【正文】 :2931. 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 3 章 工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 主要處理構(gòu)筑物的選擇 澄清 池的選擇 澄清池是綜合混凝和泥水分離過程的凈水構(gòu)筑物。其一般優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍見表 31。 機(jī)械攪拌（原稱機(jī)械 加速）澄清池屬泥渣循環(huán)型澄清池，其特點(diǎn)是利用機(jī)械攪拌的提升作用來完成泥渣回流和接觸反應(yīng)。四種濾池的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、及適應(yīng)條件的比較如表 32 所示。缺點(diǎn)是：池體結(jié)構(gòu)復(fù)雜；濾料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝、卸困難；沖洗水箱位于濾池上部，出水標(biāo)高較高，相應(yīng)抬高了濾前處理構(gòu)筑物如沉淀或澄清池的標(biāo)高，從而給水廠處理構(gòu)筑物的總體高程布置往往帶來困難。壓力濾池的特點(diǎn)是，可省去清水泵 站；運(yùn)轉(zhuǎn)管理較方便；可移動(dòng)位置，臨時(shí)性給水也很適用。 一般不超過 20 適用于各種水量的水 廠 工藝流程圖及工藝說明 循環(huán)冷卻水加藥后經(jīng)提升泵進(jìn)入機(jī)械攪拌澄清池，澄清后進(jìn)入重力式無閥慮池，截留住大顆粒物質(zhì)以保護(hù)超濾膜，經(jīng)超濾膜過濾后，到超濾水箱；然后再經(jīng)反滲透低壓泵，保安過濾器、反滲透高壓泵進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，經(jīng)反滲透后淡水達(dá)到設(shè)計(jì)要求的水質(zhì)進(jìn)入河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 清水池，作為鍋爐補(bǔ)給水水源，濃水被輸送到除灰廠的濃水池，用于除灰，實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水的零排放。加藥間藥 液邊應(yīng)設(shè)工作臺(tái)，工作臺(tái)寬 1～ 米為宜； （ 2）藥劑倉庫和加藥間應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備； （ 3）各管線應(yīng)布置再管溝中，常用管材有： 給水管 鍍鋅鋼管 加藥管 塑料管，橡皮管 排渣管 塑料管，陶土管 （ 4）加藥間室內(nèi)地坪坡度不小于 ，并破向積水坑；根據(jù)使用藥劑考慮地坪是否采取防腐措施； （ 5）加藥間內(nèi)室應(yīng)設(shè)有沖洗設(shè)備； （ 6）加藥間應(yīng)保持良好的通風(fēng)。為此本工藝確定三氯化鐵為最佳混凝劑，最佳投藥量為 10mg/L。 本工藝選擇的設(shè)備為：容積 31m 的溶藥罐（帶攪拌機(jī)）。本工藝選擇的管式混合器為管道混合，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為： ⑴藥劑加入水廠進(jìn)水管中 ； ⑵投藥后管道內(nèi)的水頭損失不小于 ～ 米 ； ⑶管道內(nèi)流速為 ～ 米 。 ⑵ 回流量與設(shè)計(jì)流量的比例為（ 3： 1）～（ 5： 1），即第二絮凝室提升水量一般為原水進(jìn)水流量的 3～ 5 倍。 ⑸ 為使進(jìn)水分配均勻，現(xiàn)多采用配水三角槽。池下部圓臺(tái)坡角一般為 450左右 。當(dāng)單池出水量大于400m3/h，應(yīng)另設(shè)輻射槽，其條數(shù)可按：池徑小于 6m時(shí)用 4～ 6條；直徑為 6～ 10m時(shí)用 6～ 8 條。泥渣含水率為 97%～ 99%（按質(zhì)量計(jì)），排泥耗水量占進(jìn)水量的 2%～ 10%。其提升水頭約為～ 。 ⑿ 溢流管直徑可較進(jìn)水管小一號(hào) 。 ⒈ 二反應(yīng)室 處39。1 ????? ?wtQH （ m ）（取 601?t 秒） 考慮構(gòu)造布置，選用 ? ⒉ 導(dǎo)流室 導(dǎo)流室中導(dǎo)流板截面 212 ?? 導(dǎo)流室面積 212 ?? ?? ) (4)4(4 22222 ??????? ????? ADD （ m ） 取導(dǎo)流直徑 2D 為 ，導(dǎo)流室壁厚 ?? 2239。12 33 ?????? ?? DD AH（ m ） 設(shè)計(jì)中取 ? 出口垂直高度 1 339。 ?????? VV ( 3m ) 取 池超高 ?H 設(shè)池直壁高 ?H 池直壁部分容積 2 2421 ???? ?? HDW（ 3m ） ?????? WVWW （ 3m ） 取池圓臺(tái)高度 ?H ，池圓臺(tái)斜邊傾角為 ?45 則底部直徑 5 ?????? HDD T （ m ） 本池池底采用平底式結(jié)構(gòu)，池底坡度取 5% 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 則深度 1 9 ???H（ m ）取 ?H 圓臺(tái)容積 )(])2(22)2[(3 2252 ???????? ?? TT DDDDHW （ 3m ） 球冠半徑 4226262球 ?? ????? H HDR T（ m ） 球冠體積 )3 ()3( 26球263 ?????? ?? HRHW（ m ） 池底有效容積 1 8 2 5321 ??????? WWWV （ 3m ） 9 1 ??? VV （ 3m ） 實(shí)際總停留時(shí)間 ???T （ h ） 池總高 ????????? HHHHH （ m ） ⒌ 配水三角槽 進(jìn)水流量增加 10%的排泥水量，設(shè)槽內(nèi)流速 m/ ?u 0 9 9 31????? uB （ m ）取 ?B 三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同 3u 出水孔總面積 1 7 0 3 ???u Q（ 2m ） 采用孔徑 ?d ，每孔面積為 0 0 7 8 5 2 ??? （ 2m ） 出水孔數(shù) 2 ???? ?（個(gè)） 為施工方便采用三角槽每 ?15 設(shè)置一孔共 24 孔。 ? 回流縫度寬 0 8 0 9 3 44442 ??? ??????? ??? uDuD QB（ m ） 取 2B 為 設(shè)裙板厚 ?? )()2(2 4245 ???????? ?BDD （ m ） 按等腰三角形計(jì)算： ????? DDH (m ) ????? TDDH (m ) ??????? HHHH (m ) ⒎ 容積計(jì)算 則實(shí)際各室容積比 325251082525532391 )(124)(12 WDDDDHHDDDDDHV TT ???????? ??? )(12 222 ???????? ?? )(12 22 ?????? ? ? （ 3m ） ))((44 11239。單孔面積： 2 ???f （ 2m ） 孔口總數(shù) 360 ???? f fn（個(gè)） 靠池壁的環(huán)形集水槽長度 )( ?????l （ m ） 孔口間距 6 04 2 ??? nlx （ m ） ⒑ 排泥及排水系統(tǒng) 污泥濃縮室：總?cè)莘e根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按池總?cè)莘e的 1%考慮 9 39。2H ,取 ?? ，管長 m15?l 局部阻力系數(shù)： 進(jìn)口 ???? ，出口 1112 ???? 閘閥 ???? ，丁字管 ???? ??? 流量系數(shù) 111 ????????????dl 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 瞬時(shí)排水量 1 4 3 1 39。1222139。由于沖洗水頭有限，故無閥濾池都采用小阻力配水系統(tǒng)。 濾料層參數(shù) 濾料層 濾料名稱 粒徑 /mm 厚度 /mm 單層濾料 砂 ～ 700 雙層濾料 無煙煤 砂 ～ ～ 300 400 6）渾 水區(qū) 頂蓋與濾層之間的空間。虹吸上升管與下降管的管徑，可參考下表選用（未考慮沖洗時(shí)停止進(jìn)水）。 11）管中 流速，參見表。濾池自身沖洗水量按產(chǎn)水量的 4% 計(jì)，則每格設(shè)計(jì)水量為 4 6 .2 L / s/%104160 3 ????Q 。1 17 ??? f qtfh 式中 1h —— 底部集水區(qū)高度（ m ）； 2h —— 濾板高度（ m ）； 3h —— 承托層高度（ m ）； 4h —— 濾料層高度（ m ）； 5h —— 凈空高度（ m ）； 6h —— 池頂板高度（ m ）； 7h —— 沖洗水箱高度（ m ）； 8h —— 超高（ m ）； 9h —— 池頂板厚度（ m ）； q —— 反沖洗強(qiáng)度 [L/( 2m 178。 s)]， min5?t 00 00 026039。 進(jìn)水管水頭損失 gvilh 2)3(24321 ???? ????? 式中 h —— 進(jìn)水管水頭損失（ m ）； i —— 水力坡降； 1? —— 進(jìn)口局部阻力系數(shù)； 2? —— 90176。 ，排水井堰口標(biāo)高采用－ ，濾池底板入土埋深采用 。 