1 净水工艺流程的确定83.2 处理构筑物及设备型式选择83.3混合设备103.4 絮凝处理构筑物的选择103.5 沉淀池113.6 滤池123.7 消毒方法14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。常用消毒方法如下表所示：14四 絮凝144.1 设计要点144.2 设计参数154.3 设计计算154.4 内部水头损失计算164.5 核算17五，沉淀185.1采用向上流斜管沉淀池185.2计算18六，过滤196.1本设计采用普通快滤池196.2设计计算196.3配水系统（每只滤池）206.4洗砂排水槽216.5滤池各种管渠计算226.6冲洗水箱23七消毒设计237.1 加氯量计算237.2 加氯设备24八，清水池248.1清水池设计248.2管道设计248.3附属设备25九，水厂平面布置如图26十水厂总体布置2610.1 厂址的选择2610.2 水厂平面布置2610.3处理构筑物水头损失2710.4构筑物之间的水头损失2810.5高程计算28总结29参考文献30摘要该工程为营山县自来水厂，设计规模为3.72万m3/d。原水水质符合地面水类水质标准，除浊度、色度和细菌总数外，其余参数均符合生活引用水水质卫生标准。本设计根据进水水量和水质，选择适当工艺流程，并对各个构筑物进行设计，包括混凝设备，絮凝设备，沉淀池，滤池和清水池等。最后对水厂进行平面布置和高程布置，以及附属构筑物的设计。关键词：规模，工艺流程，平面布置和高程布置。前言 营山县境内有仪陇河、消水河、营山河、流江河等主要河流。统属嘉陵江流域。营山河为流江河右岸一支流，原发源于营山县以北清水红岩子，呈北南流向流经营山县城，当地称北门河，过营山县城后称为营山河，流经骆市、沿马等乡镇，最后于黄渡注入流江河。营山河上游建有幸福水库。幸福水库是以灌溉为主的中型水库，位于回龙镇 清水乡和绿水镇福源乡境内，距营山县城约 15km。水库始建于 1958 年，1979 年整治扩建后，水库以上集雨面积 45.2km2，总库容 3880 万 m3。因此规划修建水厂是十分必要的 一，工程概况 营山县城北净水厂二期及县城配水管网改扩建工程。1.1 工程规模 设计规模为3.72万m3/d的水厂。1.2项目建设地点 营山县朗池红光村十社。 项目背景 山县城地处渠江、嘉陵江水系分水带上，是全县 96 万人的政治、经济、文化中心，县城 15 万人生活在既无大江，也无大河的 9.4 平方公里的旱城里，是严重缺水城市。目前县城由一座 1992 年建成的设计供水规模 2.0 万 m3/d城市自来水厂及2015年新建成的城北净水厂一期4.0 万 m3/d供城区居民用水。随着城市化进程的加快，县城规模快速扩大，城区面积即人口都在增加，需水量也在逐年增加；加之现有水厂供水符合已接近饱和，现有的供水设施已无法满足城区供水，供水需求的矛盾日益突出，供水问题目前已成为营山县急需解决的重大民生问题。因此，为满足营山县城市日益增加的需水量，提高供水水质，保证供水的安全性，营山县城北净水厂二期及县城配水管网改扩建工程的建设十分必要和紧迫。二，城市概况2.1 城市简介营山县西距成都 415公里，距南充市 85 公里，东距达州 137 公里。达成铁路横贯境内，成都湖北武昌、成都广东东莞快速列车停靠营山站。出境柏油公路四通八达，把营山与成都、南充、重庆、达州等大中城市便捷地联系起来。城区地形以平坝为主，地势平坦、开阔，用地自然条件较好，城区周边多分布浅丘坡地，“营山”即因城区山丘地貌状如营垒而得名。其气候温和、雨量充沛、四季分明，无霜期长，年平均气温 17，城市主导风向为正东风。地震烈度为 6度。城区现有北门河、南门河由西向东蜿蜒穿城而过，河虽不宽，但富于灵气，为城市小环境的营造组织及风貌景观的塑造提供了良好的条件。2004年全县总人口4.7 万人，其中非农业人口 11.19 万人。目前已建成城区面积为 9.4 平方公里，聚居人口达15 万人。 图 2-1 营山县区域图2.2 水资源营山县境内有仪陇河、消水河、营山河、流江河等主要河流。统属嘉陵江流域。营山河为流江河右岸一支流，原发源于营山县以北清水红岩子，呈北南流向流经营山县城，当地称北门河，过营山县城后称为营山河，流经骆市、沿马等乡镇，最后于黄渡注入流江河。营山河上游建有幸福水库。幸福水库是以灌溉为主的中型水库，位于回龙镇 清水乡和绿水镇福源乡境内，距营山县城约 15km。