一、设计原始资料1.源水水质资料：编号名称单位分析结果１水的嗅和味级二类水体２浑浊度度（NTU）３色度度４总硬度毫克／升５PH值６碱度15毫克／升７溶解性固体毫克／升８水的温度：最高温度度最低温度度９细菌总数个／毫升１０大肠菌群个／升2.石英砂筛分曲线：筛孔直径（毫米）0.3 0.4 0.5 0.6 0.75 1.0 1.2 1.5通过砂量所占的百分比（%）30 45 56 62 73 81 88 93 d3.厂区地形图（1：500）a=130m，b=170m，水厂所在地区为粘土地区，厂区地下水位深度4.41米，地面标高175.3m，主导风向西南风。

城市自来水厂规模为8.8万m3/d。

二、设计规模与工艺流程1.设计规模城市自来水厂规模为8.7万m3/d，水厂的自用水量按日用水量的5%算，则水厂设计水量为：Q0=1.05Qd=1.05×87000=91350 m3/d一级泵站、配水井、加药间、药库、加氯间、氯库、二级泵站、土建工程均一次建成。

2.水厂处理工艺流程框图（构筑物）：↓↓↓↓↓↓↓↓三、配水井设计计算1.配水井设计规模为3806.25m3/h=1.06m3/s。

配水井水停留时间采用2～3min，取T=2.5min取，则配水井有效容积为W=QT=3806.25×2.5/60=168.6m3。

2.进水管管径D1=1100mm，v=1.13m/s，在1.0m/s-1.2m/s范围内。

进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。

每个后续处理构筑物的分配水量为q=1.06/2=0.53m3/s。

配水采用矩形薄壁溢流堰至配水管。

3.堰上水头H：因单个出水溢流堰的流量为q=0.53m3/s=530L/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）。

矩形堰的流量公式为：3/2q式中q——矩形堰的流量，m3/s；m——流量系数，初步设计时采用m=0.42；b——堰宽，m，取堰宽b=6.28m；H——堰上水头，m。

则有： H=0.1m4.堰顶宽度B根据有关试验资料，当B/H<0.67时，属于矩形薄壁堰。

取B=0.05m，这时B/H=0.5（在0～0.67范围内），所以，该堰属于矩形薄壁堰。

5.配水管管径D2=900mm，v=0.84m/s，在0.8m/s-1.0m/s范围内。

配水井外径为6m，内径为4m，井内有效水深H=5.9m，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为6.2m。

四、混合工艺设计及计算1.混合器设计:混合采用管式混合，设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50m，设计流量为Q 0=1.05Q d =91350 m 3/d=1.06m 3/s ，进水管采用两条钢管，每条钢管流量为1903 m 3/h ，直径DN900，设计流速为0.83m/s ，1000i=0.899m ，混合管段水头损失h=iL=50×0.899/1000=0.045m ，小于管道内水头损失要求0.3-0.4m ，故在进水管内安装管道混合器，本设计采用管式静态混合器。

采用玻璃钢管式静态混合器2个，每个混合器处理水量为0.53m 3/s ，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m 。

1. 进水管流速v=0.83m/s ，满足设计要求0.8-1.0m/s 。

2. 孔板孔径d 2 d 2/d 1=0.75d 1=900mm ，d 2=0.75×900=675mm3. 孔板处流速v ’=v ×(d 1/d 2)2=0.83×(900/675)2=1.48m/s符合设计要求1.0-1.5m/s4. 孔板水头损失h ’=ξv ’2/(2g)=2.66×1.482/(2×9.81)=0.3mH 2O 式中ξ为孔板阻力系数，当d 2/d 1=0.75时，ξ=2.665. 混合时间静态混合器采用2节，混合单元数取N=2，则混合器长度： L=1.1×D ×N=1.1×0.9×2=1.98m 混合时间：T=L/v=1.98/0.83=2.39s2. 加药间的设计计算已知计算水量Q=91350=3806.253m /h 混凝剂采用精制硫酸铝，混凝剂最大投药量u=30mg/L,药溶液的浓度b=10%，混凝剂每日配制次数n=3次。

设计计算过程如下：2.1 溶液池溶液池容积:3113.931041725.3806304171000100010024m bn uQ bn uQ W =⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯= 取103m溶液池设置两个，每个容积为 '1W =53m 。

形状采用矩形，尺寸为B ×L ×H=2.0×2.0×（1.25+0.3）m ，超高0.3m 溶液池池底设DN200的排渣管一根，溶液池采用钢筋混凝土池体，内壁衬以聚乙烯板（防腐）2.2 溶解池溶解池容积：31125.153.03.0)3.0~2.0(m W W W =⨯===溶解池池体尺寸为B ×L ×H=1.0×1.5×（1.0+0.2）m （池顶高出地面0.2m ） 溶解池的放水时间采用t=10min ，则放水流量s L t W q /5.2106010005.16020=⨯⨯==查水力计算表得放水管管径0d =50mm ，相应流速0V =1.34m/s 溶解池底部设管径d=100mm 排渣管一根每池设搅拌机一台，选用ZJ-700型折桨式搅拌机，功率为4KW,转速为85r/min 。

