设计计算书第一节、水量计算该水厂设计产水量为 18500 m3/d自用水系数 10%水厂的井水量为 Q=18500（1+0.1）=20350 m3/d=847.92h /m 3=0.24s m /3第二节、混凝1.混凝剂药剂的选用根据任务书，选取药剂为三氯化铁，三氯化铁的投加量选取为10㎎/L ，其特点为： 三氯化铝的混凝效果受温度影响小，絮粒较密实，适用原水的pH 值约在6.0--8.4之间。
药剂投加方式干式与湿式的优缺点的比较：投加方式一般有重力投加和压力投加，大多数情况下水厂采用压力投加，本设计采用水射器投加方式。
如下图：混凝剂的湿式投加系统如下图：2、加药间的设计计算设计要求：加药间尽量设置在投药点的附近；加药间和药剂仓库可根据具体情况设置机械搬运设备；加药管可以采用塑料管、不锈钢或橡皮管，溶药用的给水管选用镀锌钢管，排渣管采用塑料管；加药间要有室内冲洗设施，室内地面要有5‰的坡度坡向集水坑；加药间要通风良好，冬季有保温措施；加药间与仓库连在一起，仓库储量按最大投加期间的1～3个月的用量计算。
3、溶液池容积 n b Q a W ⨯⨯⨯=4171= 21041792.84710⨯⨯⨯ =1.02m 3 取1.5 m 3 式中：a —混凝剂（三氯化铁）的最大投加量（mg/L ），本设计取10mg/L ； b —溶液浓度，一般取5%-20%，本设计取10%；Q —处理水量，本设计为847.92h /m 3n —每日调制次数，一般不超过3次，本设计取2次。
溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置2座，一备一用，保证连续投药。
单池尺寸为L ×B ×H=1.5×1.0×1.6，高度中包括超高0.3m ，沉渣高度0.3m ，置于室内地面上。
溶液池实际有效容积：1W = L ×B ×H=1.5×1.0×1.0=1.5m 3，满足要求。
池旁设工作台，宽1.0-1.5m ，池底坡度为0.02。
底部设置DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。
池内壁用环氧树脂进行防腐处理。
沿池面接入药剂稀释采用给水管DN60mm ，按1h 放满考虑。
4、溶解池容积式中： 2W —溶解池容积（m 3 ），一般采用（0.2-0.3）1W ；本设计取0.31W溶解池也设置为2池，单池尺寸：L ×B ×H=1.0×0.5×1.5，高度中包括超高0.3m ，底部沉渣高度0.2m ，池底坡度采用0.02。
则溶解池实际有效容积：1W = L ×B ×H=1.0×0.5×1.0=0.5 m 3 ，满足要求。
溶解池的放水时间采用t ＝10min ，则放水流量：q 0=t W 602=6010100045.0⨯⨯=0.75 L/S, 查水力计算表得放水管管径0d ＝50mm ，相应流速v=0.38m/s ，管材采用硬聚氯乙烯管。
溶解池底部设管径d ＝50mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯管。
溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理。
5、投药管投药管流量：q=606024100021⨯⨯⨯⨯W =606024100025.1⨯⨯⨯⨯=0.04L/S 查水力计算表得投药管管径d ＝10mm ，相应流速为0.5m/s 。
6、 溶解池搅拌设备溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。
7、计量投加设备本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。
计量泵每小时投加药量:q=121W =125.1=0.125m 3/h式中：1W ——溶液池容积（m 3）耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用.8、药库的设计参数混凝剂三氯化铁所占体积：T 15=1000a ×Q×15=100010×20350×15=3052.5㎏=3.1t 式中：T 15—药剂按最大投药量的15d 用量储存a —三氯化铁（mg/l ），本设计取10mg/lQ —处理水量（m 3/d ）。
三氯化铁的相对密度为1.19，则算占体积V=361.219.11.3m = 药品放置高度按1.0m 计，则所需面积为2.61m 2考虑到药品的运输、搬运和磅秤算占体积，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：24.361.23.1A m =⨯=，则药库平面尺寸取L ×B ×H=2.5m×2..0m×3m 。
9、静态混合器的设计计算本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。
设计总进水量为Q=20350m 3/d ，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。
静态混合器的水头损失一般小于0.5m ，根据水头损失的计算公式:h=0.11844.42d Q n式中：h ——水头损失（m ）；Q ——处理水量（m 3/d ）;d ——管道直径（m ）；n ——混合单元（个）。
设计中取d=0.6m ，Q=0.3 m 3/S,当h=0.4，n=3时，h=0.3m<0.5m 。
所以选DN600内设3个混合单元的静态混合器。
图:管式静态混合器第三节、水力循环澄清池的设计澄清池是将絮凝和沉淀综合于一个构筑物中，主要依靠活性泥渣层达到澄清的目的。
本设计采用水力循环澄清池，主要由喷嘴、混合室、喉管、第一絮凝室、第二絮凝室分离室、进水集水系统与排泥系统组成。
