华清1202给水厂课程设计.docx

第一章 3
城市给水处理厂课程设计基础资料 3
1.1工程设计背景 3
1.2设计规模 3
1.3基础资料及处理要求 3
第二章 5
给水处理厂方案设计 5
2.1资料分析与整理 5
2.1.1水域功能和标准分类 5
2.1.2水质评价与分析 5
2.2水厂地址 5
2.2.1地址选择原则 5
2.2.2气象条件 6
2.2.3设计规模 6
2.3工艺流程选择 6
第三章 7
净水构筑物的计算 7
3.1配水井 7
3.2混凝设施 8
3.2.1混凝剂类型及加药间 8
3.2.2混合设施 14
3.3反应池/絮凝池 17
3.3.1絮凝形式及选用 17
3.3.2往复式絮凝沉淀池计算 19
3.4沉淀池 22
3.4．1沉淀池类型的选择 22
3.4．2斜管沉淀池类型的计算 22
3.4.3进出水系统 24
3．5滤池 26
3.5.1常用的滤池形式 26
3.5.2 V型滤池的设计计算 31
3.6消毒设施的设计 38
3.7清水池 40
第四章 44
给水处理厂布置 44
4.1工艺流程布置 44
4.2平面布置 44
4.3厂区道路布置 44
4.4厂区绿化布置 45
4.5厂区管线布置 45
4.6高程布置 46
4.7管渠水力计算 46
4.8给水构筑物高程计算 46
4.9给水处理构筑物高程 47
参考文献 48

第一章
城市给水处理厂课程设计基础资料
1.1工程设计背景
某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流、螯峙塘新建一座给水处理厂。
1.2设计规模
该净水厂总设计规模为（10+M/2)×104m3/d(M为学生学号的个位数字），征地面积约40000m2，地形图见附图。
1.3基础资料及处理要求
（1）原水水质
原水水质的主要参数见下表。
原水水质资料
序号
项目
单位
数值
序号
项目
单位
数值
1
浑浊度
度
54.2
13
锰
mg/L
0.07
2
细菌总数
个/mL
280
14
铜
mg/L
0.01
3
总大肠菌群
个/L
9200
15
锌
mg/L
<0.05
4
色度
色度单位
20
16
BOD5
mg/L
1.96
5
嗅和味

-
17
阴离子合成剂
mg/L
-
6
肉眼可见物

微粒
18
溶解性总固体
mg/L
107
7
pH

7.37
19
氨氮
mg/L
3.14
8
总硬度(CaCO3)
mg/L
42
20
亚硝酸盐氮
mg/L
0.055
9
总碱度
mg/L
47.5
21
硝酸盐氮
mg/L
1.15
10
氯化物
mg/L
15.2
22
耗氧量
mg/L
2.49
11
硫酸盐
mg/L
13.3
23
溶解氧
mg/L
6.97
12
总铁
mg/L
0.7

（2）地址条件
根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。
（3）气象条件
项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝对最高温度38.2℃（94.7.2），绝对最低温度-0.5℃（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。
主导风向东北。
（4）处理要求
出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）的相关要求。

第二章
给水处理厂方案设计
2.1资料分析与整理
2.1.1水域功能和标准分类
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类；
Ⅰ类  主要适用于源头水、国家自然保护区；
Ⅱ类  主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等；
Ⅲ类  主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；
Ⅳ类  主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ类  主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
     对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标准值。同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。实现水域功能与达功能类别标准为同一含义。
2.1.2水质评价与分析
上述水域功能和标准分类可知，可作为地表水源的水质应符合三类及以上，水质尚好。由《生活饮用水卫生标准- GB5749-2006》对比可得：

