【文章內(nèi)容簡介】 凝條件，經(jīng)綜合考慮，本水廠采用網(wǎng)格絮凝池。沉淀池原水經(jīng)投藥、混合與絮凝后，水中懸浮雜質(zhì)已形成粗大的絮凝體，要在沉淀池中分離出來以完成澄清的作用。設(shè)計(jì)采用斜管沉淀池，沉淀效率高、占地少。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點(diǎn)，但是，平流式占地面積大。而且斜管沉淀池因采用斜管組件，使沉淀效率大大提高，處理效果比平流沉淀池要好。濾池采用擁有成熟運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)的普通快濾池。它的優(yōu)點(diǎn)是采用砂濾料，材料易得，價(jià)格便宜；采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可較大；降速過濾，效果好。虹吸濾池池深比普快濾池大，沖洗強(qiáng)度受其余幾格濾池的過濾水量影響，沖洗效果不如普通快濾池穩(wěn)定。故而以普快濾池作為過濾處理構(gòu)筑物。消毒方法水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序，其目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。采用被廣泛應(yīng)用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯過程操作簡單，價(jià)格較低，且在管網(wǎng)中有持續(xù)消毒殺菌作用。雖然二氧化氯，消毒能力較氯強(qiáng)而且能在管網(wǎng)中保持很長時(shí)間，但是由于二氧化氯價(jià)格昂貴，且其主要原料亞氯酸鈉易爆炸，國內(nèi)目前在凈水處理方面應(yīng)用尚不多?；炷齽┩杜湓O(shè)備的設(shè)計(jì)水質(zhì)的混凝處理，是向水中加入混凝劑（或絮凝劑），通過混凝劑水解產(chǎn)物壓縮膠體顆粒的擴(kuò)散層，達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)；或者通過混凝劑的水解和縮聚反應(yīng)而形成的高聚物的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使膠粒被吸附粘結(jié)?；炷齽┑耐都臃譃楦赏斗ê蜐裢斗▋煞N，干投法指混凝劑為粉末固體直接投加，濕投法是將混凝劑配制成一定濃度溶液投加。我國多采用后者，采用濕投法時(shí)，混凝處理工藝流程如下圖所示。 濕投法混凝處理工藝流程本應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)分析資料，用不同的藥劑作混凝試驗(yàn)，并根據(jù)貨源供應(yīng)等條件，確定合理的混凝劑品種及投藥量。由于缺少必要的條件，所以參考相似水源有關(guān)水廠的藥劑投加資料。 商丘市水廠投加藥劑參考數(shù)值取水水源原水懸浮物含量(mg/L)混凝劑種類混凝劑投加量 (mg/L)助凝劑種類助凝劑投加量(mg/L)最高最低最高最低商丘市某河流55～2500聚合氯化鋁64氯21混凝劑選用聚合氯化鋁（PAC），具有混凝效果好、對(duì)人體健康無害、使用方便、貨源充足和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而可作為水處理的混凝劑。取混凝劑最大投加量為42mg/L，投加濃度取10%，一天配制2次。溶液池的計(jì)算溶液池以高架式設(shè)置，以便能依靠重力投加藥劑。池周圍有工作臺(tái)，底部設(shè)有放空管。必要時(shí)設(shè)溢流裝置。 溶液池容積按下式計(jì)算： 式（） 式中 －溶液池容積，； Q－處理水量，； a－混凝劑最大投加量，mg/L； c－溶液濃度(%)，取10%； n－每日調(diào)制次數(shù)，取n＝2。代入數(shù)據(jù)得：（考慮水廠的自用水量5%）溶液池分兩格，每個(gè)容積為18，有效高度為2m。溶解池的計(jì)算溶解池容積，溶解池有效高度為2m。，池底坡度采用2%，溶解池?cái)嚢柙O(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。槳直徑為750mm，槳板深度為1100mm，質(zhì)量為150kg，至于地下。溶液池與溶解池都采用鋼筋混凝土，內(nèi)壁為聚乙烯板。計(jì)量設(shè)備：設(shè)三臺(tái)活塞式隔膜計(jì)量泵（兩用一備）投藥管的計(jì)算投藥管流量： 式（）查表得：投藥管為塑料管管徑DN100mm,，1000i=。藥劑倉庫的計(jì)算混凝劑為聚合鋁，每袋質(zhì)量是40kg，每袋規(guī)格為，最大投藥量為42，水廠設(shè)計(jì)水量為5000。