【正文】 續(xù)時(shí)間計(jì)算，據(jù)《室外給排水消防規(guī)范》城鎮(zhèn)居住區(qū)室外的消防用水量標(biāo)準(zhǔn)：“城市人口 N≦ 20 萬 —— 同一時(shí)間內(nèi)滅火次數(shù)為 2 次 —— 一次滅火用水量 45L/s”知 2W =2 45 2 3600=648 3m 3W —— 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水（ 3m ） ， 3W =（ 5%～10%） dQ ，取 5%. 4W —— 安全貯水量，體積估計(jì)為 800 3m . 所以清水池容積 W=% dQ +648+5% dQ +800== 3m 考慮到檢修 時(shí) 放空而不中 斷供水，清水池為兩座，則每座清水池容積為 ?W = W/2 = 4262 3m 清水池容積確定 B L H= 25 45 （ 4+）（ ） 第 3 章 管網(wǎng)水力計(jì)算 給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)，要充分利用所在地區(qū)的有利條件，避開不利的自然條件，在現(xiàn)有的環(huán)境條件下，運(yùn)用合理的技術(shù)，使工程投資和運(yùn)行費(fèi)用最低，而且安全、可靠，滿足用戶對(duì)水質(zhì)、水量、水壓的近遠(yuǎn)期要求。采用方案一，雖然管網(wǎng)工程投資稍微高一些，但是可以大大提高用水安全、可靠 性，所以綜合各方面因素，設(shè)計(jì)采用方案一為設(shè)計(jì)方案。下面對(duì)消防和事故時(shí)的情況下進(jìn)行校核 。 （ 3）原水 —— 預(yù)沉池或沉砂池 —— 混合 —— 絮凝沉淀或澄清 —— 過濾 —— 消毒 —— 用戶 當(dāng)原水濁度較高、含砂量較大時(shí)，宜采用此種方法，用以減少混凝劑用量而增設(shè)預(yù)沉池或沉砂池。 2 混凝劑投加量的確定 據(jù)原水渾濁度 最高值 800 mg/L 以及混凝劑投加量參考值（表 54）確定設(shè)計(jì)投加量為 mg/L 表 54 混凝劑投加量參考值 原水濁度 =100 200 300 400 600 800 1000 混凝劑 投加量（ mg/L） 硫酸鋁 三氯化鐵 12 堿式氯化鋁 10 23 3 混凝劑的投加方式 混凝劑的投加設(shè) 備包括計(jì)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。 計(jì)量泵水流方向溶液池 圖 51 計(jì)量泵投加 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 水流方向原水管加藥管 圖 52 藥劑注入管道方式 消毒劑 消毒劑的選擇 表 55 各消毒劑性能 名性 稱能 液氯、漂白粉 二氧化氯 臭氧 消毒殺菌 優(yōu)良（ HOCl） 優(yōu)良 優(yōu)良 滅病毒 優(yōu)良（ HOCl） 優(yōu)良 優(yōu)良 滅活微生物效果 第三位 第二位 第一位 PH值影響 消毒效果隨 PH值增大而減小， PH=7 時(shí)，消毒效果最好 PH影響較小， PH7 時(shí)較有效 Ph值影響小， PH值小時(shí)，剩余臭氧殘留較久 在管網(wǎng)中的剩余消毒作用 有 比液氯有更長(zhǎng)的剩余消毒時(shí)間 無，需補(bǔ)加氯 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況 廣泛 在城市水廠中極少應(yīng)用 較少 接觸時(shí)間 30min 數(shù)秒至 10min 適用條件 極大多數(shù)水廠用氯消毒，漂白粉只適用于小水廠 原水中有機(jī)物如酚污染嚴(yán)重時(shí)，須在現(xiàn)場(chǎng)制備，直接應(yīng)用 制水成本高，適用于有機(jī)污染嚴(yán)重的情況。 在氯瓶與加氯機(jī)之間宜有中間氯瓶，以沉淀氯氣中的雜質(zhì)，萬一加氯機(jī)發(fā)生事故時(shí)，中間氯瓶還可以防止水流入氯瓶。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。 管道混合單元體加藥水流方向 圖 54 管式靜態(tài)混合器 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 管式靜態(tài)混合器工作原理： 混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有 若干固定葉片按一定角度交叉組成。 過濾 在常規(guī)水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從 而使水貨的澄清的工藝過程。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)水廠應(yīng)用較多較多的有普通快濾池、 V型濾池、虹吸濾池等。 機(jī)械攪拌澄清池 本設(shè) 計(jì)按照不加斜板進(jìn)行，考慮以后加斜板，計(jì)算過程中對(duì)進(jìn)水、出水。設(shè)置一孔。 