【正文】 采用的加強型網格絮凝池，一般設 36 格，其相較于傳統(tǒng)型又具有減小了豎井流速，減少分格數(shù)，減少網格層數(shù)，縮小網格的孔眼尺寸的優(yōu)點，從而降低了施工難度，節(jié)約材耗。 沉淀池 本工程選用斜管沉淀池。 斜管沉淀池相對于其他沉淀池具有停留時間短，沉淀效率高，占地省等特點。沉淀池內斜管材料仍采用無毒聚氯乙烯塑料 ，斷面為正六邊形，內徑取 30mm，尺寸為 1000mm1000mm，厚度為 ，安裝傾角為θ =60176。本工程采用上向流斜管沉淀池，即水流從下向上流動，出水經集水槽和出水渠流入下一處理構筑物。 絮凝池與沉淀池之間設寬度為 的過渡區(qū)，以保證水流穩(wěn)定和配水均勻。 濾池 本工程選用普通快濾池，采用單層石英砂濾料，承托層為天然礫石，反沖洗方式采用單獨水沖。 普通快濾池具有運轉效果好，沖洗效果可得到保證，采用大阻力配水系統(tǒng)，配水均勻性好，適用于各種規(guī)模水廠等優(yōu)點。 凈水構筑物的設計計算 根據(jù)所選定的凈水流程和構筑物形式，分別對凈水構筑物進行設計計算。根據(jù)處理水量及所確定的設計數(shù)據(jù)，計算出各構筑物的尺寸，繪出單線草圖，用于設計計算的數(shù)據(jù)主要來自各種設計參考資料（設計手冊、教材、規(guī)范、試驗報告及經驗總結等），并按當?shù)貙嶋H運行的同類水廠的經驗數(shù)據(jù)進行調整，各構筑物的計算方法詳見教材及有關手冊。 詳細設計計算過程參見第二部分（設計計算書）。 凈水廠的平面布置 根據(jù)各單項構筑物的尺寸進行凈水廠的平面布置，布置時先在地形圖上進行試布以確定較為合理的平面布置形式。平面布置要求緊湊，且要保證有一定的施 工或交通間隙和留有余地。各構筑物的位置應考慮施工時挖填土方量小，而且挖填方基本平衡。各構筑物間應適當考慮設超越管線或附屬構筑物的可能?？傊瑑羲畯S內各構筑物必須因地制宜，布置緊湊，節(jié)約造價，便于維護管理，做到流程簡短，連接管最短，并符合從水源到用戶的總方向上進行布置的原則。 平面布置時，將絮凝反應池與斜管沉淀池合建，濾池靠近沉淀池布置，并在濾池附近留出堆砂和翻砂的場地，清水池放置在了地形較低的地方，并埋入地下，上留覆土 。將二泵房卡進清水池布置。加藥間和加氯間分別放在靠近絮凝池和濾池的地方。藥劑倉庫面 積按 1530天最大藥劑量計算。加氯間和濾庫設在水廠主導風向的下風向。 水廠生產輔助建筑物如化驗室、修理車間、器材倉庫、值班室、車庫等，面積參考設計規(guī)范和手冊采用。其中，生產管理用房、行政辦公用房和化驗室合建為綜合樓，三者面積分別為 210 m 160 m 110 m2，共計 480 m2，設三層樓，平面面積即為 160 m2，平面尺寸約為 15 m 12 m，設在水廠大門附近；機修間面積為 150，平面尺寸為 15 m 10 m，設在二泵房旁邊；倉庫面積為 108 m2，平面尺寸為 m ；堆場設在濾 池旁，根據(jù)全部濾料總重 10%考慮，采用平均堆高 1m，得到其平面面積為 20 m2；值班宿舍住宿按員工總人數(shù)的 50%考慮，每人 4m2，員工人數(shù)為 25 人，故知把宿舍面積為 50 m2；食堂按最大班人數(shù)每人 計算，面積為 50 m2，與宿舍相鄰建設；采用露天停車場，面積按 4t卡車、 2t 卡車、吉普車各一輛考慮，面積為 72 m2，傳達室面積為 20 m2，設在水廠大門處。 水廠內的管線有生產管線（包括超越管）、排水管線、生產消防管線、加藥加氯管等，各管線管徑格局計算確定。其中自用水管供應生活用水建筑、加氯間、濾池反沖洗用 水、以及供應消防用水。 廠內道路通向一般建筑物，設人行道，采用碎石、爐渣、繪圖路面。通向倉庫、修理車間、堆砂場、泵房時，設車行道，寬度采用 ，轉彎半徑 6m，縱坡不大于 3%m,采用瀝青混凝土路面。 水廠設置圍墻，廠內考慮充分綠化，設有樹木和草地。 平面布置詳見圖 紙 。 水廠高程布置 在水處理工藝流程中，各構筑物間水流應盡量保持用重力流。 本工程設計同樣使構筑物間水流為重力流形式，各凈水構筑物的標高結合地形圖上地形坡度確定，根據(jù)各構筑物間連接管道和構筑物內的水頭損失計算確定高程。