水质工程学课程设计专业给水排水2班姓名张宁学号 09007023811 COD Mg/L 1112 氯仿Mg/L 0.08二、设计计算2.1水厂规模：根据资料，水厂日处理水量8.8万m3/d，考虑到水厂自用水量，要乘以安全系数K=1.05。

则净水处理构筑物总设计流量：Q=1.05 8.8=9.24万m3/d=8750m3/h=2.43 m3/s2.2总体设计2.2.1确定给水处理厂工艺流程根据水源水质和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）及《生活饮用水卫生规范》，根据设计的相关原始资料如水厂所在地区的气候情况、设计水量规模、原水水质和水文条件等因素，通过调查研究，参考相似水厂的设计运行经验，经技术经济比较确定采用地表水净化工艺：2.2.2处理构筑物及设备型式选择2.2.2.1取水构筑物1.取水构筑物位置选择取水构筑物位置的选择，应符合城市总体规划要求，从水源水质考虑，水质应该良好，取水构筑物应选择在水质良好的河段，一般设在河流的上游，从河床考虑，取水构筑物应设在凹岸，位置可选在顶冲点的上游或稍下游15~20m主流深槽且不影响航运处。

故本水厂取水构筑物设在A点。

2.取水构筑物的形式与构造根据资料所提供的条件，应选择岸边式取水构筑物采用合建式，水泵采用离心泵。

构造为钢混结构，采用筑岛沉井方法施工。

3.外形岸边取水构筑物平面形状采用矩形。

4.平面构造与计算进水间由隔墙分成进水室和吸水室，两室之间设平板格网。

在进水室外壁上设进水孔，进水孔上装闸板和格栅。

进水孔也采用矩形。

（1）进水孔（格栅）面积计算0120QF k k v =1bk b S=+ 式中0F ——进水孔或格栅的面积，2m ；Q ——进水孔设计流量，3m s /；0v ——进水孔设计流速，m /s ，当江河有冰絮时，采用0.2~0.6m /s ；无冰絮时采用0.4~1.0m /s 。

当取水量较小、江河水流速度较小，泥砂和漂浮物较多时，可取较小值。

反之，可取较大值；1k ——栅条引起的面积减小系数；b ——为栅条净距，mm ，一般采用30~120mm ，常用30~50； S ——为栅条厚度或直径，mm ，一般采用10mm ； 2k ——格栅阻塞系数，一般采用0.75。

由于最高洪水位与枯水位高差为4米，进水孔分上、下两层，设计时，按河流最枯水位计算下层进水孔面积，上层面积与下层相同。

该水厂处于长春地区，江河冬季有冰絮，而取水量为8.8万吨每天，江河的最大流速为2.1m /s ，取水量大、江河水流速度较大，漂浮物较少，故设计中取进水孔设计流速0v 为0.4m /s ；栅条采用圆钢，其直径10mm S =；取栅条净距b=50mm ，取格栅阻塞系数2=0.75k1500.8335010k ==+2217.94.0*75.0*833.0*8640088000*05.1m v k k Q F o o ===进水孔设4个，进水孔与泵房水泵配合工作，进水孔也需三用一备，每个进水孔面积209.7= 3.20m 33F f ==进水孔尺寸采用112000mm 1500mm B H ⨯=⨯格栅尺寸选用2130mm 1630mm B H ⨯=⨯（标准尺寸）实际进水孔面积'20 2.0 1.539.0m F =⨯⨯=通过格栅的水头损失一般采用0.05m~0.1m ，设计取0.1m 。

（2）格网尺寸计算为了便于格网清洗，选择旋转格网。

旋转格网的有效过水面积（即水面以下的格网面积）可按下式计算：21232QF K K K v ε=式中2F ——旋转格网有效过水面积，2m ；2v ——过网流速，一般采用0.7~1.0m /s2K ——格网阻塞系数，采用0.75；3K ——由于框架引起的面积减少系数，采用0.75；旋转格网在水下的深度，当为网外或网内双面进水时，可按下式计算：22FH R B=-式中H ——格网在水下部分的深度，m ； B ——格网宽度，m ；2F ——旋转格网有效过水面积，2m ；R ——格网下部弯曲半径，目前使用的标准滤网R 值为0.7m 。

当为直流进水时，可用B 代替上式中的2B 来计算H 。

水流通过旋转格网的水头损失一般采用0.15~0.30m 。

过网流速采用20.8m/s v =，网眼尺寸采用5⨯5mm ，网丝直径1d =mm 。

格网面积减少系数为：2212250.69()(51)b K b d ===++ 格网阻塞系数采用20.75K =，水流收缩系数采用0.8ε=。

旋转格网的有效过水面积为：78.98.0*8.0*75.0*75.0*69.0*8640088000*05.123212===V K K K Q F设置4个格网，每个格网需要的面积为 2.452m 。