项目
超标倍数
项目
超标倍数
项目
超标倍数
浑浊度
54.2
细菌总数
2.8
总大肠菌群
9200
色度
1.33
氨氮
6.28

2.2水厂地址
2.2.1地址选择原则
（1）水厂选址的原则：
1） 厂址应选择在工程地质条件较好的地方；
2） 水厂尽可能选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施；
3） 水厂应少占农田或不占农田，并留有适当的发展余地；
4） 水厂应设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理，降低输电线路的造价；
5） 当取水地点距离用水区较近时，水厂一般设置在取水构筑物附近，通常与取水构筑物在一起。
（2）地址条件
根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。
2.2.2气象条件
项目所在地属与亚热带海洋性气候暖，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝对最高温度38.2℃（94.7.2），绝对最低温度-0.5℃（57.2.11），年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照小时数1932小时，年平均降雨量1788,6mm，日最大降雨量367.8mm（81.7.1），年平均相对湿度79%。
主导风向西南。
2.2.3设计规模
该净水厂总设计规模为105000m3/d。征地面积约40000m2。
2.3工艺流程选择
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
净水构筑物的计算
3.1配水井
一般按照设计规模一次建成，停留时间t取30s。为使水位稳定和便于后期改造，配水井出水端设置调节堰板；为防止调压阀误操作和失控，配水井一端设置溢流井和调节堰板。
1）给水厂总处理水量：
Q=105000×(1+0.05)/24×3600=1.28m3/s

中心配水井（有堰板）
2）配水井有效容积：
V= Q×t=1.28×30=38.4
3) 进水管径D1:
配水井进水管的设计流量为Q=1.28(m3/s),查水力计算表得知，当进水管管径D1=1200mm，V=1.185m/s（在1.0-1.2m/s范围内）。
4）矩形薄壁堰：
进水从配水井底中心进水，经等宽度堰流入4个水斗再由管道接入4座后续处理构筑物。每个后续处理构筑物的分配流量q=1.28/4=0.32m3/s。配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。
① 堰上水头：
因单个出水溢流堰的流量q=320L/S,一般大于100L/S采用矩形堰，小于100L/S采用三角堰，所以本设计采用矩形堰（堰高h取0.5m）。
矩形堰流量公式为：
Q=mb√2gH3/2
式中，q----矩形堰流量，m3/s
m----流量系数，初步设计采用m=0.42:；
b-----堰宽，m，取堰宽b=6.28m；
H-----堰上水头，m。
H= =0.13m
② 堰顶宽度B
根据有关实验资料，当B/H<0.67时，属于矩形薄壁堰。取B=0.05m，这时B/H=0.38(在0--0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。
4）配水管管径D2
有前面计算可知，每个后续处理构筑物的分配流量为q=0.32m3/s，查水力计算可知，当配水管管径D2 =700mm，V=0.88m/s（在0.8--1.0m/s范围内）。
5） 配水井设计
配水井外径6m，内径为4m，井内有效水深H0=4m，考虑堰上水头和一定保护高度，取配水井总高度为6.2m。

3.2混凝设施
3.2.1混凝剂类型及加药间
1）混凝剂的选择与投加量
名称
分子式
一般介绍
固体硫酸铝

1. 制作工艺复杂。水解作用缓慢
2. 含无水硫酸铝50％~52％，含约15％
3. 适用于水温为20~40℃
4. 当pH=4~7时主要取出水中有机物；pH=5.7~7.8时，主要去除悬浮物；pH=6.4~7.8时，处理浊度高色度低的水
液体硫酸铝

1. 制作工艺简单
2. 含约6％
3. 坛装或灌装车、船运输
4. 配置使用比固体方便
5. 适用范围同固体硫酸铝
6. 易受温度及晶核存在影响形成结晶析出
明矾

1. 基本性能同固体硫酸铝
2. 现已大部被硫酸铝所取代
硫酸亚铁（绿矾）

1. 腐蚀性较高
2. 絮体形成较快，较稳定，沉淀时间短
3. 适用于碱度高、浊度高pH=8.1~9.6的水不论冬夏都稳定，但原水色度较高时不宜采用
三氯化铁

1. 对金属腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀对塑胶管也会因为发热而引起变形
2. 不受温度影响，絮体结的大，沉淀速度快，效果好
3. 易溶解，易混合，渣滓少
4. 原水pH=6.0~8.4之间为宜，当原水碱度不足时，应加一定量的石灰
5. 在处理高浊度水时，三氯化铁用量一般要比硫酸铝少
6. 处理低浊度水时，效果不显著
碱式氯化铝