水库始建于 1958 年，1979 年整治扩建后，水库以上集雨面积 45.2km2，总库容 3880 万 m3。表 6-2幸福水库水质检验结果序号项目营山县供水公司送检水样生活饮用水卫生标准（GB 57492006）2011 年03.305月 24日12月 22日9月 25日7月8日2010 年03.176 月 24 日3 月 24 日6 月 14 日指标限值评价1色度（度）10.015.025.025.020.020.015.015.030.015部分超标2浑浊度（NTU）0.000.000.000.090.290.750.660.130.001合格3臭和味无无无无无无无无无无异臭、异味合格4肉眼可见物无无无无水样微黄无水样较浑浊、微黄无无无部分超标5PH 值7.937.618.268.058.197.948.678.488.386.5-8.5部分超标6总硬度（以 CaCO3mg/L)163.7175.1163.6161.1107.1174.6196.4214.7190.0450合格7铁（mg/L)0.111.610.050.050.050.050.050.050.020.3合格8锰（mg/L)0.090.530.050.050.050.050.050.050.050.1合格9铜（mg/L)0.020.020.020.020.020.020.020.020.051.0合格10锌（mg/L)0.050.050.050.050.050.050.050.050.031.0合格11铝（mg/L)0.0080.0080.0080.010.090.020.010.0080.140.2合格12挥发性酚类（以苯酚计 mg/L）0.0020.0020.0020.0020.0020.0020.00180.0020.0020.002合格阴离子合成洗涤剂（mg/L)0.060.060.080.050.0501.00.0500.0500.100.3合格14硫酸盐（以 SO 2-计 mg/L)421.127.222.817.427.829.518.418.026.4250合格15氯化物 （以 Cl 计 mg/L)5.512.15.05.57.57.17.09.26.5250合格16氟化物（mg/L)0.370.380.310.220.280.270.10.291.2合格17溶解性总固体（mg/L）硒（mg/L)154.0230380.0197.5273.0304.0256.0262.0815.01000合格18耗氧量（以 O2 计 mg/L)2.62.73.63.23.95.22.82.72.83部分超标19氰化物（以 CN 计 mg/L)0.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0020.05合格20砷（mg/L)0.0100.0100.0100.0100.010.0100.0100.010.010.01合格21铅（以 Pb 计 mg/L)0.010.010.010.010.010.010.010.010.010.01合格22六价铬（以 Cr6+mg/L)0.0040.0040.0040.0090.0040.0190.0180.0060.0040.05合格23汞（mg/L）0.0010.0050.0010.0010.0010.001合格24镉（mg/L)0.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.0050.005合格25硒（mg/L）0.0050.0050.0010.0050.0050.0050.0050.0050.01合格26硝酸盐氮 （以 N 计 mg/L)0.62.32.60.50.60.80.50.50.510合格27菌落总数/（CFU/mL）885422.410216225147100部分超标28总大肠菌群（CFU/100mL)未检出2未检出112未检出5未检出4不得检出部分超标29耐热大肠菌群（CFU/100mL)未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出不得检出合格30大肠埃希菌（MPN/100mL）未检出不得检出合格31氨氮（mg/L）0.020.2合格三.总体设计3.1 净水工艺流程的确定水厂原水色度约在20度，浊度一般介于65-2000NTU，原水水质毒理学和放射性指标全部达到生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）的要求。