水质工程学（一）课程设计说明书学院：环境科学与工程学院系名：市政工程系专业：给水排水工程姓名：学号: 班级：给排 1311指导教师: 指导教师:201５年１２月２5 日目录第一章设计基本资料和设计任务 01.1 设计基本资料........................................... 错误!未定义书签。
1。
2设计任务ﻩ1第二章水厂设计规模的确定ﻩ错误!未定义书签。
2．1 近期规模ﻩ错误!未定义书签。
2。
2 水厂设计规模.......................................... 错误!未定义书签。
第三章水厂工艺方案的确定. (3)3。
1初步选定两套方案....................................... 错误!未定义书签。
3.2方案构筑物特性比较ﻩ错误!未定义书签。
3。
３方案确立ﻩ错误!未定义书签。
第四章水厂各个构筑物的设计计算ﻩ错误!未定义书签。
4。
1 一级泵站.............................................. 错误!未定义书签。
4。
2 混凝剂的选择和投加ﻩ错误!未定义书签。
4。
3 管式静态混合器........................................ 错误!未定义书签。
４．4 水力循环澄清池....................................... 错误!未定义书签。
４。
5 无阀滤池............................................. 错误!未定义书签。
４.６消毒.............................................. 错误!未定义书签。
4.7 清水池ﻩ错误!未定义书签。
4。
８二级泵站............................................. 错误!未定义书签。
４.9 附属构筑物ﻩ错误!未定义书签。
第五章水厂平面和高程布置ﻩ错误!未定义书签。
５.1 平面布置.............................................. 错误!未定义书签。
5.2 高程布置ﻩ错误!未定义书签。
参考文献ﻩ错误!未定义书签。
第一章设计基本资料和设计任务1。
１设计基本资料1。
生活用水量该地区现有人口２.5万,人均用水量标准（最高日）为220L／caｐ•d２。
城市大用户集中用水量工厂A:0．7万m3／d；工厂B：0．9万m3/d工厂C:0。
5万ｍ3/ｄ；工厂D：０．3万m3/d３。
一般工业用水量一般工业用水量占生活用水量的180％ .4。
第三产业用水量第三产业用水量占生活用水量的8５% 。
5。
最大日时变化系数为1。
5５6．原水水质及水文地质资料(１)原水水质情况（2）水文地质及气象资料ａ。
河流水文特征最高水位:8.35 m，最低水位:3。
1２ m,常年水位：5．73 mｂ.气象资料历年平均气温:２０°C，年最高平均气温:3９°Ｃ，年最低平均气温：-2°C年平均降水量：1290 mm，年最高降水量:12９0 mm，年最低降雨量：１29０ｍm常年风向:东南风，频率：1２.5％历年最大冰冻深度２0 cmc．地质资料第一层：回填、松土层，承载力8kg/cm2，深1～1.5 m；第二层：粘土层，承载力10kg/cm2,深３～４m;第三层：粉土层，承载力8ｋg/cｍ2，深3～4 ｍ；地下水位平均在粘土层下０。
5 m。
1.2设计任务1.某水厂工艺设计,确定水厂建设规模、位置；2．水厂工艺方案确定及可行性研究（进行两种方案比较）;３．水厂构筑物设计计算，完成水厂平面布置图、高程图(完成设计图 2 张以上，其中手工图1张以上）；4。
设计计算说明书1份.第二章水厂设计规模的确定2。
１近期规模已知：该地区现有人口2．５万,人均用水量标准(最高日)为２２０L/cap•ｄ工厂A：0.７万m3／d；工厂B:0.9万m3／d工厂C：0.5万m3/d;工厂D:０.3万m3/d一般工业用水量占生活用水量的1８0%第三产业用水量占生活用水量的85 %最大日时变化系数为1.55由以上资料可得：Ｑ生活 = ２5000×220 ＝５5０（万Ｌ／d） = 0。
550(万m3/d)Q集中 = 0．7 + 0。
9 + 0.5 + 0.3 = 2.4(万m3/d）Q生产 = Q生活×1８０％ = 0.5５０×18０％＝0.990（万m3/d）Q三产 = Q生活×85 ％= ０。
550×85 % = 0。
4675 (万m3／d）Ｑ生活+ Q生产 + Ｑ三产＋Q集中 = 4。
407５(万m3／d)考虑管网漏失水量和未预计水量，系数β＝1.20,则最高日用水量:Q=4.4０7５×1.2０ =5。
289 （万ｍ3／ｄ)考虑水厂自用水量，系数α＝１。
05，则：Q总=5。
28９×1．05 = 5。
5５３４５（万m3/d)所以近期水厂规模为6（万m3/d）由于最大日时变化系数Kh＝1。
５５,则最高日最高时用水量:Qh =Kh×Q=１。