1. 净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著
2. 温度适应性高，pH适用范围宽，因而可不投加碱剂
3. 使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好
4. 设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低
5. 是无机高分子化合物
综合考虑到原水水质、成本、操作难易等因素，选用碱式氯化铝
常用的混凝剂投加量按照20mg/L设计，所以碱式氯化铝每天的投加量：
　　　　　　　　　　M=105000×1000×20/103=2100Kg
2）溶解池、溶药池的药液浓度和体积
　　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1 m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1 m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、可用耐酸陶上缸作溶解池。当投药量较小时，亦可在溶液池上部设置淋溶斗以代替溶解池。溶液池一般以高架式设置，以便能依靠重力投加药剂。池周围应有工作台，底部应设置放空管。必要时设溢流装置。混凝剂的投加浓度一般采用5%—15%(按商品固体质量计)。通常每日调制2—6次，人工调制时则不多于3次。溶液池的数量一般不少于两个，以便交替使用，保证连续投药。
溶解池的容积常按溶液池容积的0.2~0.3倍计算。
溶液池容积：

式中：ｕ＝最大投加量
Ｑ＝水量
ｎ＝每日调制次数，这里取2次
ｂ＝药剂浓度（15％）
，取7m3，溶液池设计为两个，一备一用，交替使用，保证连续投药，容积各为
溶液池的形状采用矩形，尺寸为：长×宽×高=4×2×1.2，其中包括超高0.2m。
　　　　　溶解池容积：

溶解池也设计为两个，容积各为。采用矩形，尺寸为长×宽×高=2×1.2×1.2，其中包括0.2m超高。
3）投加系统构成和投药控制系统选型
常用投加方法有干投法及湿投法两种，其优缺点的比较如下：

投加方法
优点
缺点
干投
1. 设备占地小
2. 设备被腐蚀的可能性较小
3. 当要求加药量突变时，易于调整投加量
4. 药液较为新鲜
１. 当用药量大时.需要一套破碎混凝剂的设备
２. 混凝剂用量少时，不易调节
３. 劳动条件差
４. 药剂与水不易混合均匀
湿投
1. 容易与原水充分混合
2. 不易阻塞入口，管理方便
3. 投量易于调节
１. 设备占地地大
２. 人工调制时，工作量较繁重
３. 设备容易受腐蚀
４. 当要求加药量突变时投药量调整较慢

此设计方案采用湿投方法。

投加方式一般有重力投加和压力投加两种，两种方式原理和优缺点如下：

投加方式
作用原理
优缺点
适用情况
重力投加
建造高位药液池，利用重力作用将药液投人水内
优点:操作较简单、投加安全可靠
缺点:必须建造高位药液池。增加加药间层高
1.中小型水厂 2.考虑到输液管线的沿程水
头损失。输液管线不宜过长
压力投加
水射器
利用高压水在水射器喷嘴处形成的负压将药液吸人并将药液射入压力水臂
优点:设备简单，使用方便，不受药液池高程所限
缺点:效率较低，如药液浓度不当，可能引起堵塞
各种水厂规模均可适用
加药泵
泵在药液池内直接吸取药液、加入压力水管内
优点:可以定量投加，不受压力管压力所限
缺点:价格较贵，养护较麻烦
适用于大中型水厂
此设计方案选择重力投加方式。

混凝剂湿式投加系统如图：

4）加药间及药库布置
加药间：各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm。为便于冲洗水集流，地坪坡度≧0.005，并坡向集水坑
。
药库：药剂按最大投加量的30d用量储存。
碱式氯化铝总质量：

碱式氯化铝的相对密度为1.2，这里取1.3，则碱式氯化铝所占体积为： 66.2 /1.3=51.0m3
药品堆放高度按2.0m计（采用吊装设备），则所需面积为:25.5
考虑药剂的运输、搬运和磅秤所占面积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30%计，则药库所需面积为：
25.5×1.3=33.16m3
取40 ，药库平面尺寸取10×4m，仓库上端留有超高，1m
库内设电动单梁悬挂起重机一台，型号为DX0.5-10-20。
3.2.2混合设施
一般要求：
1) 混合设施应使药剂投加后水流产生剧烈紊动，在很短时间内使药剂均匀地扩散到整个水体，也即采用快速混合方式；
2) 混合时间一般为10~60s；
3) 搅拌速度梯度G一般为600~1000s-1；
4) 当采用高分子絮凝剂时，混合不宜过分剧烈；
5) 混合设施与后续处理构筑物的距离越近越好，尽可能采用直接连接方式。最长距离不超过120m；
6) 混合设施与后续处理构筑物连接的管道可采用0.8~1.0m/s。
混合方式：
混合方式基本分两大类:水力和机械。前者简单，但不能适应流量的变化；后者可进行调节，能适应各种流量的变化，但需有一定的机械维修量。具体采用何种形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。
此设计方案采用机械混合方式。
机械混合的桨板有多种形式，如桨式、推进式、涡流式等,这里采用桨式，混合池形状为圆形。

