1.需设移动冲洗设备， 对机械加工，材质要 求高
2 其实设计滤速高，因 为滤池平均设计滤 速不宜过高
3 罩体与隔墙间的密封 要求较高
1.进水浊度小于 10 2 适用于大中型水厂 3. 单 个 面 积 不 宜 过 大
（例如小于 10 ㎡）
1.运行稳妥可靠 2.采用较粗滤料，材料 易得 3.滤床含污量大，周期
第二章 水厂设计规模的确定…………………………………………4 第三章 水厂工艺方案的确定…………………………………………6 第四章 水厂各个构筑物的设计计算…………………………………8
一级泵站…………………………………………………………8 混凝剂的选择和投加……………………………………………8 管式静态混合器…………………………………………………11 机械搅拌澄清池………………………………………………11 V 型滤池……………………………………………………17 消毒……………………………………………………………23 清水池…………………………………………………………24 二级泵站………………………………………………………25 附属构筑物……………………………………………………26 第五章 水厂平面和高程布置…………………………………………27 平面布置………………………………………………………27 高程布置………………………………………………………27 附：参考文献…………………………………………………………29
水质工程学（一） 课程设计说明书
学 院：程学院 系 名：
专 业： 给水排水 姓 名：
学 号：
班 级：
指导教师：
指导教师：
2012 年 6 月 15 日
目录
第一章 设计基本资料和设计任务……………………………………2 设计基本资料…………………………………………………2 设计任务………………………………………………………3
统，单池面积可做 得较大，池深较浅
1.阀门多 2.单池面积大 3.抗冲击负荷能力差 4. 必 须 设 有 全 套 冲 洗
设备
1.进水浊度小于 10 2. 可 适 用 于 大 中 型 水 厂 3. 单 池 面 积 一 般 不 宜
大于 100 ㎡ 4.有条件时尽量采用
表面冲洗或 空气助洗设 备
1.池体结构简单 2.能自动连续运行，无 需冲洗水箱或水塔 3．造价低，无大型阀 门，管件少 4.节约用地，节约点电 耗 5 降速过滤
配水井进水管采用 DN1300mm 钢管，配水井出水管采用 DБайду номын сангаас800mm 钢管。
一级泵站 ↓
配水井
↓ 管式静态混合器←投加混凝剂（硫酸铝）
↓ 机械搅拌澄清池
↓ V 型滤池 ↓ ←投加消毒剂（液氯） 清水池
↓ 吸水井
↓ 二级泵站
混凝剂的选择和投加
设计原则: 溶液池的底坡不小于，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:
水厂单组构筑物设计流量 1644m3/h，设计 2 座溶液池，每座提供 4 组的混凝剂即 Q=1644×4=6576 m3/h。根据原水水质及水温，参考
第二章 水厂设计规模的确定
1.近期规模 设计规模为 (29+=万 m3 /d（ m3/s），制水能力 Q=×=万 m3
/d=13152m3 /h，其中水厂自用水 5%～10%，取 7%。 近期规模万 m3 /d.水处理构筑物按照近期处理规模进行设计.水
厂的主要构筑物分为 8 组，每组构筑物类型相同,每组处理规模为万
配水井
每个配水井设计规模为 6576m3/h，设计 2 个，配水井是为了改善进水泵池来 水的水流条件，均匀分配原水至各组处理构筑物，确保运行的稳定性。配水井同 时作为滤池上清液的接纳点。配水井水停留时间采用 min ，配水井有效容积为 274 m3。配水井外径为 8m，内径 4m，井内有效水深为，配水井总高度为 6m。
取水→一级泵站→管式扩散混合器→机械搅拌澄清池→移动罩滤池
→清水池→二级泵房→用户
↑消毒剂
方案三：
一级泵站→管式静态混合器→机械搅拌澄清池→V 型滤池
→清水池→二级泵房→用户
↑消毒剂
方案一
方案二
方案三
类别 优点
管式静态混合器 管式扩散混合器 管式静态混合器
1. 设备简单，维护管 管式孔板混合器前加 1.设备简单，维护管理
消毒剂↓
取水→一级泵站→管式静态混合器→机械搅拌澄清池→V 型滤池→ 清水池→二级泵房→用户
第四章 水厂各个构筑物的设计计算
取水泵房：已知吸水间最低动水位标高为为水头损失，为估算值), 为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为。（吸水管上 缘的淹没深度为——D/2=1m，其中 D 取 1000mm）。取吸水管下 缘距吸水间底板,则吸水间底板标高为(D/2+=。 洪水位标高为，考虑的浪高，则操作平台标高为。故泵房筒体高 度为： H=操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、电梯 井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距 离取为 6m,从平台楼板到房顶底板净高为,所以整个一泵房的高度为 +6+=。
m3 /d(1644m3 /h)。
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.