2.3 投药管投药管流量:s L W q /347.06060241000310606024100031=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=查表得投药管管径d=20mm ，相应流速为0.31m/s2.4 投药计量设备采用计量加药泵，泵型号JZ-800/10，选用3台，两用一备2.5 石灰投量1）碱度为15mg/L=0.15mmol/L ，市售精制硫酸铝含Al 2O 3约16%，投量35mg/L ，石灰市售纯度为50%。

2）投药量折合Al 2O 3为35mg/L ×16%=5.6mg/L ，Al 2O 3分子量为102，投药量相当于 5.6/102=0.055mmol/L ，剩余碱度取0.385mmol/L ，则[CaO]=3×0.055-0.15+0.385=0.4mmol/L 。

CaO 分子量为56，则市售石灰投量为0.4×56/0.5=44.8mg/L3. 药剂仓库的计算3.1 混凝剂为精制硫酸铝，每袋质量是40Kg ，每袋规格为0.5m ×0.4m ×0.2m ，投药量为30mg/L ，水厂设计水量为3806.25 m 3。

药剂堆放高度为1.5m ，药剂储存期为30d 。

3.2 设计计算硫酸铝的袋数:袋）(205640303025.3806024.0024.0100024=⨯⨯==⨯=W Qut W ut Q N 有效堆放面积:269)2.01(5.12.04.05.02056)e 1(m H NV A =-⨯⨯⨯⨯=-=药剂仓库与加药间应连在一起，储存量一般按最大投药期间1－2个月用量计算。

仓库内应设有磅秤，并留有1.5m 的过道，尽可能考虑汽车运输的方便，应有良好通风条件，并防止受潮。

4. 加氯间的设计计算4.1 已知参数计算水量Q=87000×1.05=91350m 3/d=3806.25m 3/h=1.06m 3/s 预氯化最大投加量为1.5mg/L ，清水池最大投加量为1mg/L 。

4.2 设计计算预加氯量为：0.0010.001 1.54375 6.5625/L Q aQ kg L ==⨯⨯=清水池加氯量：0.0010.00114375 4.375/L Q aQ kg L==⨯⨯=为保证氯消毒时的安全和计量正确，采用加氯机投氯，并设校核氯量的计量设备。

选用LS80-3转子真空加氯机5台，3用2备。

5. 液氯仓库5.1 已知参数水量Q=3806.25 m 3/h,预氯化最大投加量为1.5mg/L ，清水池最大投加量为1mg/L 。

5.2 设计计算仓库储备量按15d 最大用量计算，则储备量为kg M 5.393715)375.45625.6(24=⨯+⨯=选用1t 的氯瓶4个。

五、絮凝工艺：栅条絮凝池的设计与计算1、 设计参数絮凝池分两组，每组2个，则每个池的设计水量为22837.5m 3/d 絮凝时间：t=12min 絮凝池分三段：前段放密栅条，过栅流速v 1栅 =0.25m/s ，竖井平均流速v 1井=0.12m/s 中段放疏栅条，过栅流速v 2栅.=2m/s ，竖井平均流速v 2井.=12m/s 末端不放栅条，竖井平均流速v 井=12m/s2、 计算2.1 每个絮凝池的设计水量：Q=837.5 m 3/d=951.56m 3/h264 m 3/s 2.2 絮凝池容积：w=Qt/60=951.56×12/60=190.312 m 3 2.3 絮凝池平面面积A絮凝池池深取4.3m226.443.4312.190m H W A ===2.4 絮凝池单个竖井的平面面积f2'2.212.0264.0m vQ f ===取竖井长=1.5m ，宽B=1.5m ，单个竖井实际平面面积实f =1.5×1.5=2.25 m 2 2.5 竖井个数n67.1925.226.44===f A n 个 取n=20个 2.6 选用栅条选用栅条材料为钢筋混凝土，断面为矩形，厚度为50mm ，宽度为50mm ，预制拼装。

2.7 竖井内栅条的布置 2.7.1. 前段设置密栅后：竖井过水面积：21106.125.0264.0m v Q A ===栅水 竖井中栅条面积：栅1A =2.25-1.06=1.192m 单栅过水断面面积：栅1a =1.5×0.05=0.0752m所需栅条数为：87.15075.019.1111===栅栅a A M 根 取1M =16根 两边靠池壁各放置栅条1根，中间放置14根，过水缝缝隙数为15个平均过水缝宽mm S 67.4615501615001=⨯-=实际过栅流速s m v /249.0047.0155.1264.0=⨯⨯=2.7.2中段设置疏栅后：竖井过水面积：22220.122.0264.0m v Q A ===栅水 竖井中栅条面积：栅2A =2.25-1.20=1.052m 单栅过水断面面积：栅2a =1.5×0.05=0.0752m 所需栅条数为：14075.005.1222===栅栅a A M 根 取1M =14根 两边靠池壁各放置栅条1根，中间放置12根，过水缝缝隙数为13个平均过水缝宽mm S 54.6113501415002=⨯-=实际过栅流速s m v /22.00615.0135.1264.0=⨯⨯=2.8 絮凝池总高和排泥絮凝池有效水深为 4.3m ，取超高 0.3m ，池底设泥斗及快开排泥阀排泥，泥斗深度0.60m ，池总高H ：H=4.3+0.3+0.60=5.2m 2.9 絮凝池长、宽絮凝池布置如图所示，图中各个格左下角数字为水流依次流过竖井的编号顺序，“上”“下”表水竖井隔墙的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、表示每个竖井中的栅条数，单竖井池壁厚为200mm 。