机械混合池
混合时间取t=1min，设计两个混合池，即池数n=4。设计水量Q=4375/h
混合池有效容积w:
W=Qt/60n=18.23m3
混合池高度H:
混合池采用直径R=3m则有效水深
H=w*4/(3.14*R2)=2.58
取2.7m。超高取0.3m，则混合池高度H
H= +0.3=3.0m
桨板尺寸：
桨板外缘直径D=2m
桨板宽度b=0.4
垂直轴上装设两个叶轮，每个叶轮装一对桨板。
垂直轴转速
桨板外缘线速度采用则

桨板旋转角度

桨板搅动时消耗功率

式中：C—阻力系数，C=0.2~0.5,采用0.3
—水的密度，1000kg/；
Z—桨板数，此处Z=4；
R—垂直轴中心至桨板外缘的距离，m，R=1
r—垂直轴中心至桨板内缘的距离，m，r=0
g=重力加速度，9.81m/
所以 =
转动桨板所需的电动机的功率N
桨板转动时的机械总效率
传动效率，采用=0.7则
N=
选择功率为7kW的电动机
3.3反应池/絮凝池
絮凝阶段的主要任务是，创造适当的水力条件，使药剂与水混合后所产生的微絮凝体，在一定时间内凝聚成具有良好物理性能的絮凝体，它应有足够大的粒度(0.6~1.0）、密度和强度(不易破碎);并为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。
一般要求：
1) 絮凝过程中速度梯度G或絮凝流速应逐渐由大到小；
2) 絮凝池要有足够的絮凝时间，一般宜在10~30min，低浊、低温水宜采用较大者；
3) 絮凝池的平均速度梯度G一般在30~60s-1之间，GT值达104~105，以保证絮凝过程的充分与完善；
4) 絮凝池应尽量与沉淀池合并建造，避免用管渠连接。如需用管渠连接时，管渠中的流速应小于0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落；
5) 为避免已形成絮体的破碎，絮凝池出水穿孔墙的过孔流速宜小于0.10m/s；
6) 应避免絮体在絮凝池中沉淀。如难以避免时，应采取相应排泥措施。
3.3.1絮凝形式及选用
絮凝设备与混合设备一样，可分为两大类:水力和机械。前者简单，但不能适应流量的变化；后者能进行调节，适应流量变化，但机械维修工作量较大。
絮凝池形式的选择，应根据水质、水量、沉淀池形式、水厂高程布置以及维修要求等因素确定。几种不同形式絮凝池的主要优缺点和适用条件如下表：
形式
优缺点
适用条件
隔板絮凝池
往复式
优点:1.絮凝效果较好
2.构造简单，施工方便
缺点:1.絮凝时间较长
2.水头损失较大
3.转折处絮粒易破碎
4. 出水流不易分配均匀
1.水量大于3000 /d的水厂
2.水量变动小
回转式
优点:1.絮凝效果较好
2.水头损失较小
3.构造简单.管理方便
缺点:出水流量不易分配均匀
1.水量大于3000/d的水厂
2.水量变动小
3.适用于旧池改建和扩建
折板絮凝池
优点:1.絮凝时间较短
2.絮凝效果好
缺点:1.构造较复杂
2.水量变化影响絮凝效果
水量变化不大的水厂
网格（栅条）絮凝池
优点:1.絮凝时间短
2.絮凝效果较好
3.构造简单
缺点:水量变化影响絮凝效果
１. 水量变化不大的水厂
２. 单池能力以1.0~2.5m3/d为宜
机械絮凝池
优点:1.絮凝效果好
2.水头损失小
3.可适应水质、水量的变化
缺点:需机械设备和经常维修
大小水量均适用，并适应水量变
动较大的水厂