进水部分尺寸为1117001500mm B H ⨯=⨯，面积为2.552m 。

旋转格网尺寸选用21301630mm B H ⨯=⨯（标准尺寸）。

水流通过旋转格网的水头损失一般采用0.15~0.30m 。

（3）平面布置进水间用隔墙分成4格，平面布置示意图见总平面。

进水间进水窗口设上下2层，每层设4个窗口。

进水孔上设平板闸板和平板格栅，两者共槽。

吸水间下层设平板格网，每格一个。

5.高程布置与计算下层进水孔上缘标高设在最枯水位减去冰盖厚度再减去0.2m 水层厚度即75.00－0.2=74.80m 。

下层进水孔下缘距河床地面不小于0.5m ，设计取0.7m 。

上层进水孔上缘在最高洪水位以下1.0m 。

浪高按0.4m 计，超高取0.5m ，则取水构筑物高程布置见高程图 6.起吊设备、排泥与启闭设备 7.防冰措施8.取水泵房设计 2.2.2.2混凝1.混凝剂投配设备的设计水质的混凝处理，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。

混凝剂的投加分为干投法和湿投法两种，干投法指混凝剂为粉末固体直接投加，湿投法是将混凝剂配制成一定浓度溶液投加。

我国多采用后者，采用湿投法时，混凝处理工艺流程如图2所示。

原水投加搅拌搅拌水药剂V 型滤池栅条絮凝池栅条絮凝池分式流混隔合板槽分式流混隔合板槽投药管投药管溶液池溶液池溶解池溶解池出水本设计根据原水水质分析资料，确定合理的混凝剂品种及投药量。

参考分析相似水源有关水厂的经验数据 2.混合方式本设计采用水利混合，采用管式静态混合器进行混合，其优点是构造简单，无活动部件，安装方便，混合快速而均匀。

其设计要点：A 、混合速度快，药剂应在水中流造句裂纹懂得条件下投入，一般混合时间为10～20S ；B 、本设计采用一点连续投药；C 、混合设备里后备处理构筑物越近越好，尽可能与构筑物相连接。

3.投加量确定理论上我们应根据原水水质分析资料，用不同的药剂作混凝试验，并根据货源供应等条件，确定合理的混凝剂品种及投药量。

而在现实生活当中由于缺少必要的条件，可参考相似水源有关水厂的药剂投加资料。

分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。

本例采用分流隔板式混合槽。

①通道孔洞断面f:由于中部隔板通道分两侧开设,所以每侧通道孔洞断2④末端隔板通道的宽度：m h f b 3.337.022.1333≈==π 首端隔板:①首端隔板通道孔洞的断面：2122.10.122.1m v Q f c ===单 ②首端隔板后水深：120.520.130.76c h H h m =+=+⨯=③首端隔板通道孔洞的净高度1h π（通道孔洞的淹没水深深取0.16m ）110.160.760.160.6h h m π=-=-=④首端隔板通道孔洞的宽度：m h f b 03.26.022.1111≈==π ⑤首端隔板前水深：010.760.130.89c h h h m =+=+= 隔板间距： m B l 8422=⨯==混合时间 : s B v L T 336.0456.05=⨯===池内水头损失：m n d Q h 21.034.122.11184.01184.04.424.42≈⨯⨯==单 （8）絮凝池的设计经综合比较，选用回转式隔板絮凝池较合适。

回转式隔板絮凝池计算： 1）设计进水量：32100008750/24Q m h == 2)絮凝池总容积：60QTW =设计中T=20min38750202916.760W m =⨯=。

取W=2920m 3 3)絮凝池分池容积因为总容积为29203m ，故设置4个絮凝池，每个池子的容积为7303m ，取7503m 。

3)絮凝池长度： L HBW=式中L ——絮凝池长度，（m ） H ——絮凝池水深，（m ） B ——絮凝池池宽，（m ）W ——总容积，（m 3）设计中取H=2.5m,B=25m,则750L 122.525m ==⨯4）各挡隔板间距 ：3600i i Qa nv H=i a ——隔板间距，mQ ——设计水量（3m /h ）i v ——第i 档廊道内流速，分别取10.5m /s v =，20.4m /s v =，30.3m /s v =，20.2m /s v =则第一档隔板间距1187500.486m 3600360040.5 2.5Q a nv H ===⨯⨯⨯，取1a =0.5m同理可得20.6m a =，30.8m a =，4 1.2m a =将上述所得的隔板间距值代入原公式中可得'10.486m /s v =，'20.405m /s v =，'30.304m /s v =，'40.203m /s v =5）絮凝池总长度： 隔板厚度0.1m ，隔板总共19道，则长度：L=L'+190.1=12.0+190.1=13.9m ⨯⨯6）水头损失计算：112i i i a H R a H =+式中i R ——第i 段廊道水力半径 i a ——第i 段廊道间距，（m ）1H ——水深（m ）161i i C R n=式中i C ——第i 段廊道内流速系数n ——池壁粗糙系数 i R ——第i 段廊道水力半径it v =式中it v ——第i 段廊道内转弯处水流速度（m/s ）i v ——第i 档廊道内水流速度（m/s ） i a ——第i 段廊道间距，（m ）+1i a ——第+1i 段廊道间距，（m ）絮凝池为钢混结构，水泥砂浆抹面，粗糙系数n=0.013。

段数i m i l i R it v i v i C 2i C i h1 10 62.3 0.23 0.311 0.486 60.2 3624.0 0.082 2 12 134.8 0.27 0.243 0.405 61.8 3819.2 0.072 3 11 141.0 0.34 0.169 0.304 64.3 4134.2 0.035 4 462.80.480.116 0.20368.2 4645.8 0.007合计0.1960.2i h h m ==≈∑距近端一股为0.55m 。