【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 好的選擇。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） mg/L表54 混凝劑投加量參考值原水濁度=1002003004006008001000混凝劑投加量（mg/L）硫酸鋁三氯化鐵12堿式氯化鋁10233 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。（1）計(jì)量設(shè)備：主要有轉(zhuǎn)子流量泵、電磁流量泵、苗嘴、計(jì)量泵等，其中苗嘴適用于人工控制，其他既可人工，也可自控。（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(jì)量泵投加等方式。 本設(shè)計(jì)選用計(jì)量泵投加：計(jì)量準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)自控。 圖51 計(jì)量泵投加 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。因無持續(xù)消毒作用，在進(jìn)入管網(wǎng)的水中還需加少量氯消毒 綜合各方面因素考慮，本設(shè)計(jì)選擇液氯為消毒劑：其在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣，除消毒外，還起氧化作用；加氯操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。（二）加氯裝置——加氯機(jī) 加氯機(jī)用以保證消毒安全和計(jì)量準(zhǔn)確。加氯機(jī)臺(tái)數(shù)按最大加氯量選用，至少安裝2臺(tái)，備用臺(tái)數(shù)不少于一臺(tái)。 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。 水處理構(gòu)筑物的選擇 混合設(shè)施 混合設(shè)施應(yīng)根據(jù)混凝劑的品種進(jìn)行設(shè)計(jì)，使藥劑與水進(jìn)行恰當(dāng)、急劇充分的混合。一般混合時(shí)間10～30s，混合方式基本分為兩大類：水力混合和機(jī)械混合。水力混合簡(jiǎn)單，但不能適應(yīng)流量的變化；機(jī)械混合可進(jìn)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。表56 常用混合方式的主要特點(diǎn)及使用方 式特 點(diǎn) 及 使 用 條 件管式混合管道混合混合簡(jiǎn)單，無需另建混合設(shè)施，混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)，混合不充分靜態(tài)混合器構(gòu)造簡(jiǎn)單，無運(yùn)動(dòng)設(shè)備，安裝方便，混合快速均勻；當(dāng)流量降低時(shí)，混合效果下降水泵混合混合效果好，不許增加混合設(shè)施，節(jié)省動(dòng)力，但使用腐蝕性藥劑時(shí)，對(duì)水泵有腐蝕作用。適用于取水泵房與水廠間距小于150m的情況機(jī)械混合混合效果好，且不受水量變化影響，適用于各種規(guī)格的水廠，但需增加混合設(shè)備和維修工作 本設(shè)計(jì)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、維修費(fèi)用低。又由于水廠運(yùn)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（圖54）。圖54 管式靜態(tài)混合器 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。水流和藥劑通過混合器時(shí)，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達(dá)到混合目的。 澄清池 設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械攪拌澄清池代替絮凝沉淀設(shè)備。 因?yàn)闄C(jī)械澄清池有以下優(yōu)點(diǎn)： 比水力澄清池更能適應(yīng)流量變化處理效果較穩(wěn)定；處理效率高，單位面積產(chǎn)水量大；適用于處理濁度低于50000度的水，而原水濁度最大為800度，大大減小了水廠面積。 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。