【正文】 以下要求：混凝效果好；對人體健康無害；使用方便；貨源充足，價格低廉。 水處理工程常用混凝劑如表 53： 水處理工程常用混凝劑 表 2— 1 名稱 硫酸鋁 硫酸亞鐵（綠礬） 三氯化鐵 聚合氧化鋁（ PAC）（又名 堿式氧化鋁） 化學(xué)式 OHSOAl 2342 18)( ? OHFeSO 24 7? OHFeCl 23 6? ? ?mnnClOHAl ?62 )( 對水溫和 PH 的適性 適用于 20℃～ 40℃； PH=～ ，主要去除水中懸浮物； PH=～ ，處理濁度高、色度低的水； 適用于堿度和濁 度 高 、PH=～ 水； 受溫度影響小 不大受溫度影響，適用于PH=～ 溫度適應(yīng)性強，適用于 PH=～ 使 用 條件 一般都可適用，原水須有一定堿度； 處理低溫低濁水時，絮凝效果差，絮凝效果差，投加量大時，有剩余 ?3Al 和?24SO ，影響水質(zhì) 處理低濁度水時， 效果好于鋁鹽； 不適于色度高和含鐵量高的水； 使用時，一般要把 ?2Fe 轉(zhuǎn)化成?3Fe 適用于高濁度原水，剛配制的水溶液溫度高 適用于低濁、高濁、和污染的原水 特點 腐蝕性較小 價格低，絮凝體易沉淀，易腐蝕溶液池，因此需有溶液池防銹涂料； 絮凝體比重大，易下沉，易溶解，雜質(zhì)少； 對金屬和混凝土腐蝕極大； 操作方便； 腐蝕性較??； 應(yīng)用較普遍； 據(jù)表 23 常用混凝劑性質(zhì)比較，選擇堿式氯化鋁（ ? ?mnnClOHAl ?62 )( ）作為 8 水處理用混凝劑，另外堿式氯化鋁本身無害，據(jù)全國各地使用情況，凈化后的生活用水一般符合國家飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，所以選擇堿式氯化鋁作為水處理混凝劑是一個較好的選擇。 由于原水的渾濁度及當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件的不同，其適用的混凝劑藥劑和最佳用量也不同。設(shè)計中采用聚合氯化鋁，根據(jù)原水水質(zhì)，最大投藥量取 ? =。最低為 ，不需投加助凝劑。 混凝劑投量計算： T=? Q/1000=(*262500)/1000= kg/d 混凝劑的投加設(shè)備包括計量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等，投藥設(shè)備由投加方式確定。 （ 1）計量設(shè)備：主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可人工，也可自控。采用轉(zhuǎn)子流量計。 （ 2）投加方式：主要有泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、計量泵投加等方式。 本設(shè)計選用計量泵投加：計量準(zhǔn)確，可以實現(xiàn)自控。 計量泵水流方向溶液池 圖 21 計量泵投加 水流方向原水管加藥管 混凝劑采用濕投時，其調(diào)制方法有水力、機械攪拌方法，水力方法一般是適 9 用于中、小型水廠，機械方法可用于大、中型水廠，本設(shè)計采用機械方法調(diào)制混凝劑 。 最大投藥量 a=，投加濃度 15%，一天調(diào)制 n=4次， W1=? Q/417bn=（ *） /(417*15*4)=(m3) (設(shè)計中取 3m ) 溶液池設(shè)置 2 個，每個格的有效容積取 3m ,有效高度為 , 超高和沉渣高為 , 形狀采用矩形，尺寸為 B L H=2m 3m 溶液池實際有效容積 W1=2m 3m 2m=12m3 池底坡度為 。底部設(shè)置 DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙 烯塑料管。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理。置于地下，池頂高出室內(nèi)地面 m。沿地面接入藥劑稀釋用給水管 DN80mm 一條，于兩池分設(shè)放水閥門，按 1h 放滿考慮。 12 )~( WW ? 設(shè)計中取 W2== = m3 溶解池池體尺寸為： 1 . 8 1 . 8 ( 1 . 4 0 . 2 0 . 1 )B L H m m m? ? ? ? ? ? ?