【文章內(nèi)容簡介】 各絮凝池的特點如表所示。 類 型 特點 適用條件 隔板式絮凝池 往復式 優(yōu)點：絮凝效果好，構(gòu)造簡單，施工方便； 缺點：容積較大，水頭損失較大，轉(zhuǎn)折處釩花易破碎 水量大于 30000m3/d 的水廠；水量變動小者 回轉(zhuǎn)式 優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，構(gòu)造簡單，管理方便； 缺 點：出水流量不宜分配均勻，出口處宜積泥 水量大于 30000m3/d 的水廠；水量變動小者；改建和擴建舊池時更適用 機械絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，適應水質(zhì)、水量的變化，適合于水量變化不大的水廠。 缺點：需機械設(shè)備和經(jīng)常維修 適用于各種規(guī)模的水廠 折板式絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，絮凝時間短，容積較??； 缺點：構(gòu)造較隔板絮凝池復雜，造價高 流量變化較小的中小型水廠 網(wǎng)格絮凝池 優(yōu)點：絮凝效果好，水頭損失小，絮凝時間短； 缺點：末端池底易積泥 水量變化不變的水廠 根據(jù)以上各種絮凝池的特點以及實際情 況并進行比較，本設(shè)計選用 機械 絮凝池。 16 （四 ） 沉淀池的選擇 各種形式沉淀池性能特點如表所示。 型式 性能特點 適用條件 平流式 優(yōu)點： 可就地取材，造價低； 操作管理方便，施工較簡單； 適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定； 帶有機械排泥設(shè)備時，排泥效果好 缺點： 不采用機械排泥裝置，排泥較困難 機械排泥設(shè)備，維護復雜； 占地面積較大； 一般用于大中型凈水廠； 原水含砂量大時作預沉池 豎流式 優(yōu)點： 排泥較方便 一般與絮凝池合建，不需建絮凝池； 占地面積較 小 缺點： 上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差； 施工較平流式困難 一般用于小型凈水廠； 常用于地下水位較低時 輻流式 優(yōu)點： 沉淀效果好； 有機械排泥裝置時，排泥效果好； 缺點： 基建投資及費用大； 刮泥機維護管理復雜，金屬耗量大； 施工較平流式困難 一般用于大中型凈水廠； 在高濁度水地區(qū)作預沉淀池 斜管（板）式 優(yōu)點： 沉淀效果高； 池體小，占地少 缺點： 斜管（板）耗用材料多，且價格較高； 排泥較困難 宜用于大中型廠 宜 用于舊沉淀池的擴建、改建和挖槽 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)計采用斜管沉淀池。相比之下，平流式沉淀池雖然具有適應性強、處理效果穩(wěn)定和排泥效果好等特點，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。 故選擇斜板沉淀池。 （五 ） 濾池的選擇 1） 多層濾料濾池：優(yōu)點是含污能力大，可采用較大的流速，能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質(zhì)較好，但只有三層濾料、雙層濾料適用大中型水廠；缺點是濾料不易獲 得且昂貴管理麻煩，濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設(shè)備； 17 2） 虹吸濾池：適用于中型水廠（水量 2— 10萬噸 /日），土建結(jié)構(gòu)較復雜，池深大，反洗時要浪費一部分水量，變水頭等速過濾水質(zhì)也不如降速過濾： 3） 無閥濾池、壓力濾罐、微濾機等日處理小，適用于小型水廠； 4） 移動罩濾池：需設(shè)移動洗砂設(shè)備機械加工量較大，起始濾速較高，因而濾池平均設(shè)計濾速不宜過高，罩體合隔墻間的密封要求較高，單格面積不宜過大（小于 10m2 ）； 5） 普通快濾池：是向下流、砂濾料的回閥式濾池，適用大中型水廠，單池面積一般 不宜大于 100m2 。優(yōu)點有成熟的運行經(jīng)驗運行可靠，采用的砂濾料，材料易得價格便宜，采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過濾，水質(zhì)較好； 6） 雙閥濾池：是下向流、砂濾料得雙閥式濾池，優(yōu)缺點與普通快濾池基本相同且減少了 2只閥門，相應得降低了造價和檢修工作量，但必須增加形成虹吸得抽氣設(shè)備。 7） V 型濾池 ： 從實際運行狀況， V 型濾池來看采用氣水反沖洗技術(shù)與單純水反沖洗方式相比，主要有以下優(yōu)點： 1） 、較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強，濾池過濾周 期長，反沖洗水量小特點?？