凈水構筑物間連接管道斷面由設計手冊要求的流速范圍計算確定，并適當考慮水量發(fā)展，留有發(fā)展余地。連接管線水頭損失根據(jù)水力學公式計算確定，估算時采用手冊所列的數(shù)據(jù)范圍之間取值。 高程具體計算詳見設計計算書，高程布置詳見圖 紙 。 水頭損失計算表 相連構筑物 管徑（ mm） 流速（ mm/s） 構筑物內部水損 （ m） 構筑物間水損（ m） 配水井 配水井 — 預沉池 DN600 預沉池 預沉池 — 混合器 DN600 管式靜態(tài)混合 器 DN400 混合器 — 絮凝池 DN450 網格絮凝池 絮凝池 — 沉淀池 斜管沉淀池 沉淀池 — 濾池 DN700 DN450 普通快濾池 2 濾池 — 清水池 DN600 第二部分 設計計算書 水廠設計水量 水處理構筑物的生產能力應以最高日供水量加水廠自用水量進行計算，城鎮(zhèn)自用水量一般采用 供水量的 5%～ 10%。 新建水廠供水規(guī)模： Q0=38000 m3/d 水廠自用水量取 5%，故其總水量： Q=38000（ 1+5%） =39900 m3/d=m3/s 配水井 設計參數(shù) 停留時間： t=3min； 配水井水深： h2=3m； 配水井超高： h1=； 出水槽跌落高度： h0=. 設計計算 配水井容積： V=Qt= 3 60=83 m3 配水井面積： A=L*B=Q/h2=83/3= 配水井尺寸： L B= m *（ ） m 配水井總高度： H= h1+ h2=+3= 溢流堰上水頭：由 2Q m b g h? 得， ? ? ? ?1 . 5 1 . 50 22 0 . 3 0 6 7 0 . 4 2 3 0 . 1 42 9 . 8 1h Q m b g m H O? ? ? ? ?? 上向流斜管預沉池 設計參數(shù) 水廠總水量為 萬 m3/d，建 2個斜管預沉池 單個預沉池設計流量： Q＝ 0..4618/2 m3/s＝ ； 清水區(qū)上升流速： V 上 ＝ 5mm/s； 顆粒沉降速度： u= mm/s； 采用斷面為正六邊形的蜂窩狀斜管，材 料為無毒聚氯乙烯， 216。30mm， L1000 mm， θ 60176。 . 設計計算 清水區(qū)的平面尺寸 每個預沉池清水區(qū) 凈 表面積：； F=*1000/5= m2 每個預沉池清水區(qū)平面尺寸 ： L B= ； 為了配水均勻，進水區(qū)布置在 長的一側，短邊扣除無效長度 ，且考慮斜管結構系數(shù) ，則預沉池實際沉淀面積： f=（ ） /＝ ； 預沉池清水區(qū)實際上升流速： V 上 ＝ Q/f=預 沉池實際表面負荷： q= 321 1 0 4 .1 7 1 7 .7 89 .4 6 .6Q m mhF ?? ?? q=Q/F=( )= 32m m h? 斜管沉淀池表面負荷為 ～ 32m m h? ，斜管預沉池表面負荷可采用其值的 2倍，即 ～ 32m m h? ，故設計計算結果滿足要求。 水力條件校核 水力半徑： R=d/4=30/4= 溫度 t=20℃時，運動粘性系數(shù)ν = 雷諾數(shù)： Re=42＜ 500（斜管沉淀池的 Re 要求小于 500） 弗勞德數(shù)： Fr= 981vRg ??? 104（斜管沉淀池 Fr在 103～ 104之間，滿足要求） 預沉池的總高度 超高： h0=； 清水區(qū)高度： h1=； 斜管區(qū)高度： h2=1000 sin60176。 =； 布水區(qū)高度： h3=； 泥斗高度： h4=； 因此，預沉池總高度為： H＝ h0＋ h1＋ h2＋ h3＋ h4= ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ 穿孔集水槽計算 采用穿孔集水槽集水，清水經進水孔淹沒出流進入集水槽中， 每個預沉池沿長邊方向設有 5 條集水槽。 集水槽間距： l0=每個集水槽流量： q=集水槽寬度： b＝ （ β q） ＝ （ ） ＝ ，取 集水槽水深：起點 h1==。 終點 h2== 為了施工方便，采用平底集水槽，從安全角度考慮， 取集水槽水深 h2＝ ，集水槽進水跌落高度取 h3＝ ， 進水孔淹沒深度取 h4＝ ，集水槽超高取 h0＝ 。 