【文章內容簡介】 排水量一般按20～30m3/h考慮，排水泵的靜揚程按9m計，水頭損失約3m，故總揚程在9＋3=12m左右，可選用50QW25153型潛污泵（Q=25m3/h，H=15m，N=3kw，n=1430r/min）一臺。 引水設備古黃河水經(jīng)兩根DN1100自流管引進吸水間后，泵系自灌式工作。 通風設備由于電動機工作時放熱，且泵房較深，需設專用通風設備進行空－空冷卻。通風設備與電動機一一對應，選用五臺T35－11型軸流風機（葉輪直徑630mm，轉速960r/min，葉片角度為25176。，風量為10128m3/h，配套電機為YSF－8026，N=）。從電動機處接一風管至室外地面，使電動機工作時發(fā)出的熱散發(fā)到室外。 泵房建筑高度的確定，操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重機設備及起吊高度、采光及通風的要求，(＋＋=)。本設計一期處理水量為Q = （水廠自用水取8%），考慮水廠安全運行，本設計的主要構筑物均設有兩組，每組構筑物處理水里水量為Q1=Q／2= m3/s。 網(wǎng)格絮凝池 設計參數(shù)設計絮凝時間t=14min，設計水溫為10℃每組設兩池，則每池設計流量為Q2=Q1／2=／2=，豎井流速v井=。 設計計算 絮凝池容積W= Q2 t =1460= m3 絮凝池平面面積A===75m2 絮凝池豎井個數(shù)絮凝池單格豎井的平面面積 f = ／= m2設計豎井為正方形， m2，由此得分格數(shù)為n=75／=，采用30格。絮凝池內實際絮凝時間為t=30／ = =。 絮凝池總高，池底用穿孔管排泥，則池的總高度為H=＋＋=。 網(wǎng)格絮凝池的布置絮凝池分為四段，2～9格為第一段，放置密網(wǎng)格，凈空尺寸為50mm50mm，；10～18格為第二段，放置較疏網(wǎng)格，凈空尺寸為80mm80mm，；19～26格為第三段，放置100mm100mm的疏網(wǎng)格，；27～28格為第四段，不放置網(wǎng)格。網(wǎng)格采用30mm寬，15mm厚的木板條拼裝而成。每段豎井間的過孔流速與各段的過網(wǎng)流速相對應。（1） 第一段網(wǎng)格孔眼數(shù) n1===400個過網(wǎng)流速v1網(wǎng)===，取1～，則孔口面積為A1=／=，／=。每個豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為（ 2）／ = ，設置3層網(wǎng)格，8格共計24層。（2） 第二段網(wǎng)格孔眼數(shù) n2===212個過網(wǎng)流速v2網(wǎng)===，取10～，則孔口面積為A2=／= m2，／ = 。每個豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為（ 2）／=，設置1層網(wǎng)格，9格共計9層。（3） 第三段網(wǎng)格孔眼數(shù)n3===152個過網(wǎng)流速v3網(wǎng)===，取19～，則孔口面積為A3=／=，／=。每個豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為（ 2）／ = ，設置1層網(wǎng)格，8格共計8層。（4） 取27～28格（至配水渠），處理水量由第三段至第四段時一分為二，則孔口面積為A4==。，則孔洞高為／=。絮凝池的布置如圖3，圖中水流流過豎井的順序如數(shù)字所示，Ⅲ、Ⅰ表示每格豎井的網(wǎng)格層數(shù)。 進水↓54321ⅢⅢⅢⅢ678910ⅠⅢⅢⅢⅢ1514131211ⅠⅠⅠⅠⅠ1619202122ⅠⅠⅠⅠⅠ1718252423ⅠⅠⅠⅠⅠ2827262728Ⅰ圖3 網(wǎng)格絮凝池絮凝池豎井開孔位置及孔洞尺寸見表3，下孔下緣與排泥區(qū)頂齊平。 表3 豎井開孔位置及孔洞尺寸豎井編號1234567孔洞寬高開孔位置上下上下上下豎井編號78910111213孔洞寬高開孔位置上下上 下上下 豎井編號13141516171819孔洞寬高開孔位置上下上 下上下 豎井編號19202122232425孔洞寬高開孔位置上下上 下上下 豎井編號25262728過渡區(qū)孔洞寬高開孔位置上下上 下 絮凝池的長度和寬度單格絮凝池的總長為51600＋4200=8800mm，寬為61600＋5200=10600mm（內墻厚為200mm，不含外墻厚）。 