1、水力循环澄清池设计参数水力循环澄清池一般为圆形池子。
进水悬浮物的含量一般小2000l mg /短时 间内允许达到5000l mg /。
（1）设计回水量一般采用进水流量的3～5倍，原水浊度时取下限，反之取上限。
（2）喷嘴直径与喉管直径之比为（1：3）～（1：4），喉管截面积与喷嘴截面 积之比为12～13.（3）喷嘴流速为7～8s m /，水头损失为3～4m 。
喉管的进水喇叭口距离池底一 般为0.15m ，喷嘴顶离池底的距离为0.6m 。
（4）喉管流速为2.0～3.0s m /，喉管处的水流混合时间为0.5～1.0s 。
喉管喇 叭口的扩散角为 45，喉管长度为直径的5～6倍。
（5）第一应室室的出口流速为50～60s mm /，应室时间为20～30s,锥形扩散角 小于 30。
第二应室室进口流速为30～40s mm /，应室时间为110～140s 。
应室室有效高度为3m 。
水流时间在池中总停留时间为1.2～1.5h 。
（6）清水区水流上升流速为0.7～1.0s mm /，低温地浊水可以取低值，水流停留时间为40min 左右。
清水区高度一般为2.5～3.0m ，池子超高为0.3m 。
保证出水水质，清水区高度最好取高值。
在分离区内设斜板等设施能提高澄清效果，增加出水量和减少药耗。
（7）水池的斜壁与水平的夹角一般为 45（8）排泥装置同机械搅拌澄清池。
排泥耗水量约为进水量10%。
池子底设放空管。
采用数据：本设计采用4座水力循环澄清池，则单池设计流量s m q d /06.0424.04Q 3===，采用回流比n=4，总循环流量为s m q q /24.006.04431=⨯==。
设计循环总流量 ：s m q q /24.006.04431=⨯==喷嘴流速 ：s m v /5.70=喉管流速 ： s m v /5.21=第一反应室出口流速 ：s mm v /602=第二反应室进口流速 ：s mm v /403=清水区（分离室）上升流速 ：s mm v /0.14=喉管混合时间 ：s t 6.01=第一反应室反应时间 ：s t 252=第二反应室反应时间 ：s t 1003=分离时间 ：m in 404=t（7）进出水系统计算进水管采用d =300mm ，管内流速取1.2s m /出水系统：采用环形穿孔集水槽，根据澄清池设计经验，环形集水槽中心线 内所围面积等于分离区面积的45% 即0.45213244D w w w π=++ 则环形集水槽中心线处直径m D 79.6785.083.517.43.5845.01=++⨯= 环形集水槽宽度按经验公式4.029.0q b = sm qk q /036.02.106.05.05.032=⨯⨯== k 为超载系数取 1.2 则()m b 238.02.106.05.09.04.0=⨯⨯⨯=槽起点水深m b h 179.0238.075.075.07=⨯==槽终点水深m b h 298.0238.025.125.18=⨯== 集水槽平均流速为：s m h h b q /63.02298.0179.0238.0036.02872=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+ （8）孔眼计算：设孔眼淹没深度m h 05.09= 则所需孔眼总面积为2920117.005.08.9262.0036.0222m gh q nf =⨯⨯⨯⨯==μ 采用孔眼直径4d =25mm ，则每个孔眼面积220000494.0025.0785.0m f =⨯=，要求的孔眼数2378.236000494.0117.0≈==n 个孔眼间距：（采用等间距法）外侧()()m n b D a 093.0237238.079.614.311=+⨯=+=π 采用93mm 内侧()()m n b D a 087.0237238.079.614.312=-⨯=-=π 采用87mm 8条辐射集水槽的开孔部分总长度为：m 52.3938.026.33.982=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯ 假定环形集水槽所占宽度为0.38m靠池壁的的环形集水槽开孔部分长度为：3.14（9.3-2×0.38）-8×0.32=24.26m穿孔集水槽（包括辐射槽和环形槽）的开孔部分总长度L 为：L=39.52+24.26=63.78孔口近距x 为： x=m n L 27.023778.63== （9）储水槽计算：总出水量3q =22q =2072.0036.0=⨯s m /3总槽流速采用0.75s m /槽宽B=m h q 27.0298.09.0072.09.083=⨯= （10）排泥系统计算：污泥浓缩室容积()()34113.51000010200270V m c t s s q =-='-= 其中：l mg s /2001=，l mg s /104=，h t 1='，l mg c /10000=，l m q /2703=泥斗只+·数40=n ，则每只泥斗容积3026.145.13V m ==（11）排泥管采用d =150mm 22001766.015.04m w =⨯='π 排泥流量s m h g w q /0568.03.38.9201766.04.02300=⨯⨯⨯=''=μ 其中：m h 3.34.0='=，μ—澄清池水面至排泥出口的高差 排泥历时s q V t 450568.056.2000=== （12）放空管采用d =200mm（13）溢流管采用d =300mm 与进水管相同第四节、普通快滤池的设计1.设计要点(1) 滤池清水管应设短管或留有堵板，管径一般采用75--200mm.以便滤池翻修后排放初滤水。