【導(dǎo)讀】廠設(shè)計供水規(guī)模僅有7萬m3/d,高峰期供水達(dá)9~10萬m3/d,長期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。程建設(shè)的主要任務(wù)是為高紅工業(yè)園區(qū)供水。該設(shè)計可提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、工藝流程選擇；3）水處理構(gòu)筑物形式選擇與計算；4）二級泵站設(shè)計；5）工程概預(yù)算。原水輸水管(每根長)和凈水廠一座。原水水質(zhì)為：含有一定數(shù)量的藻類,1989~1990年檢測結(jié)果為~萬個/L;常年濁度較低,年均濁度低于10NTU;氨氮,硝酸鹽氮。明書及繪圖；2）設(shè)計說明書10000字以上；3）圖紙數(shù)量不得少于12張，且必須成套齊全，文獻(xiàn)不少于15篇，應(yīng)有外文文獻(xiàn)。周：繪圖；第17-18周：準(zhǔn)備答辯。（論文）的工作量要求正文不少于15000字。②圖紙：不少于12張圖紙，圖紙幅面根據(jù)圖樣安排自定。方案經(jīng)濟(jì)并且有效。資源不足已成制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要因素,大規(guī)模利用城市中水已顯得尤為重要。本設(shè)計中水廠供水量較大，本設(shè)計中有一級泵站，水廠到用戶需二級泵站，

　　

【正文】 +++=,取 15m 對吸水管的要求：吸水管路不允 許漏氣，否則可能會產(chǎn)生氣蝕等現(xiàn)象使水泵的工作發(fā)生故障。吸水管沿水流方向應(yīng)有連續(xù)上升的坡度，一般大于 ，以免形成氣束。因此，吸水管采用鋼管，法蘭連接。由于流量較小，所以不設(shè)置池前的疏導(dǎo)設(shè)施。 為了盡量合理利用每臺泵，每臺泵設(shè)置單獨(dú)的吸水管直接吸水，吸水管路采用鑄鐵管，并有向泵上升的坡度 。 800S48 泵吸水管路流量為 630 L /s 800S48 泵吸水管路直徑取 D=1000mm，則 v= 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 800S48 泵壓水管路直徑取 D=800mm，則 v=。 （選管徑按管路中流速確 定，吸水管管徑 250mm， v=～ ；管徑 250mm，v=～ 。壓水管管徑 250,v=～ ；管徑 250mm， v=～ ） 為了減少吸水管路進(jìn)口處的水頭損失，吸水管進(jìn)口采用喇叭口形式。 D 吸 =800mm，則可推求喇叭口各部分尺寸為：吸水管進(jìn)口高于井底不小于 ,吸水管喇叭口邊緣距離井壁不小于（ ～ ） D。吸水喇叭口之間的距離不小于（ ～ ） D。 喇叭口擴(kuò)大部分直徑： D 取吸水管直徑的 ～ 倍。 D= 1040 mm；選 1100mm。 圖 喇叭口 泵房中各標(biāo)高確定 800S48 的氣蝕余量為 4m， “S” 系列型泵為臥式安裝 ， 吸入口和吐出口均在泵軸中心線下方 。 由公式 Hsv=hahvahsHss，當(dāng)?shù)仄骄疁?20 攝氏度，海拔 80m，查表可知取ha=, hva=,所以 Hss==。 取水口在最低枯水位下 ，取為 ,喇叭口距池底的距離取 h=(大于 )。 允許吸上高度 吸水管路的水頭損失 ，枯水位 21m。 所以泵軸標(biāo)高 =+= a. 泵房內(nèi)地面標(biāo)高 =泵軸標(biāo)高 == ( 為泵軸至基礎(chǔ)高度， 為基礎(chǔ)凸出地面高） b. 800S48 水泵基礎(chǔ)頂標(biāo)高 =泵軸標(biāo)高 =25m 5 水廠構(gòu)筑物設(shè)計 18 c. 水泵基礎(chǔ)底標(biāo)高 == d. 800S48 水泵進(jìn)水口中心標(biāo)高 =泵軸標(biāo)高－ H2== e. 800S48 水泵出水口中心標(biāo)高 =泵軸標(biāo)高 H3 == f. 泵房 頂部標(biāo)高 =+=（ 28+3+1+= 設(shè)計最高洪水位 +1m浪高 +），符合要求。 4 水廠構(gòu)筑物設(shè)計 設(shè)計原則 : 溶液池的底坡不小于 ，池底應(yīng)有直徑不小于 100mm 的排渣管。池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時溢出。設(shè)計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計高度一般以在地平面以上或半地下為宜，池頂宜高出地面 左右，以減輕勞動強(qiáng)度，改善操作條件。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體來防腐。 已知條件 : 水廠構(gòu)筑物設(shè)計流量 Q=202000m3/d 根據(jù)原水水質(zhì)及水溫，參考有關(guān)水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選精致聚合氯化鋁為混凝劑。