总体来说，原水水质较好，为我国地面水环境质量标准（GB3838-200）类水源。而水厂出水水质需满足生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）的要求。综合以上考虑，设计初步采用常规水处理工艺，流程图如下：图3-1 工艺流程图3.2 处理构筑物及设备型式选择3.2.1 药剂溶解池1药剂的选择表3-1 常用混凝剂及其特点名称分子式一般介绍精制硫酸铝.18制造工艺复杂，水解作用缓慢；含无水硫酸铝50%52%；适用于水温为2040。当PH=4-7时，主要去除有机物；PH=5.7-7.8时，主要去除悬浮物；PH=6.4-7.8时，处理浊度高，色度低（小于30度）的水。粗制硫酸铝.18制造工艺简单，价格低；设计时，含无水硫酸铝一般可采用20%25%；含有20%30%不溶物，其他同精制硫酸铝。三氯化铁.6不受水温影响，絮体大，沉淀速度快，效果好。易溶解，易混合，残渣少。对金属（尤其对铁）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料会因发热而引起变形。原水PH=6.08.4之间为宜，当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时效果不显著聚合氯化铝，简称PAC净化效率高，用药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著。温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5-9），因而可调PH值。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本低聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂，简写PAM 处理高浊度水池效果显著，既可保证水质，又可减少混凝剂用量和沉淀池容积，目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一，适当水解后，效果提高，常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂，其单体丙烯酰胺有毒，用于饮用水净化应控制用量PAM等有机高分子混凝剂有毒性，不易控制用量，由于在投混凝剂前加液氯进行预处理，如用硫酸亚铁作混凝剂，易被氧化成三价铁。本次设计的原水水源为河水，其浊度在65-2000之间，PH值为7.6，结合这些特点，选用聚合氯化铝为混凝剂，该混凝剂腐蚀性较小，原料易得，价格便宜，被大多数水厂所采用，有一定的管理经验，并且劳动条件有保障。2投加方式的确定本设计采用湿投法，其优点为：容易与原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于调节。投加系统示意图见下图所示：固体药剂溶解池溶液池搅拌计量投加设备加水加水搅拌结合上述优缺点，采用计量泵投加混凝剂，因为其使用方便，操作简单，工作可靠，广泛应用于加药系统。3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100mm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。3.3混合设备混合的主要作用是让药剂迅速而均匀地扩散到水中，使其水解产物与原水中的胶体颗粒充分作用完成脱体脱稳，以便进一步去除，对混合的基本要求是快速与均匀，一般混合时间10-30s，混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合，水力混合简单，但不能适应流量的变化，机械混合可进行调节，能适应各种流量的变化，具体采用何种混合方式，应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及维修条件等因素确定。表3-3 各种混合方式比较 方式优缺点适用条件管道混合优点：混合简单，无需建混合设 施。 适用于中等规模的水厂。缺点：当混合效果不稳定，流速 低时混合不充分。静态混合器优点：构造简单，无运动部件， 安装方便，混合快速均匀。 适用于水量变化不大的各种规模的水厂。缺点：当流量降低时，混合效果下降。水泵混合优点：混合效果好，不需增加混合设施，节省动力。 