高度中包括超高 ，底部沉渣高度 。 溶解池實際有效容積 `32 1 .8 1 .8 1 .5 4 .8 6Wm? ? ? ? 溶解 池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進行防腐處理，池旁設(shè)工作臺，寬 — ，底設(shè) 坡度，采用硬聚氯乙烯管。給水管管徑 DN80mm，按 10min放滿溶解池考慮，管材采用硬聚氯乙烯管。則放水流量為 ： 20 1000 ( / )60 60 10Wq l st ?? ? ?? 查水力計算表得放空管管徑為 DN125mm，相應(yīng)流速為 ，本設(shè)計的溶解池的放空管和排渣管共用一根管，在底部設(shè) DN125mm 一根即可。 投藥管流量 q=(W1*n*1000)/(24*60*60)=(*4*1000)/(24*60*60)=(l/s) 查表得：投藥館管徑 d=32mm,相應(yīng)流速為 ,溶解池底部設(shè)管徑d=125mm 的排渣管一根。 投藥計量設(shè)備：采用柱塞計量加藥泵，泵型號 JZ1250/，單臺投加量為1250L/h，選用四臺，三用一備。 攪拌設(shè)備：溶解池攪拌設(shè)備采用 ZJ 型折槳式攪拌機，規(guī)格為 700ZJ? 型 ，功 10 率為 3kw，轉(zhuǎn)速為 85r/min。 (1).加藥間 各種管線布置在管溝內(nèi)：給水管采用鍍鋅鋼管、加藥管采 用塑料管、排渣管為塑料管。加藥管內(nèi)設(shè)兩處沖洗地坪用水龍頭 DN32mm。為便于沖洗水集流，地坪坡度≥ ，并坡向集水坑。 (2).藥庫 藥劑按最大投量 30d 用量儲存，每袋質(zhì)量是 50kg，每袋規(guī)格為 ?? ，投藥量為 ,水廠設(shè)計水量為， 262500m3/d=藥劑堆放高度為 。 聚合氯化鋁的袋數(shù) N=(Q 24ut)/1000W=(***30)/50=8096(袋 ) 有效堆放面積 A=NV/H(1e)=（ 8096***） /()=262m3 考慮藥庫的運輸，搬運和磅秤所占面積，不同藥品間留有間隔等，這部分面積按藥品占有面積的 30%計，則藥庫所需面積為 262 = m3。 藥庫平面尺寸取： L B=25 14=350 m3。 第三章 混合設(shè)施 混凝劑投入原水后，應(yīng)快速、均勻的分散于水中。混合方式有水泵混合、管道混合、靜態(tài)混合器、機械攪拌混合、擴散混合器等。 混合設(shè)施應(yīng)根據(jù)混凝劑的品種進行設(shè)計，使藥劑與水進行恰當(dāng)、急劇充分的混合。一般混合時 間 10～ 30s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機械混合。水力混合簡單，但不能適應(yīng)流量的變化；機械混合可進行調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種流量的變化。具體采用何種混合方式，應(yīng)根據(jù)水廠工藝布置、水質(zhì)、水量、投加藥劑品種及維修條件等因素確定。 本設(shè)計的混合設(shè)施采用“管式靜態(tài)混合器”，管式靜態(tài)混合器有其獨特的優(yōu)點，構(gòu)造簡單、安裝方便、維修費用低。又由于水廠運行穩(wěn)定，并不存在“流量降低，混合效果下降”的情況，所以選用管式靜態(tài)混合器 (1)已知條件：設(shè)計水量 Q’ = 105m3/d，自用水量取總用水 量的 5%，則：總進水量為： Q= 105m3/d。 4座澄清池進水管采用 4條 DN900。 (2)設(shè)計計算： 1)進水管流速 v，據(jù) d1=900mm，得： q==*105/24/4= m3/h 查水力計算表知 v= 11 2)混合管段的水頭損失 h 1 . 1 4 5 0 / 1 0 0 0 0 . 0 5 7 0 . 3 0 . 4h il m m? ? ? ? 說明僅靠進水管的內(nèi)流不能達到充分混合的要求。故需在進水管內(nèi)裝設(shè)管道混合器。如裝設(shè)孔板混合器。 3）孔板的孔徑 2d 因 為 21 ? 所以 d2==*900=675mm,取 700mm 4）孔板處流速 v＇ v’ =v （ d1/ d2） 2=*（ 900/700） 2= 孔板的水頭損失 h＇ h’ =ξ v ’ 2/2g=*式中 ? 