它是保證飲用水安全的重要措施。 濾池有多種形式，以石英砂為濾料的普通快濾池使用歷史最久。為充分發(fā)揮濾料層截留雜質(zhì)能力，又出現(xiàn)了雙層，多層及均質(zhì)濾料濾池等。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。其中V型濾池采用氣水反沖洗，又具又表面橫向掃洗功能，沖洗效果好，節(jié)水?，F(xiàn)在正在國(guó)內(nèi)逐漸推廣應(yīng)用，很多大中型水廠擴(kuò)建改建大部分采用此種濾池，技術(shù)也日臻成熟、完善。適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，從節(jié)水、過濾效果考慮，設(shè)計(jì)中采用V型濾池。 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。集水等案2Q進(jìn)行校核。機(jī)器設(shè)置兩座，則 Q=（1+5%）/2=1042/h （其中5%為水廠自用水量） 第二絮凝室 第二絮凝室流量： = 5Q = 第二絮凝室導(dǎo)流板截面積=㎡，流速= 第二絮凝室截面積：=/=㎡ 第二絮凝室內(nèi)徑： = = 第二絮凝室壁厚：=第二絮凝室外徑為 =+2=+= 第二絮凝室高度為： =/= . 導(dǎo)流室導(dǎo)流室內(nèi)導(dǎo)流板截面積：==㎡ 導(dǎo)流室面積：==㎡導(dǎo)流室內(nèi)徑： == 導(dǎo)流室壁厚=導(dǎo)流室外徑： =+2= 第二絮凝室出水窗高度為： == 導(dǎo)流室出口流速=導(dǎo)流室出口面積為 =/=㎡ 出口斷面寬為== 出口垂直高度== 分離室 分離室流速=分離室面積為： =Q/=289㎡ 澄清池總面積為： =+==㎡ 澄清池直徑為D== 池深 水停留時(shí)間取為T=池子有效容積： =QT=1042=1563 考慮增加4%的結(jié)構(gòu)容積，則池子計(jì)算總?cè)莘e： V=（1+4%）= 取池子超高= 池子直壁部分高度= 池子直壁部分容積為 == += V=－=935 圓臺(tái)部分高度為：=；池子圓臺(tái)斜邊傾角為45176。底部直徑為 =D－2= 澄清池底部采用球殼式結(jié)構(gòu)，球冠高度= 圓臺(tái)容積： == 球冠半徑： R== 球冠容積： === 池子實(shí)際有效容積： V=++=++= 實(shí)際總停留時(shí)間：=V/= T= 池子總高度： H== 配水三角堰出水孔總面積： ㎡ ，㎡，出水孔總數(shù)為90個(gè)；沿三角堰，每4176。設(shè)置一孔。 孔口流速 == 第一絮凝室 第二絮凝室底板厚度=第一絮凝室上端直徑為 =+2+2= 第一絮凝室高度為 =+－－= 傘形板延長(zhǎng)線交點(diǎn)處直徑為： =+= 泥渣回流量為=4Q，回流速度=，回流縫寬度== 裙板厚度為=，傘形板下端圓柱直徑： =－2（+）= 按照等腰三角形計(jì)算，傘形板下端圓柱體高度： =－= 傘形板離池體高度為： =（－）/2= 傘形板錐部高度為： =－－= 容積計(jì)算 第一絮凝室：= 第二絮凝室： = 分離室： =各室容積之比： 第二絮凝室：第一絮凝室：分離室=：：=1：： 澄清池內(nèi)各室停留時(shí)間： 第二絮凝室： 第一絮凝室： 分離室： 進(jìn)水系統(tǒng) 進(jìn)水流速為= 進(jìn)水管管徑d==（DN600） 集水系統(tǒng) 集水槽采用輻流式集水槽和環(huán)形集水槽，設(shè)計(jì)時(shí)，輻射槽、環(huán)形槽、總出水槽之間按水面連接考慮。 輻流式集水槽： 槽起點(diǎn)斷面高： 槽終點(diǎn)斷面高：每槽孔口直徑設(shè)計(jì)為25mm每槽孔眼總數(shù)N=∑/=，每側(cè)40個(gè)環(huán)形集水槽：，.總出水槽：槽寬b3=，槽內(nèi)重點(diǎn)水深：h6= 槽內(nèi)起點(diǎn)水深： h5= 排泥及排水的計(jì)算污泥濃縮室： 分設(shè)4斗，則每斗容積V斗= V4/4= 四斗總?cè)莘e： V4=4=排泥周期： 本池在重力排泥時(shí)，進(jìn)水懸浮物含量S1=一般≤1000mg/L，出水懸浮物含量S4一般≤10mg/L，污泥含水率P=98%，又濃縮污泥容重=，所以排泥周期： ===min（表56）表56澄清池排泥周期(S1－S4)mg90190290390490590690790890990min排泥歷時(shí)：污泥管直徑dg100， 排泥歷時(shí)：=放空時(shí)間： 池底中心排空管直徑dg300 放空時(shí)間：t= 機(jī)械設(shè)備（攪拌機(jī)） 攪拌機(jī)是機(jī)械澄清池的主要設(shè)備，由于進(jìn)水懸浮物含量最高位800mg/L，一般不超過1000mg/L，所以無需設(shè)置刮泥機(jī)設(shè)備，攪拌機(jī)可使池內(nèi)液體形成兩種循環(huán)流動(dòng)，以達(dá)到使水澄清的目的，其作用有二：一是機(jī)械反應(yīng)，由提升葉輪的槳葉在第一反應(yīng)室內(nèi)完成機(jī)械反應(yīng)，使經(jīng)過加藥混合產(chǎn)生的絮凝顆粒與回流中的原有礬花碰撞接觸而形成較大的顆粒。