最大投加量為 30mg/L， 精致聚合氯化鋁投加濃度為 10%。采用計量投藥泵投加。 計算過程 : 1. 溶液池容積 W1 W1=aQ/(417) （ ） 式中： a— 混凝劑（ 聚合氯化鋁 ） 的最大投加量， 30mg/L。 Q— 處理的水量， 8750m3/h。 c— 溶液濃度（按商品固體重量計）， 10%； n— 每日調(diào)制次數(shù)， 2次。 所以 : W1=30 8750/(417 10 2)= m3 溶液池容積為 36m3 ,有效容積為 ， 有效高度為 ，超高為 ，溶液池的形狀采用矩形，長寬高 =6 3 ，池底坡度采 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 用 . 溶液池旁有寬度為 工作臺，以便操作管理，底部設(shè)放空管。 2. 溶解池 (攪拌池 )容積 W2 W2== = m3 （ ） 其有效高度 為 ,超高為 ,設(shè)計尺寸為 3 2 2m,池底坡度為 3%。 溶解池池壁設(shè)超高，以防止攪拌溶液時溢出。溶解池為地下式，池頂高出地面 ，以減輕勞動強(qiáng)度和改善工作條件。 由于藥液具有腐蝕性，所以盛放藥液的池子和管道以及配件都采用防腐措施。溶液池和溶解池材料采用鋼筋混凝土材料，內(nèi)壁涂襯以聚乙烯板。 為增加溶解速度及保持均勻的濃度，采用機(jī)械攪拌設(shè)備。使用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。槳直徑 750mm,槳板深度 1400mm。 加藥間和藥庫合并布置，布置原則為 :藥劑輸送投加流程順暢 ,方便操作與管理 ,力求車間清潔衛(wèi)生 ,符合勞動安全要求 ,高程布置符合投加工藝及設(shè)備條件 .儲存量一般按最大投藥量的期間的 15天的用量計算。 混凝劑為 聚合氯化鋁 ，每袋的質(zhì)量為 40kg，每袋的體積為 m3，投藥量為 30g/ m3，水廠設(shè)計水量為 8750m3/h，藥劑堆放高度為 3m，藥劑貯存期為 15d。 聚合氯化鋁 數(shù) N = 24Qut/1000W （ ） = 24 8750 30 15/(1000 40)≈ 2362 袋 有效堆放面積 A = NV/（ 1e） =2362 （ ）≈ 75㎡ 則藥庫尺寸 L*B*H=5*5*3m 圖 管式靜態(tài)混合器 混合是將藥劑充分、均勻地擴(kuò)散于水體的工藝過程，對于取得良好的混凝 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 效果具有重要作用?；旌显O(shè)備的基本要求是，藥劑與水的混合必須快速均勻?；旌显O(shè)備種類較多，我國常用的歸納起來有三類：水泵混合；管式混合；機(jī)械混合。 水泵混合 :優(yōu)點(diǎn)： ，效果較好 ：，投藥設(shè)備要增加，安裝、管理較麻煩 困難 值相對較低，適用于一級泵房離處理構(gòu)筑物 120m 以內(nèi)的水廠 管式靜態(tài)混合器 :優(yōu)點(diǎn)： ，維護(hù)管理方便 3.在設(shè)計流量范圍，混合效果較好 .缺點(diǎn)： 影響效果 ，適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠 機(jī)械混合：優(yōu)點(diǎn)： 量變化的影響 缺點(diǎn)： 池，適用于各種規(guī)模的水廠。 本設(shè)計采用管式靜態(tài)混合器對藥劑與水進(jìn)行混合。設(shè)計總進(jìn)水量為Q=8750m3/h，水廠進(jìn)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。 計算過程： 混合器處理水量為 :210000m3 /d/2= m3/s=4375m3/h 由于混合器管中流速不宜小于 sm1 ,故取 smv ? 。 則靜態(tài)混合器管徑為： mvqD ??????? ?????????? ?? （ ） 本設(shè)計采用 mmDN1000 。 由流量為 4375m 3 /h， 查水力計算表得 :v=,管徑 1000 mm, 1000i= .D1000 內(nèi)設(shè) 1 個混合單元的靜態(tài)混合器 . 凝池 本設(shè)計采用折板絮凝池。 折板絮凝池是在絮凝池內(nèi)，放置一定數(shù)量的折板，水流沿折板上、下流動，經(jīng)過無數(shù)次折轉(zhuǎn)，促進(jìn)顆粒絮凝。這種 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 絮凝池因?qū)λ|(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng)，停留時間短，絮凝效果好，又能節(jié)約絮凝藥劑，因此選用折板絮凝池。 折板絮凝池設(shè)計流量 折板 絮凝池分為兩個系列，每個系列分為 三座 ，一 座 絮凝池設(shè)計水量： smhm 3341 8 7 51 4 41021624 ?????? （ ） 折板絮凝池設(shè)計計算 a. 