适用于一级泵房离处理构筑物120米以内的水厂。缺点：使用腐蚀性药剂时对水泵有腐蚀作用。机械混合优点：混合效果好，且不受水量 变化影响，适用于各种规格的水厂。适用于各种规模的水厂。缺点：需增加混合设备和维修工作。综上所述，因为水厂水量变化不大，并且考虑到尽可能的减少能量消耗，以整体经济效益而言是最具有优势的，本设计采用管式静态混合器，它较水泵混合和机械混合能耗低，并且混合效果比管道混合稳定，混合速度快。3.4 絮凝处理构筑物的选择不同形式的絮凝池的一般介绍如下所示：表3-4 各种絮凝池的比较形式优缺点适用条件隔板絮凝池往复式优点：絮凝效果好，构造简单， 施工方便。 水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小。缺点：容积较大，水头损失较大，转折处矾花易碎。回转式优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便。 水量大于30000m3/d的水厂，水量变动小者，改建和扩建旧池时适用。缺点：出水流量不易分配均匀，出口处易积泥。旋流式絮凝池优点：容积小，水头损失较小。一般用于中小型水厂。缺点：池子较深，地下水位高处施工较困难，絮凝效果较差。折板絮凝池优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小。流量变化较小的中小型水厂。缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价较高。涡流式絮凝池优点：絮凝时间短，容积小，造价较低。水量小于30000m3/d的水厂。缺点：池子较深，锥底施工较困 难，絮凝效果较差。格板、栅条絮凝池优点：絮凝池效果好，水头损失 小，凝聚时间短。 水量变化不大的水厂，单池能力以1.0-2.5万m3/d为宜。缺点：末端池底易积泥。机械絮凝池优点：絮凝效果好，水头损失小，可适应水质、水量变化。 小水量均适用，并能适应水量变动较大者。缺点：需机械设备和经常维修。综上所述，由于水厂水量变化不大，为了达到较好的处理效果，故采用机械絮凝池，可以在机械絮凝池的之间设置隔墙，在隔墙的不同位置开设过水方孔，这样不仅可以减少水流形成短流的可能，而且可以在检修时，利用水在隔墙内的曲线流动达到絮凝效果。3.5 沉淀池选择沉淀池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。表3-5 各种沉淀池的比较方式优缺点适用条件平流式沉淀池优点：造价较低，操作管理方便，施工较简 单；对原水浊度适应性强，处理效果稳定，采用机械排泥设施时，排泥效果好。 一般适用于大中型水厂。缺点：采用机械排泥设施时，需要维护机械排泥设备；占地面积大，水力排泥时，排泥困难。斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高，池体小，占地小。 尤其适用于沉淀池改造扩建和挖潜。缺点：斜管（板）耗材多，对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时，排泥困难，设排泥装置时，维护管理麻烦。竖流式沉淀池优点：排泥较方便，占地面积小。 一般用于小型净水厂，常用于地下水位较低时。缺点：上升流速受颗粒下沉速度所限，出水量小，一般沉淀效果较差，施工较平流式困难。辐流式沉淀池优点：沉淀效果好。 一般用于大中型净水厂，在高浊度水地区，作预沉淀池。缺点：基建投资大，费用高，刮泥机维护管理较复杂，金属耗量大，施工较困难。近年来，平流式沉淀池被越来越多地水厂所采用，它的沉淀效果较好，维护简单，采用机械除泥，除泥效果理想，管理方便等，所以本设计采用平流式沉淀池3.6 滤池供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准的要求；供生产用水的过滤池出水水质，应符合生产工艺要求；滤池形式的选择，应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素，结合当地条件，通过技术经济比较确定。表3-6 各种滤池的比较形式优缺点适用条件普通快滤池单层砂滤料优点：材料易得，价格低；大阻力配水系 统，单池面积较大，可采用减速过滤，水质好。 一般用于大中水厂，单池面积不宜大于100m2。缺点：阀门多，价格高，易损坏，需设有全套冲洗设备。