晒?jié)省反沖洗 水量 40～ 60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運行成本。 2） 、不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補砂、換砂費用。 3） 、采用粗粒、均質(zhì)單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質(zhì)好。 根據(jù)設(shè)計資料，綜合比較選用目前較廣泛使用的普通快濾池。 從水源出來的水，經(jīng)泵站輸送到凈水廠，進行水處理，根據(jù)供水規(guī)模和水源特點，最 后經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟綜合比較后 ，確定采用方案為： 方案二 ： 18 第三章 自來水廠構(gòu)筑物設(shè)計計算 取 水工程的確定 取水構(gòu)筑位置的選擇，應符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的要求，在保證水質(zhì)的前提下，盡可能接近用水地點，以節(jié)省投資和經(jīng)費的使用。以此為據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場查看，決定取水口應位于大運河附近，取水規(guī)模按 40000 m3/d。 （ 1）水泵吸水管、壓水管徑的確定 由給排水設(shè)計手冊吸水管、出水管與流速的關(guān)系，即直徑在 250~1000mm 時，吸水管流速為 ~，壓水管流速為 ~ m/s，查水力計算表得： 若 d=250mm， v= m/s， i=29‰ ； 若 d=300mm， v= m/s， i=10‰ 考慮經(jīng)濟運行及水泵揚程的合理利用，吸水管管徑為 300mm，出水管徑為250mm。 （ 2） 吸水管進口喇叭管的確定 吸水管進口 設(shè)喇叭口，以保證流態(tài)的穩(wěn)定，避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，早喇叭口下設(shè)置格柵籠以攔截大的雜質(zhì)，吸水管喇叭口直徑 D≥（ ~ ）d=300~4000mm，取 350mm，喇叭口流速為 。 喇叭口間徑距一般采用 a=（ ～ ） D=525~700mm，考慮水泵機組的安裝距離，兩管道中心間距取 2500mm，吸水口的最小淹沒深度一般淹沒深度不小于 ~，即設(shè)計 喇叭口處標高為 （ 3）一級泵房的選擇 一級泵房設(shè)置在廠區(qū)內(nèi)，至機械絮凝池距離 L≈ 10m，采用管徑 250mm 輸水鋼管，絮凝池水面的相對標高為 ，廠區(qū)地面高程為 。 管道局部損失取沿程損失的 20%，則管道總損失為： h== 40 ‰ =。 設(shè)泵房內(nèi)管道損失 ，絮凝池最高水位 ，河流最低水位 （設(shè)地面標高為 ），則水泵所需揚程為： H=++= 設(shè)備按 40000 m3/d 規(guī)模配置，即八臺 250S14A 離心泵，四用四備，單泵流量 320~450 m3/h，揚程 H=~，配用電機 Y200L4,功率 N=30kw。水泵的主要參數(shù)如表所示： 流量 /（ m3/h） 揚程 /m 吸上高度/(Hs/m) 轉(zhuǎn)速 /（ r/mim） 進口直徑/mm 出口直徑/mm 320~504 ~ 1450 250 300 （ 4）泵房的確定 泵房有水泵間、配電值班室組成，主泵房為為兩層，設(shè)兩倒樓梯。 1) 機組的布置 19 水泵機組為直線排列，相鄰的機組的間距應有一定的寬度為過道，以便工作人員通行， 按照規(guī)范的電動機容量不大于 55kw 時，凈距應不小于 ，取。根據(jù)水泵機組計算各部分的尺寸，泵房平面尺寸定為 10m 8m。 查水泵與電機樣本， 250S14（帶底座）的基本尺寸為： 基本長度 L=L1+(~)=(~)= 基本寬度 B=B1+(~)=(~)= 基本深度 H=20 +=，取 2) 吸水管、出水管的布置 一級泵站為減少尺寸，一般用蝶閥。 安裝蝶閥時要注意安裝法蘭短管，出水管上閥門一般手動，水泵吸水段采用拍新減縮管。出水管采用電動閥門。 本次設(shè)計水泵喜水管上安裝 DN300 鋼法蘭， DN300 手動閥門， DN300 250 偏心減縮管；出水管上安裝 DN250 電動閥門，并 DN250 管道輸送到絮凝池。 在進水管上分別安裝 ~ 真空壓力表和 0~ 壓力表哥一個，以檢測泵的工作狀況 3）水泵的安裝高度計算 一級泵房臥式離心泵安裝高度決定了水泵啟動方式和泵房安度。有曲線主要 參數(shù)可知， 250S14 離心泵的吸上高度 Hs 為 。 