水頭損失計算水頭損失公式 h=∑h1＋∑h2=∑ξ1＋∑ζ2式中 ξ1—網(wǎng)格阻力系數(shù)，ξ1= ξ2—孔洞阻力系數(shù)，ξ2=第一段 h1=（）＋（）=＋=第二段 h2=（）＋（）=＋=第三段 h3=（）＋（）=＋=第二段 h2===總水頭損失∑h=h1＋h2＋h3＋h4=＋＋＋= 各段的停留時間第一段 t1=v1／Q2=9／==第二段 t2=v2／Q2=9／==第三段 t3=v3／Q2=8／==第四段 t4=v4／Q2=2／==總停留時間 T=t1＋t2＋t3＋t4=＋＋＋= 速度梯度 G=當T=10℃時，水的動力粘度μ=10－3 pas速度梯度G1== S－1G2== S－1G3== S－1G4== S－1== S－1T = = 47520 排泥系統(tǒng)采用穿孔排泥，雙側排泥至排泥渠，共14根排泥管，每側7根（含過渡區(qū)）。，孔眼采取等距離布置，查《給水排水設計手冊》得Kw=，孔眼直徑d=30mm,孔口面積f=，取孔距s=，孔眼數(shù)目m=L／s－1=／－1=27個?？籽劭偯娣e ∑W0=27=穿孔管斷面積 W=∑W0／Kw=／= m2穿孔管直徑 D===取直徑為200mm以防堵塞，孔眼向下成45176。兩側交叉排列。 平流沉淀池 設計參數(shù)取平流沉淀池平均水流速度為12mm/s，沉淀時間為t=，單格沉淀池的設計流量為Q1=54000m3/d=2250m3/h=。 設計計算 平流沉淀池尺寸單格沉淀池面積 A=3600／=1500m2沉淀池寬度，為了與網(wǎng)格絮凝池配合 B=2＋=沉淀池長度 L′=A／B=1500／=，取84m沉淀池表面負荷 Q1／A=54000／84=d=沉淀池實際停留時間 t=V/Q1=84／2250=2h實際水平流速 v= == 穿孔花墻絮凝池與沉淀池之間采用穿孔花墻布水，過孔流速v′=，則孔口總面積為A′=Q1／v′=／= m2，= m2，則孔口個數(shù)為／=。，且為便于施工，沿水深方向開9排孔，每排開29孔，共261孔。 放空管沉淀池放空時間按3h計，則放空管直徑d1：d1==。埋設三根放空管，則每根放空管直徑d==，取d=300mm。 集水槽，采用9條集水槽，每條集水槽內流量為q=／9= m3/s，考慮池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量q0== m3/s。(1) 槽中水深H1槽寬b= ==，起點槽中水深 h1===終點槽中水深 h2===為便于施工制作，槽中水深統(tǒng)一按 H1= h2=(2) 槽的高度H2集水池采用淹沒式孔口自由跌落，，則集水槽總高度H2=＋＋＋=。(3) 孔眼計算由公式q0=μw可求所需孔眼總面積式中 q0—集水槽流量（m3/s） μ—流量系數(shù)，μ= h—孔口淹沒水深（m）， w—孔眼總面積（m2）所以 w===采用孔眼d=35mm，則單孔面積w0=== m2?？籽蹅€數(shù)n=w／w0=／=137個，取138個。則集水槽每邊孔眼數(shù)n′= n／2 =138／2 = 69個。設集水槽單位長度出水為250m3/dm，則每根集水槽長l==，則孔眼中心距 S0=／69=。(4) 集水渠計算設集水渠寬B=，則集水渠水深為（取20%超載系數(shù)）h===，既便于水流的流入，又可減少水位的跌落，則集水渠高度為H=＋＋=。(5) 水力條件校核，從中間沿縱向設三道隔墻，沿底部開1000mm2000mm導流孔，則沉淀池過水斷面面積W==水流濕周 χ =＋2=水力半徑 R=W／χ =／=弗勞德數(shù) Fr===10－5雷諾數(shù) Re=vR／ν=／10－6=11438 （水溫為10℃時，運動粘度ν=10－6m2/s）(6) 輸水管計算，則輸水管管徑為DN900。 平流沉淀池排泥機械排泥可充分發(fā)揮沉淀池的容積利用率，且排泥可靠，故在此采用虹吸式機械排泥。，選用HJX218型虹吸式吸泥機，吸泥機往返一次所需時間 t=2L/v=284/=168min。