5５×5．289=8．198（万m3/d)最高日平均每小时用水量:Q=Qh／24＝０．342(万m3/ｄ）(注：以下设计规模以１2０００m3/ｄ进行设计)2.2 水厂设计规模近期规模1２０0０m3 ／d,水处理构筑物按照近期处理规模进行设计。
ﻬ第三章水厂工艺方案的确定水处理构筑物类型的选择,应根据原水水质，处理后水质要求、水厂规模、水厂用地面积和地形条件等,通过技术经济比较确定.3。
1初步选定两套方案方案一:取水→一级泵站→管式静态混合器→水力循环澄清池→无阀滤池→清水池→二级泵房→用户↑消毒剂方案二:取水→一级泵站→管式扩散混合器→平流沉淀池→Ｖ型滤池→清水池→二级泵房→用户↑消毒剂3．2方案构筑物特性比较表3—1表３—2表3－33。
3方案确立根据技术性能比较，确定选择方案一，即:取水→一级泵站→管式静态混合器→水力循环澄清池→无阀滤池→清水池→二级泵房→用户↑消毒剂第四章水厂各个构筑物的设计计算4.1 一级泵站１．一泵房吸水井水厂地面标高0。
０00m，河流洪水位标高为8。
3５m，枯水位标高为３。
１２m，设计一泵站吸水井底标高为—8。
00０ｍ，进水管标高为-7.0０0m，一泵站吸水井顶标高为0．5０0米，宽为3ｍ,长度也为3m。
2.一泵房一泵房底标高为-１.５0０m，一泵房顶标高为6.000m。
4.2 混凝剂的选择和投加设计原则:溶液池的底坡不小于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。
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上或半地下为宜，池顶宜高出地面1。
0m左右，以减轻劳动强度，改善操作条件.溶解池一般采用钢筋混凝土池体来防腐。
已知条件：水厂构筑物设计流量Q=12０00m3/d根据原水水质及水温,参考有关水厂的运行经验，选精致硫酸铝为混凝剂。
最大投加量为30mｇ／L，精致硫酸铝投加浓度为10%。
采用计量投药泵投加。
计算过程:1.溶液池容积W1W=uQ/(41７bｎ）1式中：u—混凝剂(精致硫酸铝)的最大投加量，3０ｍg/L;Ｑ—处理的水量，50０m3/h;b—溶液浓度（按商品固体重量计)，１0％；n-每日调制次数,２次。
=３０×500/(417×10×2）＝ 1。
80ｍ3所以： W1溶液池容积为2m3，有效容积为１．8 ｍ3，有效高度为１.8ｍ，超高为0。
2m，溶液池的形状采用矩形，长×宽×高=1×1×2ｍ。
置于室内地面上,池底坡度采用0。
0３.溶液池旁有宽度为２.0m工作台，以便操作管理,底部设放空管。
2.溶解池（搅拌池）容积W2W2=0.３Ｗ１=０．3×１。
8=0。
54 m3其有效高度为0。
9ｍ，超高为0．1ｍ，设计尺寸为０。
8×0．８×1m，池底坡度为3%。
溶解池池壁设超高，以防止搅拌溶液时溢出。
溶解池为地下式，池顶高出地面0．5m，以减轻劳动强度和改善工作条件。
由于药液具有腐蚀性，所以盛放药液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。
溶液池和溶解池材料采用钢筋混凝土材料，内壁涂衬以聚乙烯板。
为增加溶解速度及保持均匀的浓度,采用机械搅拌设备。
使用中心固定式平桨板式搅拌机。
桨直径75０ｍm，桨板深度1400mm。
3.加药间和药库加药间和药库合并布置，布置原则为：药剂输送投加流程顺畅,方便操作与管理,力求车间清洁卫生，符合劳动安全要求，高程布置符合投加工艺及设备条件.储存量一般按最大投药量的期间的15－３0天的用量计算。
混凝剂为精制硫酸铝，每袋的质量为40kg，每袋的体积为0。
５×0。
４×0。
2 m３,投药量为７g/ ｍ3,水厂设计水量为500m3/ｈ,药剂堆放高度为1m,药剂贮存期为30ｄ。
硫酸铝袋数Ｎ = ２4Qut/1000W= 24×５00×７×３0/（１0０0×４０)＝６3袋有效堆放面积Ａ = NV/１.５（１—e)=６3×0.5×0．４×0.2／(１×0．8）=３。
15㎡取长宽均为2m×2m.４．3 管式静态混合器图 4—１管式静态混合器１。
设计流量每组混合器处理水量为120０0 m3/d=５０0m3/h＝0．139m3/s2．水流速度和管径由流量为120０0m3／d,查水力计算表得：v=1.08m／s，管径ｄ＝４00 mm, 1000i= ４.114。
4 水力循环澄清池图４—2 水力循环澄清池根据水厂规模，采用设置三个相同的澄清池，以下计算以一个为例。
回流比采用4，总进水量q＝0.0486m3/s，设计循环总流量q1＝４ｑ=0.194４m3/s,喷嘴流速v０=６．5m／s，喉管流速ｖ1=2.5m／ｓ，第一反应室出口流速ｖ2=60mm/s,第二反应室出口流速v３=4０mｍ/s.清水区（分离室）上升流速v4=1．0mm/ｓ喉管混合时间t１=0．６ｓ，第一反应室反应时间ｔ2＝２0s,第二反应室反应时间t3＝１00s,分离时间t4=40miｎ。
尺寸计算：1.喷嘴d0=√4q/πv０＝０.０9７６ｍ,取ｄ０＝10０ｍm.设进水管流速v=１．２ｍ/s,则进水管直径d=√4ｑ/πｖ＝0.2２7m，取d=225mm，设喷嘴收缩角为15．５°，则斜壁高为225mm。
喷嘴直段长度取１00mm，则h=375ｍm,要求净作用水头ｈp=0.06ｖ2＝２．535ｍ.2.喉管d1＝√4q1/πv１＝０。