无烟煤石英砂双层滤料优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗用水少。 适用于大中型水厂，宜采用大组理赔水系统，单池面积不宜大于100 m2，需要采用助冲设备。缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球。砂煤重质矿石三层滤料优点：含污能力大，可采用较大滤速；可采用减速过滤，水质好，冲洗用水少。 使用于中型水厂，宜采用中阻力配水系统，单池面积不宜大于50-60 m2，需要采用助冲设施。缺点：滤料价格高，易流失；冲洗困难，易积泥球。虹吸滤池优点：不需大型阀门，易于自动化操作，管理方便。 适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30m2。缺点：土建结构复杂，池深大单池面积小，冲洗水量大；等速过滤，水质不如变速过滤。双阀滤池 优点：材料易得，价格低，大阻力配水系统，单池面积可大，可采用减速过滤，水质好，减少两只阀门。 适用于中型水厂，单池面积不宜大于25-30m2。缺点：必须有全套冲洗设备，增加形成虹吸的抽气设备。移动罩滤池优点：造价低，不需要大型阀门设备，池深浅，结构简单；自动连续运行，不需冲洗设备；占地少，节能。 适用于大中型水厂，单格面积小于10m2。缺点：减速过滤，需移动冲洗设备，罩体与隔墙间密封技术要求高；起始滤速较高，因而平均设计滤速不宜过高。V型滤池优点：采用气水反冲洗，有表面横向扫洗作用，冲洗效果好，节水；配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制。 适用于大中型水厂。缺点：采用均质滤料，滤层较厚，滤料较粗，过滤周期长。综上所述，V型滤池适用范围广且采用气水反冲洗，冲洗效果好，节水出水水质较好，虽然滤料较厚较粗，过滤周期长，但冲洗过程自动控制减少人工管理，操作方便。本设计采用V型滤池均质滤料。3.7 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。常用消毒方法如下表所示：表3-7 常用消毒方法消毒方法分子式优缺点适用条件液氯Cl2优点：1、具有余氯的持续消毒作用 2、价值成本较低 3、操作简单，投量准确 4、不需要庞大的设备 液氯供应方便的地方缺点：1、原水有机物高时会产生有机氯化物 2、原水含酚时产生氯酚味 3、氯气有毒，使用时需注意安全，防止漏氯二氧化氯ClO2优点：1、不会生成有机氯化物 2、较自由氯的杀菌效果好 3、具有强烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化锰、铁等物质 4、投加量少，接触时间短，余氯保持时间长 适用于有机污染严重时缺点：1、成本较高2、一般需现场随时制取使用3、制取设备较复杂4、需控制氯酸盐和亚氯酸盐等副产物紫外线消毒优点：1、杀菌效率高，需要的接触时间短 2、不改变水的物理、化学性质，不会生成有机氯化物和氯酚味 适用于工矿企业，集中用户用水，不适用管路过长的供水缺点：1、没有持续的消毒作用，易受重复污染2、电耗较高、灯管寿命还有待提高在上面所述的各种消毒剂中，液氯是最早被用来作为饮用水消毒的消毒剂，它除了以上的优点之外，在水厂消毒过程中积累的大量的实践经验，可以借鉴，劳动量较小，消毒效果比较稳定。所以，本次设计采用液氯作为消毒剂。 四 絮凝4.1 设计要点（1）网格絮凝池流速一般按照由大到小进行设计。（2）反应时间1030min,平均G 值2070s-1 ,GT 值104105 ,以保证絮凝过程的充分和完善。（3）为使絮粒不致被破坏或产生沉淀，絮凝池内流速必须加以控制，控制值随絮凝池形式而异。（4）絮凝时间615min，絮凝池内的速度梯度G由进口至出口逐渐减小，G值变化范围10015以内，且GT2。4.2 设计参数絮凝池设计（近期）2组，每池设计流量为：Q m/d0.226m/s。絮凝时间t10 min，设计平均水深h4.2m。4.3 设计计算絮凝池的有效容积V：VQt0.2261060135.6m絮凝池的有效面积：AV/h135.6/4.239.9m水流经过每个的竖井流速v取0.12 m/s，由此得单格面积：fQ/ v0.226/0.121.88m设计单格为正方形，边长采用1.90m，因此实际每格面积为3.61 m，由此得到分格数为n39.9/3.61=11格。