此方案采用往复式隔板絮凝池，形状如图：

往复式隔板絮凝池
3.3.2往复式絮凝沉淀池计算
总容积W

式中： Q—设计水量
T—絮凝时间，一般设计为20-30min，此处取20min

池数n取4，则每池净平面面积：

式中：n—池数
—池内平均水深，这里取2.5m
超高=0.3m
池子宽度B：采用12.5m
池子长度（隔板间净距之和）：
m
隔板间距按廊道内流速不同分成6档，分别为，，,,,

取=0.30（采用值），则实际流速=0.445
同理：=0.35m,=0.382
=0.40m, =0.334
=0.45m, =0.297
=0.55m, =0.243
=0.70m, =0.191
每一种间隔采取3条，则廊道总数为18条，水流转弯次数为17次。则池子长度（隔板间净距之和）：
=33×(0.3+0.35+0.40+0.45+0.55+0.70）=8.25m
隔板厚度按0.2计，则池子总长：
L=8.25+0.2（18-1）=11.65m
按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。第一段：
水力半径：
絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构，外用水泥砂浆抹面，则槽壁粗糙系数n=0.013
流速系数，

=0.15

第一段廊道长度：=3B=3×12.5=37.5m
第一段水流转弯次数：=3
水头损失按下式计算：

式中：
—该段隔板转弯处的平均流速，m/s;
—该段廊道内水流转弯次数；
—隔板转弯处的局部阻力系数，往复隔板为3.0，回转隔板为1.0；
—该段廊道的长度之和。

式中：
—隔板转弯处面积，宽度取。
则：

各段水头损失计算结果见下表：
段数

1
3
37.5
0.14
0.370
0.445
57.3
0.079
2
3
37.5
0.16
0.317
0.382
58.4
0.056
3
3
37.5
0.19
0.278
0.334
60.0
0.042
4
3
37.5
0.21
0.247
0.297
60.9
0.032
5
3
37.5
0.25
0.202
0.245
62.5
0.021
6
2
25
0.31
0.159
0.191
64.5
0.013

GT值计算（t=20℃）：

式中：
G—速度梯度（s-1）
—水的浓度1000kg/m3
—水的动力粘度（），见《给水排水设计手册第一册》108页，表5-35
所以

GT=44.36×20×60=53232（在104~105范围内）
池底坡度：
2.1%
3.4沉淀池
用于沉淀的构筑物称为沉淀池。按照水在池中的流动方向和线路，沉淀池分为平流式(卧式)、竖流式(立式)、辐流式(辐射式或径流式)、斜流式(如斜管、斜板沉淀池)等类型。此外，还有多层多格平流式沉淀池.中途取水或逆坡度斜底平流式沉淀池等。
沉淀池型式的选择，应根据水质、水量、水厂平面和高程布置的要求，并结合絮凝池结构型式等因素确定。
给水处理的沉淀工艺是指在重力作用下，悬浮固体从水中分离的过程，原水经过投药，混合与反应过程，水中悬浮物存在形式变为较大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来，已完成澄清的作用，混凝沉淀后出水浊度一般在10度以下。

3.4．1沉淀池类型的选择
本设计采用斜管沉淀池，斜管沉淀池是根据浅池理论发展而来的，是一种在沉淀池内装置许多直径较小的平行的倾斜管的沉淀池。
斜管沉淀池的特点：沉淀效率高，池子容积小和占地面子小；斜管沉淀池沉淀时间短，故在运行中遇到水质，水量变化时，应注意加强管理，以保证达到要求的水质。
从改善沉淀池水力条件的角度分析，由于斜管的放入，沉淀池水力半径大大减小，从而使雷诺数大为降低，而弗劳德数则大大提高，因此，斜管沉淀池也满足水流的稳定性和层流的要求。从而提高沉淀效果。
3.4．2斜管沉淀池类型的计算
本设计采用两组沉淀池，水流用上向流。异向流斜管沉淀池以用于混浊度长期长期低于1000度的原水。流斜管沉淀区液面负荷，应按相似条件下的运行经验确定，一般可采用9.0—11.0m3/m2·时。斜管设计一般可采用下列数据：管径为25-35毫米；斜长为1.0米；倾角为60°. 斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于1.0米；底部配水区高度不宜小于1.5米。
（1）设计参数
每组处理水量Q= 52500m3/d，斜管沉淀池与反应池合建。池子有效宽度为20m，
颗粒沉降速度=0.35mm/s,清水区上升流速V=2.5mm/s，采用熟料片热压六边形蜂窝管。管厚0.4米，边距d=30mm，水平倾角60°。
（2）清水面积
A=Q/V=486 m2 其中协管结构占用面积按照3％计算。为了配水均匀，采用清水区平面尺寸B*L=16.2*30 ,进水区沿20米长一边布置。
（3）斜管长度L
斜管内水流速度为：
V0= V/sin60°=2.88mm/s
考虑到管端紊流积泥等因数，过渡区采用200mm
斜管总长L0=200+605=805 ，本设计按900mm计
（4）沉淀池高度
超高采用:0.3m
清水区高:1.2m
布水区高:1.2m
斜管:h=900*sin60°=0.8m
穿孔排泥斗槽高:0.9m
沉淀池总高度为: H=0.3+1.2+1.2+0.8+0.9=4.4