蓄水口至一級泵房距離 L=60m，采用管徑 300mm 輸水鋼管，管道局部損失取沿程損失的 20%，則管道總損失為： h== 60 ‰ = 吸水井最低水位標高為 Z2=，而蹦吸水管水頭損失為 ，二泵允許吸上真空高度為 H1=，水泵軸心標高為： Z2+H1+h=+= 考慮施工的方便、造價 問題，泵房直接建在地面上。 （ 5）泵房排水設(shè)備 由于泵房直接建在地面上，考慮用管溝排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)管溝，將水匯集到積水坑內(nèi)，在送到廠區(qū)排水管道中。 泵房內(nèi)洗滌盆排水直接排至室外雨水管。 靜態(tài)混合器的設(shè)計計算 在給排水處理過程中原水與混凝劑，助凝劑等藥劑的充分混合是使反應完善，從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤?，影響混合效果的因素很多，如藥劑的品種、濃度、原水溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻。同時 只有原水與藥劑的充分混合，才能有效提高藥劑使用率，從而節(jié)約用藥量，降低運行成本。 混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及機械混合等。由于水力混合難以適應水量和水溫等條件變化，且占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復雜，管理麻煩；機械混合耗能大，維護管理復雜；相比之下，管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實行瞬間混合的理想設(shè)備 ,管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點而具有較大的優(yōu)越 20 性。它是有二個一組的混合單元件組成，在不需外動力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對分流、交叉 混合和反向旋流三個作用，混合效益達 9095%，本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與水進行混合。 （ 1）混合單元的計算： 設(shè)計總進水量為 Q=40000m3/d，水廠進水管投藥口靠近水流方向的第一個混合單元，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。 靜態(tài)混合器的水頭損失一般小于 ，根據(jù)水頭損失的計算公： h=2dQ n 式中： h—— 水頭損失（ m）； Q—— 處理水量（ m3 /d） 。 D—— 管道直徑（ m）； n—— 混合單元（個）。 設(shè)計中取 d=， Q= m3 /s,當 h= 時，需 個混合單元，當 h=時，需 個混合單元，選 DN700 內(nèi)設(shè) 4 混合單元的靜態(tài)混合器。 （ 2）混合單元損失的計算： h= 224 . 4 4 . 40 . 4 60 . 1 1 8 4 0 . 1 1 8 4 40 . 7Q nd? ? ? ? 藥劑投配設(shè)備設(shè)計 （ 1） 混凝劑的選用 混凝劑選用 :堿式氯 化鋁 [Aln(OH)mCL3nm]簡寫 PAC. 堿式氯化鋁在我國從七十年代初開始研制應用，因效果顯著，發(fā)展較快，目前應用較普遍，具用使膠粒吸附電性中和和吸附架橋的作用。 本設(shè)計 水廠混凝劑最大投藥量為 。其特點為： 1） 凈化效率高，耗 藥 量少除水濁度低，色度小、過濾性能好，原水高濁度時尤為顯著。 2） 溫度適應性高： PH 值適用范圍寬（可在 PH=5～ 9 的范圍內(nèi)，而不投加堿劑） 3） 使用時操作方便，腐蝕性小，勞動條件好。 4） 設(shè)備簡單、操作方便、成本較三氯化鐵低。 5） 無機高分子化合物 。 21 （ 2）混凝劑的投加 混凝劑的濕投方式分為重力投加和壓力投加兩種類型 ,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加 。壓力投加方式有水射投加和計量泵投加。 計量設(shè)備有孔口計量，浮杯計量，定量投藥箱和轉(zhuǎn)子流量計。本設(shè)計采用耐酸泵和轉(zhuǎn)子流量計配合投加。 耐酸泵型號 25FYS20選用 2臺，一備一用 （ 3）加藥間的計算 根據(jù)比較我們選用的是機械絮凝 池，根據(jù)資料可得一些主要設(shè)計參數(shù)： （ 1） 絮凝時間 15~20min，平均 G 值 20~70s1， GT 值 1 104~1 105。 （ 2） 池內(nèi)一般設(shè) 3~4 當攪拌機，每擋可用可用隔板墻或穿孔強分隔，以免短流。 （ 3） 攪拌機漿板中心處線速度從第一擋的 /s，逐漸減少到末擋的 m /s。 （ 4） 每臺攪拌機上漿板總面積易為水流截面積的 10%~20%，不宜超過25%。 （ 5） 漿板長度不大與葉輪直徑 75%，寬度宜取 100~300mm。 垂