集 水 槽 總 高 度 ： H ＝ h2+ h3 +h4 +h0 =+++= 孔眼計算： 集水槽孔口淹沒出流，出流水頭為 h4＝ ， 超載系數(shù)β =，流量系數(shù)μ = 。 每條集水槽所需孔眼面積： ? ? ? ?42 1 . 2 0 . 0 4 2 5 0 . 6 2 0 . 0 7 0 . 0 7 0 1 9f q g h??? ? ? ? ? m2 孔徑 d取 25mm，每孔面積： 24ad??? m2 每 條 集 水 槽 孔 眼 總 數(shù) 0 .0 7 2 6 7 1 4 5 .30 .0 0 0 5fn a? ? ?個，取 n=146 個n=f/a=,取 140 個 集水槽兩側開孔，每側開孔數(shù)為 70個。 集水槽上 孔距： l=6300/70=90mm 集水總渠計算 集水總渠寬度： Bn＝ （ β Q） ＝ （ ） ＝ 集水總渠起端水流斷面假定為 矩形 ，渠內水深為 ，考慮集水槽水流進入集水總渠時自由跌落，跌落高度取 ，同時考慮集水總渠頂與集水槽頂相平，則集水總渠總高度為： H=++= 進水區(qū) 進水過渡區(qū)寬度取 B1=3m，進水渠采用斷面形式同出水集水總渠，渠頂與預沉池相平。 泥斗計算 采用重力式斗底排泥，設排泥底閥。沿斜管預沉池長邊方向布置 5 個泥斗 (包含進水過渡區(qū) )，沿短邊布置 3個泥斗，共設泥斗 9 個。 集泥渠平行于沉淀池短邊布置。 集泥渠長取 5m，斷面尺寸： B H= 泥斗斗底寬度取 a=，上口平面尺寸為 1 0 . 4 5 . 8 2 . 0 8 1 . 953b c m m? ? ? ? ? 驗算斗底坡度： 41 2 2 1 .2 3a r c ta n a r c ta n 5 5 .72 .0 8 0 .4hba? ?? ? ? ??? 42 2 2 1 . 2 3a r c ta n a r c ta n 5 81 . 9 0 . 4hca? ?? ? ? ??? 斗底坡度在 55176。 ~ 59176。之間，排泥順暢。 4． 管式靜態(tài)混合器 共設有 4個管式靜態(tài)混合器，分設置在每個絮凝池進水管道上。每個管式靜態(tài)混合器設 3段混合單元，管內流速控制在 v=。 管式靜態(tài)混合器流量： Q= 管式靜態(tài)混合器管徑： D= 4 4 0 . 1 1 5 4 5 3833 . 1 4 1 . 0Q mmv? ????，取 D=400mm,L=. 管式靜態(tài)混合器水損： h= n （ Q2/） = 3 （ ） =＜ 加藥管管徑： d== 400=40mm 網格絮凝反應池 設計參數(shù) 采用加強型網格絮凝反應池，共設 4 個； 單個反應池設計流量： Q=； 絮凝 時間： t＝ 10min； 每個反應池有 6 格豎井，各格豎井之間隔墻上過水孔上下交錯排列，過孔流速分別為：前段 ～ m/s，中段 ～ m/s，末段 ～ m/s； 豎井流速： ～ m/s； 過網流速： ～ 35m/s. 設計計算 平面尺寸 單個反應池容積： V＝ Qt＝ 10 60＝ 反應池有效水深： h2＝ m（考慮與斜管沉淀池合建） 單個反應池總面積： F＝ 2 4 ?? m2 每個反應池分 6格，每格面積： f＝ 3 0566F ?? m2 單格平面尺寸： l b= 單個反應池平面尺寸： L B= 反應池的總高度 H H＝ H1＋ H2＋ H3 H1—— 排泥斗高度，取 ； H2—— 池中有效水深，取 ； H3—— 保護高，取 ； H＝ ＋ +＝ 5 m 根據(jù)泥斗尺寸驗算斗底坡度： 泥斗底部寬度： a1＝ ，上口寬度： a2＝ 2212 2 1 . 1a r c ta n a r c ta n 5 90 . 4haa? ?? ???? ? ? ??? ??? ? ?? ? ?????，排泥順暢。 網格的網孔尺寸和過網流速 每個反應池有 6個豎井，每個豎井中安裝 4 層網格。 在反應池中，水流經過 4 個豎井，各豎井中網格的網孔尺寸和過網流速如下： 反應池的①②格豎井中： 水流空塔流速 V 空 ： V 空 ＝ 0 .1 1 5 5 0 .0 3 9 0 /1 .7 2 1 .7 2 ms?? 第①格豎井中網格的網孔尺寸 30mm 30 mm， 網孔面積占網格總面積的比例系數(shù) K1： K1= 3030 ??? 第①格網格的過網 流速： V 孔 1 V 孔 1=