（5）沉淀池进口穿孔花墙
穿孔墙上的洞口流速采用V3=0.15m/s
洞口总面积为A2=Q/V3= 8.10 m2
每个洞口尺寸定为b*h=15cm*18cm ，则洞口数为N=300
（6）集水系统
采用淹没孔集水槽，共15个，间距1.2m
（7）集水渠
集水渠的流量为1.273m3/s，假定集水渠起端的水流截面为正方形，则渠宽度为：
b=0.9Q0.4=
起端水深为0.64m，集水槽顶与集水渠相平，集水槽水流进入集水渠时应自由跌水，跌水高度取0.08m，即集水槽底应高于集水渠起端水面0.08m。
水渠总高度为：H=
出水管流速为V4为1.3m/s,则直径为D=
采用1000mm
（8）沉淀池的排泥
采用穿孔管排泥，这种排泥方式的优点为：
1) 少用机械设备
2) 耗水量少
3）池底结构简单
缺点为:
1)孔眼已堵塞，排泥效果不稳定
2）检修部方便
3）原水浊度较高，排泥效果不好
适应条件：
1）对原水浊度适应范围较广
2）穿孔管长度不太大
3）新建或改建的水厂
采用穿孔管排泥，V形槽边与水平成45角，共设18个槽，槽高80cm，排泥管上装快闸门。
穿孔管直径D=1.68d=1.68×0.030×=0.28，采用300mm铸铁管。
d—孔眼直径，m采用30mm；
L—穿孔管长度，m，采用31m。
(9)复算管内雷诺数及沉淀时间

式中水力半径

管内流速V0=0.289cm/s
运动黏度v=0.01cm2·s（当t=20。C时）

沉淀时间：
（沉淀时间T一般在4-8min之间）

3.4.3进出水系统
（1）沉淀池的进水部分设计
沉淀池的配水，采用穿孔花墙进水方式。取孔口流速，则
孔口总面积
每个孔口的尺寸定为15cm×8cm，则孔口数为410个。
取局部阻力系数，则
进口水头损失
可以看出，计算得出的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取为0.05m。
（2）沉淀池的出水部分设计
沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。
取溢流堰的堰上负荷，则
溢流堰的总堰长
出水堰采用指形堰，共5条，双侧集水，汇入出水总渠
出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。
取渠道宽度，则
出水渠起端水深
出水渠道的总深设为1.1m，跌水高度0.24m。
渠道内的水流速度
沉淀池的出水管管径初定为DN1100mm，此时
管道内的流速
（3）沉淀池放空管
取放空时间，则
放空管管径
设计中取放空管管径为DN700mm。
（4）排泥设备选择
沉淀池底部设泥斗，每组沉淀池设8个污泥斗，污泥斗顶宽1.25m，底宽0.45m，污泥斗深0.4m。采用HX8-14型行车式虹吸泥机，驱动功率为0.37×2kW，行车速度为1.0m/min。
（5）沉淀池总高度
取沉淀池超高，污泥斗高度，则