初步选定三套方案如下:
方案一:
取水→一级泵站→管式静态混合器→机械搅拌澄清池→普通快滤池
→清水池→二级泵房→用户
↑消毒剂
方案二:
长，滤速高，水质 好；不会发生水力 分级现象，使滤层 含污能力提高 4. 具 有 气 水 反 冲 洗 和 水表面扫洗，冲洗 效果好。使洗水量 大大减少 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
1.进水浊度小于 10 2.适用于大中型水厂 3.单池面积可达 150
㎡以上
根据技术性能比较,确定选择方案三,即:
1= = =㎡
直径
=
取二反应
设计要点: 1.滤池清水池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. 2.滤池底部应设有排空管,其入口出设栅罩,池底坡度约,坡向排空 管. 3.配水系统干管的末端一般装排气管,当滤池面积小于 25 ㎡时,管 径为 40mm,滤池面积为 25～100 ㎡时,管径为 50mm.排气管伸出 滤池顶处应加截止阀. 4.每个滤池上应装有水头损失计或水位尺以及取样设备等.
理方便
装一个锥形帽，水流合 方便
2. 不需土建构筑物 药剂对冲锥形帽后扩 2.不需土建构筑物
3. 在设计流量范围， 散形成剧烈紊流，使药 3.在设计流量范围，混
混合效果较好
剂和水达到迅速混合。 合效果较好
4. 不 需 外 加 动 力 设 不需外加动力设备，不 4.不需外加动力设备
缺点
适用 条件
备
混合效果受水量变化 有一定影响
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 15%。采用计量投药泵投加。 计算过程: 1. 溶液池容积 W1
W1=aQ/(417cn) 式中：a—混凝剂（精致硫酸铝）的最大投加量，30mg/L;
Q—处理的水量，6576 m3/h; c—溶液浓度（按商品固体重量计），15%； n—每日调制次数，3 次。 所以: W1=30×6576/(417×15×3)= m3 溶液池容积为 12 m3 ,有效容积为，，溶液池的形状采用矩形，长 ×宽×高=2m×2m×3m， 包括超高，置于室内地面上，池底坡度采 用. 溶液池旁有宽度为工作台，以便操作管理，底部设放空管。 2. 溶解池(搅拌池)容积 W2 W2==×= m3 设计尺寸为长×宽×高=××,其中包括超高为,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，以减轻劳动强度和改善工作条件。
机械搅拌澄清池
已知条件：每组机械搅拌澄清池的设计流量为 Q=1644m 3 /h=s。泥渣
回流量按 4 倍设计流量计。 第二反应室提升流量 Qˊ=5Q=5×=(L/s)=(m 3 /s)。
水的总停留时间 t 总=。（） 第二反应室上升流速及导流室下降流速 u1=50mm/s=s(以 Qˊ计)。
(40-70mm/s) 第二反应室内水的停留时间 t1==36s。 分离室上升流速 u2=1mm/s 计算过程: 设第二反应室内导流板截面积 A1 为㎡ ，则：
设计计算:
设计 2 组滤池，每组滤池设计水量为：Q=40000 m3/d 滤速：v=10m/h 反冲洗强度 q=14L/(s· m2) 保护层高度 H4 采用 m 滤池总高度 H 为: H= + + + = m (3)配水系统(每只滤池) ①干管:
=7102×××（×）=㎡ 其中 e 为堆放孔隙率，袋堆时 e=20%。
管式静态混合器
管式静态是什么、、、、、、、 计算过程：
1.设计流量 每组混合器处理水量为: 1644m 3 /h= m 3 /s
2.水流速度和管径 由 流 量 为 1644m 3 /h， 查 水力 计算 表得 :v=s,管 径 800 mm, 1000i= . 投药口至澄清池距离为。。。。
设计任务
1.方案选择：根据原水水质水量和处理后水质要求选择并确定给 水厂工艺流程。
2.通过经济技术比较选择并确定各水处理构筑物类型。 3.对水厂构筑物进行设计计算,并附有必要的单线草图。 4．确定辅助构筑物尺寸和位置，进行水厂平面布置并绘制水厂