；二是澄清分離，提升葉輪將第一反應(yīng)室內(nèi)形成絮凝顆粒的水體提升到第二反應(yīng)室，再經(jīng)折流到澄清區(qū)進(jìn)行分離，清水上升，泥渣從澄清區(qū)下部再回流到第一反應(yīng)室。 葉輪的外徑：d= 葉輪轉(zhuǎn)速：n= 葉輪的出水口寬度： B= 葉輪提升消耗功率：=槳葉消耗功率：= 攪拌功率：N=+=電動(dòng)機(jī)（采用自鎖蝸桿）功率：=N/=（=）攪拌機(jī)軸扭矩： =m驅(qū)動(dòng)：采用電磁調(diào)速電機(jī)，減速方式采用三角帶和蝸輪減速器兩級(jí)減速。因葉輪需調(diào)整出水口寬度，故需設(shè)計(jì)專用立式蝸桿減速器。選用電動(dòng)機(jī)：JZT42—4 轉(zhuǎn)速120～1200轉(zhuǎn)/min減速比：i==1200/= 過濾 本設(shè)計(jì)采用V型濾池 V型濾池全稱為AQUAZUR V型濾池，是由法國(guó)得利滿水處理有限公司首創(chuàng)的專利技術(shù)。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。八十年代以來，我國(guó)也認(rèn)識(shí)到國(guó)外革新后的氣水反沖洗技術(shù)的獨(dú)特沖洗效果，陸續(xù)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的氣水反沖洗工藝，用于新擴(kuò)建水廠中。我國(guó)第一座V型濾池1990年7月在南京投產(chǎn)。近年來，設(shè)計(jì)常 規(guī)處理水廠工程時(shí)，規(guī)模在10萬以上（包括10萬）的水廠，在工藝 程的構(gòu)筑物選型中，大多設(shè)計(jì)了V型濾池，以改善制水工藝，提高水廠自動(dòng)化程度和生產(chǎn)管理水平。 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。V型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（），粒徑也較粗（—）的石英砂均質(zhì)濾料。當(dāng)反沖洗濾層時(shí)，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。V型濾池的另一特點(diǎn)是單池面積較大，過濾周期長(zhǎng)，水質(zhì)好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設(shè)計(jì)為70—90，甚至可達(dá)100以上。由于濾料層較厚，載污量大。 V型濾池的沖洗一般采用的工藝為氣洗→氣水同時(shí)沖洗→水沖洗+表面掃洗。水沖洗強(qiáng)度設(shè)計(jì)為5L/（sm）,比雙閥濾池的水沖洗強(qiáng)度15 L/（sm）,要節(jié)約反沖洗用水量2/3，若以一個(gè)15萬水廠為例，全年可節(jié)省反沖洗水量約為60萬，年節(jié)省反沖洗水量費(fèi)用達(dá)24萬元之多，可見其經(jīng)濟(jì)效益之顯著。但實(shí)踐表明，此種濾池對(duì)施工的精度和操作管理水平要求甚嚴(yán)，否則，勢(shì)必影響正常運(yùn)行，達(dá)不到設(shè)計(jì)的效果。當(dāng)前，在部分水廠V型濾池生產(chǎn)運(yùn)行中常遇到的一些問題，主要表現(xiàn)在反沖洗不均勻，有較嚴(yán)重的短流現(xiàn)象發(fā)生；跑砂；濾板接縫不平、濾頭套管處密封不嚴(yán)，濾頭堵塞甚至發(fā)生開裂；閥門啟閉不暢等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。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)。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)水量 =47748 計(jì)算水量 Q = 50000 （水廠