（1）污泥量計算干污泥量Qg=(30＋200)10－6=(30＋200)10－6=，設污泥含水率為99%，則濕污泥量Qs===1328 m3/d =。（2）虹吸管計算設虹吸管排列數(shù)為z=10根，管內流速為v1=，則單側排泥最長虹吸管L′=23m，采用連續(xù)式排泥，虹吸管管徑為d′===。選用DN50鍍鋅鋼管，管內流速v=。（3）吸口斷面的確定吸口斷面與管口斷面積相等。已知吸管的斷面積A===，設吸水口長L″=，則吸口寬度=A/L″=。（4）吸泥管路水頭損失計算局部水頭損失 hi=式中 ξ1—進口局部阻力系數(shù)，ξ1=ξ2—出口局部阻力系數(shù)，ξ2=ξ3—90176。彎頭，ξ3=則 hi==管道沿程水頭損失 hg===總水頭損失 h= hi＋hg = ＋=考慮管道長期使用等因素，實際水頭損失H1===，引流泵選用YQX5型潛水泵。 V型濾池 設計參數(shù)V型濾池的設計水量為 Q=108000m3/d=4500m3/h=，設計流速為v=9m/h，濾池工作周期為24h。第一步氣沖沖洗強度 q氣1=15L/(sm2)= m3/（m2min），歷時2min；第二步氣－水反沖洗，氣沖洗強度 q氣2=15L/(sm2)，= m3/（m2min）,水沖洗強度q水2=4L/(sm2) = m3/（m2h），歷時5min；第三步水沖洗強度 q水2 = 4L/(sm2) = m3/（m2h）,歷時5min；表面掃洗強度取q表= L/(sm2)= m3/（m2h）。氣水反沖洗過程歷時12min。 設計計算 濾池分格數(shù)假定該座V型濾池分為n格，出水閥門自動調節(jié)，保持等水頭等速過濾運行?？紤]到運行安全性的問題，當1格檢修1格沖洗時，該兩格濾池原來過濾的水量扣除表面掃洗水量后平均分配到其他各格濾池，增加進水量后的強制濾速取11m/h。則有11（n 2）F ≥ 9nF F，得n ≥ 設計一組8格單元濾池，對稱雙排布置，中間為管廊：單池流量Q1′=4500／8= m3/h= m3/s，設計流速取v=9m/h，則單池過濾面積f=／9= m2。取單池平面尺寸為LB=9 （＋）= 63 m2，實際過濾面積為63 m2。正常過濾濾速為 v′=／63=，當一格檢修一個沖洗時，其他幾格的強制濾速為v″==。 進水系統(tǒng)（1）進水總渠濾池兩端各設一條進水總渠道，～。進水總渠進水流量Q1= m3/s，則有：進水總渠水流斷面面積 A進總=Q1／v=／=。 從進水總渠正常進入單格濾池進水流量 Q1′= m3/s，強制過濾時進入單格濾池進水流量Q強=63= m3/h= m3/s（2）進水孔每座濾池由進水側壁開三個進水孔，進水總渠的渾水通過這三個孔進入濾池。中間進水孔孔口在反沖洗時關閉，兩側進水孔孔口設手動調節(jié)閘板，在反沖洗時不關閉，供給反沖洗時表面掃洗用水，反沖洗時表面掃洗進水量Q掃洗=63／1000= m3/s?？卓诿娣e按孔口淹沒出流公式Q=計算。其總面積按強制過濾水量計算，則孔口總面積為：A孔=強／（）=／（）= m2兩側孔面積按表面掃洗水量設計：A側孔= A孔Q掃洗／Q強=／= m2，側孔口寬B側孔=，高H側孔=。 中間孔口設閥門采用氣動閥，面積A= A孔 A側孔= = m2，則孔口寬B中孔=，高H中孔=。（3）每座濾池內的寬頂堰為保證進水穩(wěn)定性，進水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進入每座濾池內的配水渠，再經(jīng)濾池內的配水渠分配到兩側的V型槽。寬頂堰堰寬b寬頂=3m，寬頂堰與進水總渠平行設置。堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=得H寬頂=[Q強／()]=[／(3)] = 。（4）每座濾池的配水渠進入每座濾池的渾水經(jīng)過寬頂堰溢流至配水渠，由配水渠兩側的進水孔進入濾池內的V型槽。濾池配水渠寬b配渠=，渠總長等于濾池總寬，當渠內水深h配渠=，流速（進來的渾水由分配渠中段向渠兩側水孔流去，每側流量為Q強／2）V配渠= Q強／（2b配渠h配渠）=／（2）=。（5）配水渠的過水能力校核配水渠的水力半徑 R配渠=b配渠h配渠／（2h配渠＋b配渠）=／（2＋）=配水渠的水力坡降 i渠=（nv渠／R渠）2=（／）2=渠內水面降落量 △h渠=