实际絮凝时间为：t = =575.04s10min絮凝池得平均水深为4.2m，取超高为0.3m，得到池得总高度为：H4.2+0.34.5 m，从絮凝池到沉淀池的过渡段净宽1.5 米。取絮凝池的格墙宽为200mm，即0.2m，单组絮凝池：长：1.950.2610.7m 宽：1.940.258.6 m进水管管径的确定：Q=0.226m/s，取流速为v=1.0m/s,管径D=0.537m，采用DN600铸铁管。为避免反应池底部集泥，影响水处理效果，在每个反应池底各设Dg200mm穿孔排泥管。采用坡度1%的满流管。出水管管径的确定：Q=0.85m/s，取流速为v=1.0m/s,管径D=1.04m，采用DN1100铸铁管。过孔洞流速v按照进口流速0.30m/s递减到0.10 m/s，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与池底平齐，、表示每格网格层数，单竖井的池壁厚为200mm。格编号 1 2 3 4 5 6 7孔洞高宽0.541.880.611.880.691.880.811.880.891.880.981.881.081.88 流速 0.300 0.266 0.235 0.200 0.182 0.1660.150格编号 8 9 10 孔洞高宽1.221.881.401.881.621.88 流速 0.133 0.116 0.100 4.4 内部水头损失计算14格为前段，其竖井之间孔洞流速为0.200.30m/s，水过网孔流速为：0.250.30m/s；57格为中段，竖井之间孔洞流速为：0.200.15 m/s，水过网孔流速为：0.220.35m/s；（1）前段网格的孔眼尺寸80mm80mm，取0.28 m/s，净空断面0.226/0.280.807m；每个网格的孔眼数0.807/0.08=127个。前段共设网格22块，前段网格水头损失为：n/2g其中n取22，为网格阻力系数，在此处取1.0，则：n/2g=221.00.28/19.60.088m；前段孔洞水头损失为：/2g其中为孔洞阻力系数，取3.0，则：/2g3(0.3+0.267+0.234+0.2)/19.6=0.039（2）中段 网格的孔眼尺寸为100mm100mm，取0.24m/s，净空断面： 0.226/0.24=0.942m； 每个网格的孔眼数为：0.942/0.1=95个。中段共设网格6个，则中段网格水头损失为：61.00.24/19.60.0176m。中段孔洞水头损失：/2g3.0（0.182+0.166+0.15）/19.60.0127m；（3）后段不设网格，孔洞水头损失为：3.0（0.133+0.116+0.1）/19.60.0085m；絮凝池总水头损失为：h+0.1658m。4.5 核算絮凝池总停留时间T（1）前段 h0.0880.0390.127m停留时间t=253s水温20G=69.84（2）中段h0.01760.01270.0303m停留时间t=127sG48.34（3）后段h0.0085mt633-253-127253sG18.07（4）总 G50.45GT50.45633319 35，符合设计要求。五，沉淀5.1采用向上流斜管沉淀池 斜管沉淀池沉淀池的构造可分为清水区、斜管区、配水区和积泥区四部分。5.2计算（1） 水厂自用水按5%计，分为两格，每格沉淀池流量为：Q=0.5372001.05/24=813.75m3/h=0.226m3/s（2） 设计数据选用 表面负荷取q=10m3/(m2*h)，清水区上升流速度即为v=0.00278m/s 斜管材料选用厚为0.4mm塑料板热压成正六边形管，内切圆直径d=25mm，长1000mm，水平倾角60。（3） 计算与设计1） 清水区面积 A=Q/q=813.75/10=81.34m2取斜管沉淀池平面尺寸4.518.1=81.45m2。进水区布置在18.1m边长一侧，在4.5边上扣除1000cos60=500mm无效长度，并考虑斜管结构系数1.03，则净出口面积为：A=(4.518.10.518.1)/1.03=70.29m3斜管出口水流实际上升速度为v=0.226/70.29=3.22mm/s取清水区高度1.2m，超高0.30m。2） 斜管沉淀池高1000mmsin60=0.87m。3） 取配水区高1.50m，下部穿孔排泥管处斜槽高0.80m。