，藥劑儲(chǔ)存期為30 d。聚合鋁的袋數(shù)為： 藥劑堆放面積為：，取6700倉庫平面尺寸為：。加藥間 加藥間尺寸：四個(gè)溶液池，兩個(gè)溶解池，一個(gè)藥劑倉庫，面積一共，考慮過道和預(yù)留面積滿足要求的長寬選擇為：L=100m ，B=70m ， 平面布置圖如下： 加藥間布置 配水井設(shè)計(jì)流量： 式（）根據(jù)同類水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置兩個(gè)配水井，則每個(gè)配水井的容積為： 式（）取配水井有效水深H=，井體采用圓形，則配水井表面積： 式（）配水井的直徑為，配水井設(shè)DN1600溢流管，溢流管溢流水 配水井立面和平面圖 混合設(shè)施 原水中投加混凝劑后，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)將充分、均勻的擴(kuò)散于水體中，這一過程成為混合?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤?。影響混合效果的因素有很多，如藥劑的品種、濃度，原水的溫度，水中顆粒的性質(zhì)、大小等，采用的混合方式是最主要的影響因素?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。 混合的方式主要管式混合、水力混合、水泵混合以及機(jī)械混合等。采用何種混合方式應(yīng)根據(jù)凈水工藝布置、水質(zhì)、水量、藥劑品種的因素綜合確定。 本設(shè)計(jì)中采用管式靜態(tài)混合器混合。 設(shè)計(jì)流速設(shè)計(jì)流量： 式（）靜態(tài)混合器設(shè)在絮凝池進(jìn)水管中，設(shè)計(jì)流速v=，則管徑為： 式（）混合器的管徑采用D=1600mm?；旌蠁卧獢?shù)按下式計(jì)算： 式（） 取N=3，則混合器的混合長度為： L==3= 式（）則混合時(shí)間： T=L/v=247。= 式（）水頭損失根據(jù)《水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算》（韓洪軍、杜茂安主編，中國建筑工業(yè)出版社）中P62頁混合設(shè)施靜態(tài)混合器計(jì)算：，根據(jù)水頭損失計(jì)算公式 式（） 式中：h—水頭損失（m） Q—處理水量（） d—管道直徑（m） n—混合單元（個(gè)）設(shè)計(jì)中采用兩套設(shè)備，取d=,Q=4247。2=2m3/s，22247。3=，選DN1600內(nèi)裝3個(gè)混合單元的靜態(tài)混合器，加藥點(diǎn)設(shè)于靠近水流上游方向的第一個(gè)單元，投藥管插入管徑的1/3處，且投藥管上多處開孔，使藥液均勻分布。選擇管式靜態(tài)混合器（參數(shù)如下表32）。規(guī)格GWDN800，采用三節(jié)，管式靜態(tài)混合器總長5280mm,投藥口徑：32mm 。 靜態(tài)混合器校核GT值 ≥700～1000s1； 式（） 則： GT=578=3052≥2000 符合水利條件。 網(wǎng)格絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)基本資料本設(shè)計(jì)采用網(wǎng)格絮凝池。網(wǎng)格絮凝池是在池內(nèi)沿流程一定距離的過水?dāng)嗝嬷性O(shè)置網(wǎng)格，水流通過網(wǎng)格時(shí)相繼收縮擴(kuò)大，形成漩渦，造成絮粒碰撞。其構(gòu)造一般由安裝多層網(wǎng)格的多個(gè)豎井組成，各豎井之間的隔墻上下錯(cuò)開孔，各豎井的過水?dāng)嗝娉叽缦嗤?，平均流速相同。絮凝池的能耗由不同?guī)格的網(wǎng)格及層數(shù)進(jìn)行控制，一般分為3段，前段采用密網(wǎng)，中斷采用疏網(wǎng)，末段不安裝網(wǎng)，絮凝過程中G值沿城逐漸降低。網(wǎng)格絮凝池的絮凝效果較好，絮凝時(shí)間相對(duì)較少，水頭損失小。缺點(diǎn)是網(wǎng)眼易堵塞，池內(nèi)平均流速較低，容易積泥。絮凝池宜與沉淀池合建，一般布置成兩組或多組并聯(lián)形式。原水水溫為241度，濁度為80NTU.平面布置每套工藝的，一套設(shè)一組絮凝池，一組兩個(gè)池子，則每個(gè)池子的流量。 絮凝時(shí)間 絮凝池內(nèi)水量 絮凝池高度H= 則絮凝池的總面積 水流經(jīng)每格的豎井流速，則單格面積 設(shè)單元格為方形。 分格數(shù)，為配合沉淀池尺寸，采用25格. 則實(shí)際絮凝時(shí)間：有效水深（與后續(xù)沉淀池水深相配合），池底設(shè)泥斗及快開排泥閥排泥，；絮凝池總高度為。