葉輪的外徑： d= 葉輪轉(zhuǎn)速： n= 轉(zhuǎn) /分 葉輪的出水口寬度 ： B= 葉輪提升消 耗功率： 1N = 槳葉消耗功率： 2N = 攪拌功率： N= 1N + 2N = 電動(dòng)機(jī)（采用自鎖蝸桿）功率： AN =N/? =（ ? =） 攪拌機(jī)軸扭矩： nM =六十年代末期在巴黎奧利水廠首先采用，七十年代逐漸在歐洲廣泛使用，受到各國(guó)好評(píng)，逐步在國(guó)際上得到推廣。 V型濾池是恒水位過濾，池內(nèi)的超聲波水位自動(dòng)控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動(dòng)調(diào)節(jié)開啟程度，以保證池內(nèi)的水位恒定。單池面積普遍設(shè)計(jì)為 70— 90 2m ，甚至可達(dá)100 2m 以上。 m） ,比雙閥濾池的水沖洗強(qiáng)度 15 L/（ s相信隨科學(xué)研究的逐漸深入，種種缺陷會(huì)得到不斷改進(jìn)。㎡ )】 濾池主要尺寸 池體 濾池工作時(shí)間 T=24－ t 24/ T‵ = h (式中未考慮排放濾水 ) 濾池總面積 F=196 ㎡ 濾池的分格 ： 為節(jié)省占地 ,選雙格 V 型濾池 ,池底板用混凝土 ,單格寬 單B =,長(zhǎng)單L =,單格面積 ㎡ ,共分 4 座 ,左右對(duì)稱布置 ,每座面積 f=49 ㎡ 濾池高度： 濾池超高 5H = 濾池口水深 4H = 濾層厚度 3H =(～ ) 濾板厚 2H = 濾板下布水區(qū)高度 1H =(～ ) 其中沖洗時(shí)形成的氣勢(shì)層厚度為 (～ ) 濾池總高度 H = 1H + 2H + 3H + 4H + 5H = 水封井 ： 水封井出水堰總高 : 水封H? = 反沖洗管渠系統(tǒng) (1)長(zhǎng)柄濾頭配水配氣系統(tǒng) ① 長(zhǎng)柄濾頭安裝在混凝土濾板上 ,濾板固定在梁上 ,濾板用 厚預(yù)制板，上面澆注 厚混凝土層 ,濾板下的長(zhǎng)柄部分浸沒于水中 ,長(zhǎng)柄上端有小孔 ,下端有豎向條縫 ,氣水同時(shí)反沖洗時(shí) ,約有 2/3 空氣有上緣小孔進(jìn)入 ,1/3 空氣由縫隙進(jìn)入柄內(nèi) ,長(zhǎng)炳 下端浸沒部分還有一個(gè)小孔 ,流進(jìn)沖洗水 ,這部分氣水在柄內(nèi)混合后由長(zhǎng)柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗 . ② 長(zhǎng)柄濾頭固定板下的氣水室高度為 ～ ,其中沖洗時(shí)形成的氣墊層厚度為～ . 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 ③ 向長(zhǎng)柄濾頭固定板下氣水室配氣的出口應(yīng)該緊貼濾頭固定板的底面，由配水干管向氣水室配水的支管出口應(yīng)該緊貼池底。配水干管進(jìn)口流速為 ；配水支管或孔口流速為1~長(zhǎng)柄濾頭結(jié)構(gòu)如下圖所示 ： 水濾冒套管8013圖51 1 單塊 濾板濾頭示意圖 圖51 2 長(zhǎng)柄 濾頭結(jié)構(gòu)直管71140142141141717057114014114114114114171氣 （ 2）反沖洗用水量 反Q : 反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最 大 時(shí)計(jì)算 .單獨(dú)水洗時(shí)反沖洗強(qiáng)度最大 ,為 5L/(s㎡ ) 反氣Q = 氣q 側(cè)A =( 孔A － 中孔A )/2= ㎡ 中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（Ⅰ） 38 孔口寬 ,高 側(cè)孔H = ③ 每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰 ： 為了保證進(jìn)水穩(wěn)定性 ,進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠，在經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的 V形槽，寬頂堰寬 寬堰b ＝ 4m,寬頂堰與進(jìn)水渠平行設(shè)置，與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距 ，堰上水頭由矩形堰的流量公式 bhQ ? 得， 寬堰h(yuǎn) ＝｛ 強(qiáng)Q /（ 寬堰b ）｝ 32 ＝｛ （ 4）｝ 3 2 ＝ ④ 每座濾池的配水渠； 進(jìn)入每座濾池的混水經(jīng)過寬頂堰溢流進(jìn)配水渠，由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的 V形槽。 (3)V形槽的設(shè)計(jì) : V形槽槽底設(shè)表掃水出水孔直徑取 孔?d =,間隔 31. 55V型槽Dg20表 面掃洗孔30. 5530. 