4） 斜管沉淀池高度H=0.30+1.20+0.87+1.50+0.80=4.67m复核 1），雷偌数Re 水力半径R=d/4=30/4=0.75mm 当水温t=20时，水的运动黏度v=0.01cm2/s，则 Re=Rv0/v=0.750.322/0.01=24.15 弗劳德数Fr值Fr=v02/Rg=(0.322)2/0.75/981=0.000131 沉淀时间T=1000/3.22=310.6s=5.18min 六，过滤6.1本设计采用普通快滤池 设计流量：Q=1.0537200=39060m3/d 设计数据：过滤速度v=7m/h 冲洗强度：q=15L/(s*m2) 冲洗时间：6min6.2设计计算6.2.1滤池面积及尺寸 滤池工作时间 ，冲洗周期 滤池实际工作时间 （式中只考虑反冲洗停用时间，不考虑排放初滤水） 滤池面积 F= Q/（V*T）=39060/(723.8)=234.45m 采用滤池数 N=10，布置成对称双行排列 每个滤池面积 :f=F/N=29.68m 采用滤池尺寸 L/B=1.7左右 采用尺寸 L=7.24m，B=4.1m 校核强制滤速 v=Nv/(n-1)=9.4m/h6.2.2 滤池高度支承层高度 滤料层高度 砂面上水深 超高（干弦）滤池总高 H=4.6m6.3配水系统（每只滤池）6.3.1干管干管流量 qg=fq=29.6815=445.2L/s采用管径 dg=700mm（干管埋入池底，顶部设滤头或开孔布置）干管始端流速 6.3.2支管支管中心间距 每池支管数 nz=27.24/0.25=58根（每侧29根）每根支管进口流量 q1=445.2/58=7.68L/s采用管径 支管始端流速 6.3.3孔口布置支管孔口总面积与滤池面积比（开孔比）孔口总面积 f=0.25f=0.25%29.68=0.0742m2=74200mm2孔口直径 dk=9mm每个孔口面积 fk=0.253.14df2=6.3610-5mm2孔口总数 Nk=Fk/fk=0.0742/6.3610-5=1167个每根支管孔口数 nk=Nk/nj=1167/58=21支管孔口布置设两排，与垂线成夹角向下交错排列每根支管长 lz=(4.1-0.6)/2=1.75m每排孔口中心距 ak=lz0.5/nk=0.17m6.3.4孔眼水头损失支管壁厚采用 孔眼直径与壁厚之比 查表得流量系数 水头损失 6.3.5复算配水系统支管长度与直径之比不大于60孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5干管横截面积与支管总横截面积之比为1.752.06.4洗砂排水槽洗砂排水槽中心距 排水槽根数 n0=4.1/2=2根排水槽长度 l0=L=7.24每槽排水量 Q0=0.5*29.68*15=222.6L/s采用三角形标准断面槽中流速 槽断面尺寸 x=0.45Q0.45=0.45*0.22260.4=0.24m排水槽底厚度 砂层最大膨胀率 砂层高度 洗砂排水槽顶距砂面高度H=0.45*0.7+2.5*0.24+0.05+0.07=1.035m洗砂排水槽总平面面积 F0=2*0.24*7.24*2=6.95m2复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比一般小于25%F0/f=6.95/29.68=23.41%25%6.5滤池各种管渠计算6.5.1进水进水总流量 Q=39060m3/d=0.452m3/d采用进水渠断面 渠宽B1=0.65m，水深H1=0.7m渠中流速 V1=Q1/B1H1=0.452/0.65/0.7=0.99m/s各个滤池进水管流量 Q2=0.452/8=0.0565m3/s采用进水管直径 D2=300mm管中流速 v2=0.8m/s6.5.2冲洗水冲洗水总流量 Q3=qf=15*29.68=0.4452m3/s采用管径 D3=500mm管中流速 v3=2.0m/s6.5.3清水清水总流量 Q4=Q1=0.452m3/s清水渠断面 同进水渠断面（便于布置）每个滤池清水管流量 采用管径 管中流速 6.5.4排水排水流量 排水渠断面 宽度，渠中流速 6.6冲洗水箱冲洗时间 冲洗水箱容积 W=1.5qft=1.5*15*29.86*6*60=241.9m3水箱底至滤池配水管之间的沿途及局部水力损失之和 h1=1m配水系统水头损失 h2=4m承托层水头损失 滤料层水头损失 安全富余水头 冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面七消毒设计消毒方式为加氯消毒，采用液氯为消毒剂。有前加氯和后加氯两种，前者加氯点在管式静态混合器之前的原