單池的有效容積 （ ） 31 4 mTQV ????? 采用折板絮凝池，絮凝時間為 min15~6 ，本工程設(shè)計取 min11 。 b. 單個絮凝池的池長 mHB VL 4 3 ????? （ ） 參考已設(shè)計的平流式沉淀池尺寸，絮凝池寬度度方向上用隔墻分成三段，隔墻厚為 ，則池寬 mB ???? ，絮凝池有效水深 HHH ??? ，其中的 1H 為絮凝池水頭損失， 2H 為絮凝池至沉淀池水頭損失，則有效水深 mH ???? ，超高 ，泥斗高 ， 總高 5m。 絮凝池長度方向用隔墻分成六格，隔墻厚 ，則絮凝池總長度為：mL ???? c. 分段分格計算 絮凝池采用多通道折板絮凝池，里面安裝折板箱，絮凝池 長度方向 分成六格，每兩格為一絮凝段，絮凝池的絮凝過程分為三段，每段流速分別為smv ? ， smv ? ， smv ? ，第一段采用多通道 同波 折板，第二段也 采用多通道 同波 折板 ， 第三段采用平行直板。 （ 1）第一段計算 第一段分為 10格，每格寬度 mB 1 ????? 則每格長度 mBvQL 11 ???? 通過第一段單格的實(shí)際流速 smLBQv 39。 11 11 ???? 第一段停留時間為 m 1 ???? sT 安裝的一個折板箱里有 三 塊折板，將折板箱分成 四 格，折板箱中每個折板 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 間距 ml 1 ?? 第一段第一格折板箱上部孔口高度 mLvQH 1 ???? 第一段第二格折板箱下部孔口高度 mLvQH 1 ???? 則水中折板箱的有效高度為 mh ???? 折板采用鋼絲水泥板，折板寬度 mm500 ，厚度 mm60 ，折角 ?90 ，折板波高mh ?? ? 。 安裝的折板折數(shù) ???n 折板水頭損失 mmgvh 22 ????? ? 上部轉(zhuǎn)彎處水頭損失 mmgvh 2231 ????? ? 下部轉(zhuǎn)彎處水頭損失 mmgvh 2232 ????? ? 孔洞尺寸（洞寬 mB 39。1 ? ），則洞高為 mBvQH 39。39。 11 11 ???? 孔洞實(shí)際流速 smBH Qv / 39。39。 11 10 ????? 孔洞水頭損失 mmgvh 22033 ????? ? 式中： ? —每一 ?90 彎道的阻力系數(shù)， ?? ； 3? —轉(zhuǎn)彎或孔洞處的阻力系數(shù)，上轉(zhuǎn)彎 ?? ，下轉(zhuǎn)彎或孔洞?? 。 0v —孔洞處流速， smv ? 第一段水頭損失mmmhnhh i 2 3 3 ?????????????? 式中： n — ?90 轉(zhuǎn)彎次數(shù)， 30?n ； ih —上、下 彎管或孔洞時水頭損失， m 。 （ 2） 第二段計算 第二段分為 8 格，每格寬度 mB 2 ????? 則每格寬度 mBvQL 12 ????， 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 通過第二段單格的實(shí)際流速 smLBQv 39。 22 12 ???? 第二段停留時間為 m 7 2 ???? sT 安裝的一個折板箱里有 四 塊折板，將折板箱分成 五 格，折板箱中每個折板間距 ml 2 ?? 第二段第一格折板箱上部孔口高度 mLv QH 39。 22 1 ???? 第二段第二格折板箱下部孔口高度 mLv QH 39。 22 1 ???? 則水中折板箱的有效高度為 mh ???? 折板采用鋼絲水泥板，折板寬度 mm500 ，厚度 mm60 ，折角 ?90 ，折板波高mh ?? ? 。 安裝的折板折數(shù) ???n 折板水頭 損失 mmgvh 39。 222 ????? ? 上部轉(zhuǎn)彎處水頭損失 mmgvh 39。 22231 ????? ? 下部轉(zhuǎn)彎處水頭損失 mmgvh 39。 22232 ????? ? 孔洞尺寸（洞寬 mB 39。2 ? ），則洞高為 mBv QH 39。39。39。 22 12 ???? 實(shí)際孔洞處流速 smBH Qv / 39。39。 22 10 ????? 孔洞水頭損失 mmgvh 22033 ????? ? 式中： ? —每一 ?90 彎道的阻力系數(shù)， ?? ； 3? —轉(zhuǎn)彎或孔洞處的阻力系數(shù)，上轉(zhuǎn)彎 ?? ，下轉(zhuǎn)彎或孔洞?? 。 第二段水頭損失mmmhnhh i 2 ?????????????? 式中： 39。n — ?90 轉(zhuǎn)彎次數(shù)， 24?n ； ih —上、下彎管或孔洞時水頭損失， m 。 （ 3）第三段計算 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第三段分為 6 格，每格寬度 mB 3 ????? 則每格長度 mBvQL 13 ????， 通過第三段單格的實(shí)際流速 smLBQv 39。 33 13 ???? 第三段停留時間為 m 3 ???? sT 平行直板轉(zhuǎn)彎處水頭損失 mmgvh 39。 223 ?