孔板局部阻力系數(shù)， 選用規(guī)格為 DN900 管式靜態(tài)混合器。 原水管道藥劑混合單元體 管道靜態(tài)混合器靜態(tài)混合器 第四章 凈水工程 根據(jù)資料，水廠設(shè)計供水量 25萬 m3/d，考慮到水廠自用水和水量的損失，確定安全系數(shù) K=。這總處理水量 Q= 25= 萬 m3/d= m3/h= m3/s，取為 10940 m3/h。 考慮施工條件、運行管理，采用 4 座機械攪拌澄清池 12 Q=本池計算按不加斜板進 行，但保留以后加設(shè)斜板（管）的條件，在計算過程中對進出水、集水等流路系統(tǒng)按 2Q 進行校核，其他有關(guān)工藝數(shù)據(jù)采用低限。 (1)第 二反應(yīng)室 Q’ =5Q=5*= m3/s 設(shè)第二反應(yīng)室內(nèi)導(dǎo)流板截面積 1A 為 2m ， 1? 為 50mm/s W1=Q/ 1? =D1=√ 4（ W1+A1） /π = 取二反應(yīng)室直徑 1D =，反應(yīng)室壁厚 1? = 1D = 1D +2δ 1=+2*= H1=Qt1/ W1=*60/(π /4 )=(取 t1=60s) 考慮構(gòu)造布置，選用 1H = (2)導(dǎo)流室 倒流室中導(dǎo)流板截面積： A m?? 導(dǎo)流室面積： W2= W1=76m2 222212 ????????? ???????????? ??? ???? AWDD 取導(dǎo)流室直徑 2D 為 ，導(dǎo)流室壁厚 2? = D2= D2+2δ 2=+2*= H2=( D2 D1)/2=()/2= 設(shè)計中取用 2H = 導(dǎo)流室出口流速： 6u =出口面積： A3=Q/u6=則出口截面寬 H3=2*76/π /(+)= 取 3H = 出口垂直高度 H3=√ 2*=， 取為 （ 3）分離室 取 2u 為 分離室面積： W3=Q/u2=池總面積： W = W3+π D22/4=760+π 池直徑： D=√ 4W/π = 取池直徑為 ，半徑 R= 13 （ 4） 池深計算 池深見下圖，取池中停留時間 T為 有效容積： V=3600QT=4104m3 考慮增加 4%的結(jié)構(gòu)容積，則池計算總?cè)莘e： V=V(1+)=4104*= 取池超高 0 ? ，設(shè)池直壁高 H4= 則池直壁部分容積 W1=H4π D2/4=*π *W2+ W1=V－ W1== 取池圓臺高度： H5=，池圓臺斜邊傾角為 45176。， 則底部直徑： DT=D2H=*= 本池池底采用球殼式結(jié)構(gòu)，取球冠高 H6= 圓臺容積 2252 3 2 2 2 2TTH D D D DW ???? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ???= m3 球冠半徑 R 球 =（ DT2+4 H62） /8 H6=(+4*)/8/= 14 球冠體積 : W3=π H62(R 球 H6/3)= π **()= m3 池實際有效容積： V=W1+ W2+ W3=++= V’ =V/=實際總停留時間： T=*池總高度： H=H0+H4+H5+H6=+++= （ 5）配水三角槽 進水流量增加 10%的排泥水量，設(shè)槽內(nèi)流速 3 /u m s? B1=√ (*)=， 取 1B = 三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同 3 /u m s? 出水孔總面積 *采用孔口 d=，每孔面積為 m2 出水孔數(shù) 4*為施工方便采取沿三角槽每 6176。設(shè)置一孔共 60 孔。 孔口實際流速3 21 .1 0 1 .1 5 7 4 1 .8 /0 .1 5 4 0u m s??????u3=**4/（ 6） 第一反應(yīng)室： 二反應(yīng)室底板厚： 3 ? ? D3= D1+2 B1+2δ 3=+2*+2*= H7= H4+H5 H1δ 3=+= D4=（ DT+D3） /2+ H7=（ +） /2+= 取 4 /u m s? ，泥渣回流量： 4?180。180。 回流縫寬度： B2=4Q/π D4u4=， 設(shè)