【導讀】本設計為江蘇省蘇州市浦莊鎮(zhèn)二期擴建工程設計。該工程水量目標，預計水廠的總。整個工程包括三大部分：取水工程、輸配水工程和凈水工程。凈水工程的主要設計內(nèi)容為凈水廠的設計計算。包括水處理工藝流程的確定、處理。構筑物的設計計算以及水廠的平面和高程布置。

　　

【正文】 1 6h ( 1 2 1 . 2 3 3 . 0 )2 9 . 8 1 2 9 . 8 1 m? ? ? ? ? ???2第 二 段 =(+)m= 220 . 1 6 0 . 1 5h ( 8 1 . 2 3 3 . 0 )2 9 . 8 1 2 9 . 8 1 m? ? ? ? ? ???3第 三 段 =(+)m= 24 0 . 0 9 8h (5 3 . 0 ) 0 . 0 0 72 9 . 8 1mm? ? ? ??第 四 段 1 2 3 4 ( 0 . 1 3 7 0 . 0 3 6 0 . 0 3 5 0 . 0 0 7 )h h h h m? ? ? ? ? ? ??總 水 頭 損 失 h = = 各段的停留時間 豎井編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 孔洞寬高 /m . 03 . 03 . 03 08 08 08 08 08 孔洞位置 下 上 下 上 下 上 下 上 下 豎井編號 10 11 12 13 14 15 16 17 18 過渡 孔洞寬高 /m 08 08 08 孔洞位置 上 下 上 下 上 下 上 下 上 揚州大學本科生畢業(yè)設計 26 1 0 . 8 0 . 8 4 5 2 0 4 . 8 3 . 4 1 m i n0 . 0 6 2 5v ssQ ? ? ?? ? ? ?1第 一 段 t 2 0 . 8 0 . 8 4 4 1 6 3 . 8 2 . 7 3 m i n0 . 0 6 2 5v ssQ ? ? ?? ? ? ?2第 二 段 t 2t?3第 三 段 t 第四段 m i ??????? ssQvt 總停留時間 m i ?????? sttttT 速度梯度 TghG ??? 當 T=200C 時， u=1 1131 ??? ??? ??? SSG 1132 ??? ??? ??? SSG 1133 ??? ??? ??? SSG 1134 ??? ??? ??? SSG 113 ??? ??? ??? SSG 4 1 5 2 1 ???TG 排泥系統(tǒng) 采用 4 根穿孔排泥管，單側排泥至集泥渠。 穿孔管池內(nèi)部分長 ?？籽鄄扇〉染嗖贾?，排泥均勻取 ，查《給水排水設計手冊》（參考文獻【 33】）得 Kw=，孔眼直徑 d=30mm，孔眼面積 f=，取揚州大學本科生畢業(yè)設計 27 孔距 S=，孔眼數(shù)目 1 ???? SLm=15。 孔眼面積 ∑ w0=15 = 穿孔管斷面積 w=∑ w0/Kw= 4 4 0 .0 1 4 7 D = 0 .1 3 63 .1 4 mm???ω穿 孔 管 直 徑 π 取直徑為 200mm以防堵塞，孔眼向下成 450兩側交叉排列。 絮凝池與沉淀池過渡段的布置見圖中 33 剖面，過渡段的泥流入沉淀池被排出。 20060060020013003205502021121500DN250進水管60176。800800800800130013001300300 33 絮凝沉淀池平剖面圖 斜管沉淀池設計 設計數(shù)據(jù) 每組斜管沉淀池設計流量為 Q=225m/h=。斜管沉淀區(qū)頁面負荷《室外給水設計規(guī)范》（ GB 50013— 2021） q=5~9m3/()(~)，取 q= 采用蜂窩六邊形塑料斜管，板厚 ，內(nèi)切圓直徑 d=35mm，斜長為 1000mm，斜管水平傾角θ =600。 設計計算 （ 1）沉淀池面積。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 28 沉淀區(qū)凈面積 A39。= 22 25002 062 mmqQ ?? 考慮沉淀池與絮凝池寬度配合，池寬采用 B=，并由此邊進水，則有效尺長 L39。=A39。/B=25/ m=，增加 的無效長度面積，考慮斜管結構系數(shù)為 ，則沉淀池總面積 A=（ + )m2= 沉淀池總長 L=A/B=，取 （ 2）沉淀池高度。 采用池超高 ，清水區(qū)高度 1m，斜管區(qū)高度 h=1000 sin60om=，取 ，配水區(qū)高度（按泥槽頂計） ，穿孔排泥槽高 ，則池子總高度 H=（ ++++1） m= （ 3）沉淀池配水。 沉淀池配水區(qū)隔墻采用混凝土時，進水一般采用縫隙配水以便施工，縫隙流速~。本實例在配水區(qū)采用同向流斜管配水，因而隔墻無需再開設縫隙，而是整體進水。 （ 4）沉淀池出水。 采用孔口自由出流集水槽 3 個，集水槽中心距為 米。 每個槽的流量 smsmQq /??? 考慮池子的超載系數(shù)為 20%，故 槽中流量 q0== a、槽中水深 H2 槽寬 b== =，取 。 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 H2=。 b、槽的高度 H3。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 29 集水采用淹沒式孔口自由跌落。淹沒深度取 ，跌落高度取 ，槽的超高取 ，則 集水槽的總高度 H3=（ H2+++)m= 0q2c g h???、 孔 眼 計 算 。 