設(shè)計(jì)中取 ?h ????H （ m ） 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 ⑸ 水頭損失 ⒈ 虹吸管的流量與管徑 jck Q ?? 1c fqQ ?? 式中 kQ —— 反沖洗時(shí)通過虹吸管的流量（ /sm3 ）； cQ —— 反沖洗水量（ /sm3 ）； jQ —— 單格濾池的進(jìn)水量（ /sm3 ）； q —— 反沖洗強(qiáng)度 [L/( 2m 178。 s) )/hm( 8 5)L / s( 4 3c ????Q 又因重力式無閥濾池在反沖洗時(shí)不停止進(jìn)水，故有 L /??Q 0 5 6 8 5k ???Q （ /hm3 ） 設(shè)計(jì)中取虹吸上升管管徑為 400mm，查給排水手冊(cè)第一冊(cè)水力計(jì)算表得 :管內(nèi)流速m/?sv ， 水力坡降 ?i ‰。 ⒉ 反沖洗時(shí)的沿程水頭損失 沿程水頭損失包括水流經(jīng)三角形連通管、虹吸上升管和虹吸下降管時(shí)的水頭損失。彎頭局部阻力系數(shù)； 11? —— 下降管漸縮局部阻力系 數(shù)； 12? —— 下降管出口局部阻力系數(shù)； 2v —— 三角形連通管管內(nèi)流速（ m/s）； 3v —— 上升管中僅有反沖洗水量 cQ 部分管段管內(nèi)流速（ m/s）； sv —— 虹吸上升管管內(nèi)流速（ m/s）； jv —— 虹吸下降管管內(nèi)流速（ m/s）； 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 —— 擋水板的水頭損失（ m）； 設(shè)計(jì)中取 ?? ， , ?? ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? 。 設(shè)計(jì)中取 26501 ?? 3kg/m ， 10002 ?? 3kg/m ， ?m ， ?h m， ?h m ? ? 3 3濾 料 ??????????? ???h （ m） 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 層 ????h （ m） ??。 小阻力配水系統(tǒng)采用穿孔板，穿孔板損失采用 15cm ， ?h 。 設(shè)計(jì)中取 ?l ， ?l ， ?l 4 1 3 1 7 0 5 1 ???????lh （ m ） ⒊反沖洗時(shí)的局部水頭損失 )(2)(22)( 21011210982372265 ????????? gvgvgvgvh js ????????? 式中 ?h —— 反沖洗時(shí)的局部水頭損失（ m）； 5? —— 三角形連通管入口局部阻力系數(shù)； 6? —— 三角形連通管出口局部阻力系數(shù)； 7? —— 上升管入口局部阻力系數(shù)； 8? —— 上升管三通局部阻力系數(shù)； 9? —— 60176。 虹吸下降管管徑為 350mm，管內(nèi)流速為 m/ ?v ，水力坡降 ?i ‰。 s)。 設(shè)計(jì)中取 ?h ， ?h ，已經(jīng)求得濾池的總高度為 ， ????H （ m ） ⒉ 虹吸輔助管管口高程 1112 hHH ?? 式中 2H —— 虹吸輔助管口高程（ m ）； 11h —— 期終允許水頭損失（ m ）。 設(shè)計(jì)中取 m 15?l ， ?? ， ?? ， ?? ， ?? )(150 0 2 2 2 ?????????h （ m ） 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 濾池的出水管選用與進(jìn)水管相同的管徑 Dg300 毫米的鋼管。 設(shè)計(jì)中取 ?fv m/s 9 46 ??? ff vQA （ 2m ） 設(shè)計(jì)中采用方形進(jìn)水分配箱尺寸為邊長： 1200m m00m m9 ? 。1f —— 每格濾池的實(shí)際面積（ 2m ）。米 2； 沖洗歷時(shí)采用 5 分鐘； 期終允許水頭損失采用 米； 排水井堰口標(biāo)高采用－ 米（設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為 ? ） 河北工程 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 濾池底板埋深采用 米。 13）無閥濾池都采用小阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于 25m2。虹吸輔助管和抽氣管管徑，可參考下表選用。渾水區(qū)（不包括頂蓋錐體部分）高度一般按濾料層厚度 50%膨脹率，再加 10cm 計(jì)。 4) 沖洗前的期終允許水頭損失 一般為 ～ H2O。2121 HHDHDKHHKttt TT（ s ） 式中 2 22 21 ????? gd DK ? 121 222