格網(wǎng)平面布置圖和規(guī)范如下所示： 網(wǎng)格絮凝池的平面布置 格網(wǎng)的布置規(guī)范 分段網(wǎng)孔尺寸（mmmm）板條寬/mm豎井流速（m/s）過網(wǎng)流速（m/s）豎井之間孔洞流速（m/s）網(wǎng)格構(gòu)件層距/cm設(shè)計(jì)絮凝時(shí)間/min速度梯度前段（密網(wǎng)）8080356070（≥16層）3570100中段（疏網(wǎng)）100100356070（≥8層）354050末端（不放）451020 過水孔洞流速：，上孔上緣在最高水位以下，下孔下緣與池底平齊，每格的空洞尺寸見下表：16格為前段，715格為中段，1622為末段，豎井間的孔洞高度，則孔洞尺寸如下表： 網(wǎng)格絮凝池孔洞尺寸網(wǎng)格編號(hào)1234567 空洞高寬/mm流速/（m/s）網(wǎng)格編號(hào)891011121314 空洞高寬/mm流速/（m/s）網(wǎng)格編號(hào)15161718192021 空洞高寬/mm流速/（m/s）網(wǎng)格編號(hào)22 空洞高寬/mm流速/（m/s）各段水力計(jì)算前段：網(wǎng)格的尺寸為8080mm，取水的過網(wǎng)流速=。則凈空斷面： 式（）則每個(gè)網(wǎng)格的孔眼數(shù)為： 式（）前段共設(shè)計(jì)網(wǎng)格24塊，n=24；網(wǎng)格阻力系數(shù)， 則： 式（） 為孔洞阻力系數(shù)，則前段洞水頭損失為： 式（）中段：網(wǎng)格的尺寸為100mm100mm，??；凈空斷面 ，則每個(gè)網(wǎng)格的孔眼數(shù)為： 中段共設(shè)計(jì)網(wǎng)格36塊，則： 式（） 式（）末段：不設(shè)網(wǎng)格，空洞水頭損失為： 式（)則絮凝池內(nèi)水頭損失： 式（），則一組絮凝池總寬度為絮凝池的總長為。 水力校核 由速度梯度公式得： G= 式（） 當(dāng)T=20。C時(shí)， 可得下表數(shù)據(jù)。 水力校核表段號(hào)停留時(shí)間 (s)水頭損失(m)G (S)前180中180末240600則，在10000100000之間，符合水力要求。斜管沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算平面尺寸 由于斜管沉淀池的表面負(fù)荷一般所取范圍為：此次設(shè)計(jì)取，則沉淀池面積： 式（）因絮凝池B=，所以沉淀池的B=，有效寬度，則有效長度設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）斜管斷面采用蜂窩六邊形，內(nèi)徑一般采用2535mm，斜管長度一般為8001000mm；2）斜管水平傾角θ常采用；3）；4）。斜管沉淀池的高度沉淀池總面積F=663 則清水區(qū)總面積： 式（）其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按照3%計(jì)算，則清水區(qū)有效面積 因?yàn)镼=，所以清水區(qū)水流上升流速，斜管內(nèi)水流流速。取顆粒的沉速，蜂窩六邊形內(nèi)徑取35mm，邊距，因?yàn)?，所以斜管長度： 式（）過渡區(qū)采用300mm，則斜管長取1000mm。則斜管高為。，， 式（）復(fù)核管內(nèi)雷諾數(shù)及沉淀時(shí)間： 式（）R=， 則得： 式（）沉淀時(shí)間 ，滿足條件。原水經(jīng)過絮凝池轉(zhuǎn)入斜管沉淀池下部。水流自下向上流動(dòng)，清水在池頂用穿孔集水管收集；污泥則在池底也用穿孔排泥管收集，排入下水道。剖面圖如圖所示： 斜管沉淀池結(jié)構(gòu)圖 沉淀池進(jìn)口穿孔花墻 穿孔花墻上的洞口流速： ，30cm，則由 得孔洞個(gè)數(shù)，則進(jìn)口尺寸：，每層42個(gè)。集水系統(tǒng) 沿水流方向布置集水槽，，在池寬方向布置集水槽數(shù)，所以每條集水槽的集水量為：，查《給水排水計(jì)算手冊(cè)》。集水槽雙側(cè)開孔；孔徑d=25mm，取孔距為6cm，則開孔數(shù)為。，水由集水槽進(jìn)入集水渠為自由跌落，所以集水渠總高。排泥系統(tǒng) 采用穿孔管排泥，沿與水流垂直方向共設(shè)7根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長21m?？籽鄄捎玫染嗖贾茫┛坠荛L，查得，取孔徑為d=30mm，孔口面積f=，取孔距，則孔眼數(shù)為：，孔眼總面積為：，穿孔管斷面積為：，穿孔管直徑為： 則取直徑為d=170mm?？籽巯蛳潞椭写咕€成角，并排排列，采用氣動(dòng)快開式排泥閥。普通快濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算 普通快濾池是目前水處理工程中常用的濾池形式之一