由 公 式 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)，取 ； ω—— 孔眼總面積 (m2)； h—— 孔口淹沒水深 (m)，此處為 ； 22 mm ??????所以 采用 d=30mm，則 碟單孔面積 220 0 00 md ???? 個孔眼個數(shù) 60 ??? ??n 集水槽每邊孔眼個數(shù) n39。=n/2=30 孔眼中心間距 0 ??，取 ,實際每邊孔眼 30 個。 d、集水槽計算。 集水總渠流速 v=，設集水渠寬 B= 米，則 1 .2 0 .0 6 2 5 0 .2 5 ( 2 0 % )0 .6 0 .5 mm????Q集 水 渠 水 深 h= 超 載 系 數(shù)vB 取集水總渠水位基本與集水槽內(nèi)底相平 (差 )，既便于水流的流入又可減少水位的降落，則 則集水總渠高度為 [+()]m= 集水槽剖面圖如圖 34 揚州大學本科生畢業(yè)設計 30 100250500 8001500250集水槽集水總渠進水分配箱 集水槽剖面圖 34 （ 5） 排泥系統(tǒng)計算。 采用穿孔排泥管，沿池長 4 個 V形排泥槽，槽高 ，槽邊傾角約為 45o，排泥中心間距 ，排泥管上安裝快開閥門，單側排泥至集泥渠。排泥管有效長度 L=，輸泥管長 L39。=1m，穿孔排泥作用水頭 H0=。 1 . 6 8 0 . 0 3 4 . 8 0 . 1 1 ( 3 0 )a m m d m m? ? ? ? ?、 穿 孔 管 直 徑 D= L 為 孔 眼 直 徑 取排泥管直徑為 200mm，孔眼向下成 45176。角兩側交叉排列。孔眼采取等距布置，排泥均勻度取 ，查《給水排水設計手冊》第 3 冊 (參考文獻 [33])得 Kw=,取單側孔距 s=，孔眼數(shù)目 ????? sLm ，設計采用 26 個。 b、集泥渠和排泥管計算 總集泥渠長 ，寬 ，高 。 穿孔排泥管直徑 200mm，其斷面 2222 mmd ???? ?? 作用水頭為 4m，取沿程阻力系數(shù)λ =，管長為 。 局部阻力系數(shù)：進口ζ =；出口ζ =；閘閥ζ =；彎頭ζ =，∑ζ =。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 31 11 0 .40 .0 3 5 .81 2 .3 70 .2ld? ?????? ? ??則 流 量 系 數(shù) =1+ 22 33d 3 .1 4 0 .22 0 .4 8 2 9 .8 1 4 .0 / 0 .1 3 /44g h m s m s?? ?? ? ? ? ? ? ?泥排 泥 流 量 為 q 總排泥量為 q 總 =4q 泥 =4 (考慮絮凝池與沉淀池不同時排泥 ) 排泥管采用鋼筋混凝土圓管，取管徑為 DN600，查水力計算表得， v=，水力坡降 i=‰，充滿度 h/D=。 （ 6）設計校核 a、雷諾數(shù) 水力半徑 R= mmd 4354 ? == 斜管內(nèi)流速 scmsmsmA Qvoo /39。 ?????? 當水溫 t=20176。 C 時，水的運動粘度 v= 9 75 ? ???vR雷 諾 數(shù) 為 Re= b、弗勞德數(shù) 522 ?????? RgvFr c、斜管中的沉淀時間 m i 002 ??? svlt d、斜管沉淀池的總停留時間 m i i n) (321 ?? ?????? ??????? tttT 絮凝沉淀 池整體平面布置如圖 35 所示 揚州大學本科生畢業(yè)設計 32 950300020080020080020080020080030076012700800200800200800200800200800300700700DN250虹吸管1900道走2001900集水總渠95057006920集水槽走道走道20191817161514131211109 87654321500 圖 35 絮凝沉淀池上層平面圖 半敞開式無閥濾池 為方便濾池濾料的進出，避免濾池進水管帶入空氣破壞濾池虹吸管的正常工作，現(xiàn)將普通快濾池設計成半敞開式，具體結構如圖 36 所示 破環(huán)管抽氣管人孔出水管洗砂排水槽進水管虹吸上升管虹吸下降管 圖 36 無閥濾池結構圖 揚州大學本科生畢業(yè)設計 33 設計參數(shù) 濾池設計流量為 Q=225m3/h= 考慮減少單格濾池面積，同時減少整個濾池高度便于整個系統(tǒng)搞成配合，將濾池分為 2 格，每格處理水量為 Q39。=225m3/h= 設計濾速 v=9m/h(采 用 ~ )； 平均沖洗強度 q=15L/ 沖洗歷時 t=5min； 期終允許水頭損失 h=； 設計計算 （ 1）濾池面積計算 每格濾池面積 F1=Q39。/v= 濾四角等腰直角三角形邊長取 ，面積 F2= 1/2m2= 則所需濾池總面積 F=F1+4F2=(+4 )m2= 1 2 .8 2 3 .5 8 , 3 .6m / 8 .9m m mhm????正 方 形 濾 池 邊 長 L = F 取 際 濾 速 v=3 . 6 3 . 6 0 . 3 2 （ 2）濾池高度計算 沖洗水箱高度 (兩格合用 一格且一格沖洗另一格仍保持原濾速過濾 ) mFn FtnvqF th )(2 )60/()( )1( 22 ???? ????????? ??? 若不考慮 1 格沖洗時其他格的過濾水，則 mFn qF th )(2 )( 22 ???? ??????? 由此可見，水箱高度過高，因此對沖洗水箱進行改進，濾池整體平面尺寸不變