25 圖 5— 15 V型槽計(jì)算示意 54 個(gè) ,則單側(cè) V形槽表掃水出水孔出水總面積 表孔A =(∏ ) 54= ㎡ 表掃水出水孔低于排水集水槽堰頂 ,即 V 形槽槽底的高度低于集水槽堰頂 ； 據(jù)潛孔出流公式 Q= 2gh ,其中 Q 為單格濾池的表掃水量 .則表面掃洗時(shí) V 形槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)濾面 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 濾?h = 2gQ 2????????? 表孔表水 A = V形槽傾角 45 度 ,垂直高度 1m,壁厚 . 反沖洗時(shí) V形槽頂高出 V形槽內(nèi)液面的高度為 : 1－ － 排槽h － 濾?h = 沖洗水的供給 本設(shè)計(jì)選用泵沖洗供水 （ 1） 沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失 1h? 反沖洗配水干管用鋼管 DN450,管內(nèi)流速 ,i‰ = 取布置管長(zhǎng)總計(jì) 100m 1h? = （ 2）濾池配水系統(tǒng)的水頭損失 增加濾頭方孔反水 hhhhh i ????????? 2 = + + + = （ 3）砂濾層水頭損失 3h? = （ 4）富余水頭 4h? 取 . 則反沖洗水水泵的最 小揚(yáng)程為 : 43210 hhhhHH ?????????泵 = 0H —— 請(qǐng)水池最低水位與排水槽堰頂高程差取為 反水Q = 3m / s=900 3m / h 選 兩 臺(tái) S35016A 型單級(jí)雙吸離心泵 ,兩用一備 ,揚(yáng)程 12m,水泵流量 314L/s . 反洗空氣的供給： (1)長(zhǎng)柄濾頭的氣壓損失 濾頭P? ＝ 3000Pa=3kPa (2)氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失 氣孔P? =137Pa = (3)配氣管道的總壓力損失 總P? = (4)氣水沖洗室中的沖洗水壓 水壓P : 水壓P = KPa 中山市給水工程擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（Ⅰ） 40 本系統(tǒng)采用氣水同時(shí)反沖洗 ,對(duì) 氣壓要求最不利情況發(fā)生在氣水同時(shí)反沖洗時(shí)，此時(shí)要求鼓風(fēng)機(jī)或貯氣罐調(diào)節(jié)閥出口的靜壓為 : 出口P富水壓氣管 PPPP ????= KPa 式中 : 管P— 輸出管道的壓力總損失 , KPa 氣P — 配氣系統(tǒng)的壓力損失 , 氣P 氣孔濾頭 PP ???? =3+= KPa 水壓P — 氣水沖洗室中的沖洗水水壓 , KPa 富P — 富余壓力 . 所以 ,鼓風(fēng)機(jī)或儲(chǔ)氣罐調(diào)節(jié)閥出口的靜壓力為 : (5)設(shè)備造型 : 根據(jù)氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗系統(tǒng)對(duì)空氣的壓力風(fēng)量要求 ,造三臺(tái) LG 型風(fēng)機(jī) ，兩用一備 ,風(fēng)量 60~80 3m /min，風(fēng)壓 11m OH2 =108 KPa,電機(jī)功率 140KW,型號(hào) LG－ 5,正常工作風(fēng)量 :50 3m /min﹥ =49 3m /min. 清水池 平面尺寸 清水池設(shè)兩座，每座有效容積 1V =4262 3m 尺寸 B L H=25m 45m（ +） m （超高 ） 管道計(jì)算 清水池的進(jìn)水管 (2 條， 1 條 /座 )： 1D = 即 進(jìn)水管管徑為 DN600，進(jìn)水管內(nèi)流速為 清水池的出水管： 由于用戶用水量的變化，清水池的出水管應(yīng)按最大流量設(shè)計(jì)： 出水管管徑 : 2D = 即 出水管 管徑 DN600，出水管內(nèi)實(shí)際流速 清水池的溢流管： 溢流管的直徑與進(jìn)水管的直徑相同，取為 DN600。排水管的管徑按 2h 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 放空時(shí)間計(jì)算。 檢修孔：在清水池頂部設(shè)置圓形檢查孔兩個(gè)，直徑為 1200mm。 二級(jí)泵站設(shè)計(jì)地點(diǎn)的地面海拔高程為 ，冰凍深度為 ； 城市最高日最高時(shí)用水量 為 hQ = ? ?? hd KQ = 360024 ? ?? =712L/s 城市設(shè)計(jì)人口為 18 萬，消防用水量為 2 45=90L/s 吸水井的最高水位比地面低 ，即最高水位絕對(duì)標(biāo)高為 ，井底為 ，最低水位為 。 控制室、值班室及高低壓配電室在機(jī)器間左側(cè)，與泵房合并布置，與機(jī)器間用玻璃隔斷分割。 表 5— 12 水泵性能 水泵型號(hào) 流量（ L/s） 揚(yáng)程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min）