3．5滤池
3.5.1常用的滤池形式
形式
滤池特点
优缺点
适用条件
滤前水浊度
规模和其他
普通快滤池
下向流、砂滤料的四阀式滤他
优点:
(1)有成熟的运转经验，运行稳妥可靠
(2)采用砂滤料。材料易得，价格便宜
(3)采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大。池深较浅
(4)可采用降速过沧，水质较好
缺点:
(1)阀门多
(2)必须设有全套冲洗设备
小于10
(1)可适用一上人、中、小型水厂
(2)单池面积一般不宜大于100
(3)确条件时尽量采用表面冲洗或空气助洗设备
双阀滤池
下向流、砂滤料的双阀式滤池
优点:
(1)同普通快滤池的(1),(2),(3),(4)
(2〕减少二只阔门.相应降低了造价和检修下作量
缺点:
(1)必须设有全套冲洗设备
(2)增加形成虹吸的抽气设备
与普通快滤他相同
V型滤池
下向流均粒砂滤料，带表面扫洗的气水反冲滤池
优点:
(1)运行稳妥可靠
(2)采用砂滤料，材料易得
(3)滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好
(4)具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好
缺点:
(1)配套设备多，如鼓风机等
(2)土建较复杂，池深比普通快滤池深
小于10
(1)适用于大、中型水厂
(2)单池面积可达150以上
多层滤料滤池
三层滤料滤池
下向流、砂、煤和重质矿石滤料滤池
优点:
(1)含污能力大
〔2〕可采用较大的滤速
(3)降速过滤、水质较好
缺点:
(1)滤料不易获得，价格贵
(2)管理麻烦，滤料易流失
(3)冲洗困难，易积泥球
(4)宜采用中阻力配水系统
小于10
(1)适用于中型水厂
(2)单池面积不宜大于5060
(3)需采用辅助冲洗设备
双层滤料滤池
下向流、砂和煤滤料滤池
优点:
(1)含污能力大
(2}可采用较高的滤速
(3)降速过滤，水质较好
(4)现有普通快滤池，可方便地改建
缺点:
(l)滤料选择要求高，价贵
(2)德料易流失
(3)冲洗困难，易积泥球
小于10
(1)适用干大、中型水厂
(2)单池面积一般不宜大于5O60
(3)希望尽量采用大阻力反洗系统和助冲设备
接触双层滤料滤池
优点:
(1)对滤前水的浊度适用幅度大，因而可以作为直接过滤
〔2)条件合适时.可以不用沉淀池，节约用地，投资省
(3)降速过滤，水质较好
缺点:
(1)对运转的要求较高
(2)工作周期短
(3)其他同双层滤料滤池
小于50~100
(1)适用于5000以下的小型水厂
(2)宜采用助冲设备
虹吸滤池
下向流、砂滤料、低水头互洗式无阀滤池
优点:
(1)不需大型阀门
(2)不需冲洗水泵或冲洗水箱
(3)易于自动化操作
缺点;
(1)土建结构复杂
(2)池深大，单池面积不能过大，反洗时要浪费一部分水量，冲洗效果不易控制
(3)变水位等速过滤，水质不如降速过滤
小于10
(1)适用于中型水厂(水量2一10万)
(2)单池面积不宜过大
(3)每组滤池数不小于6池
无阀滤池
下向流、砂滤料、低水头带水箱反洗的无阀滤池
优点:
(1)不需设置阀门
(2)自动冲洗，管理方便
(3)可成套定型制作(钢制)
缺点;
(1)运行过程看不到滤层情况
(2)清砂不便
(3)单池面积较小
(4)冲洗效果较差，反洗时要浪费部分水量
(5〕变水位等速过滤，水质不如降速过滤
小于10
(1)适用于小型水厂一般在1万以下
(2)单池面积一般不大于25m2
移动罩滤池
下向流、砂滤料低水头反洗连续过滤滤池
优点:
(1)造价低，不需大量阀门设备
(2)池深浅，结构简单
(3)能自动连续运行，不需冲洗水塔或水泵
(4)节约用地，节约电耗
(5)降速过滤
缺点:
(1)需设移动冲洗设备，对机械加工、材质要求高
(2)起始滤速较高，因而滤他平均设计滤速不宜过高
(3)罩体与隔墙间的密封要求较高
小于10
(1)适用于大、中型水厂
(2)单格面积不宜过大(例如小于10)
此设计方案采用V型滤池，V型滤池的结构和布置如下图

滤池一般要求：
1) 当要求水质为饮用水时，单层砂滤料滤池的正常滤速一般采用8~10m/h；
2) 滤池的个数应根据滤池强制滤速的要求确定，单层砂滤料滤池的强制滤速一般为10~14m/h；
3) 单个滤池的长宽比可根据单池面积大小来确定，即单池面积≤30m2时，长：宽