【正文】 度為 ，則 排水槽末端高度為 : H 末 =H1+H2+H3+H4+— =++++— =； 底坡 :（ —） ／ 12≈0 3． 排水集水槽排水能力校核 由矩形斷面暗溝 (非滿流 ,n=)計(jì)算公式校核集水槽排水能力。 兩側(cè)沿程各布置 20 個(gè)配氣小孔和 20 個(gè)布水方孔 ,孔間距 ,共 40 個(gè)配氣小孔和 40 個(gè)配水方孔。 3． 反沖洗用氣量 Q 氣 的計(jì)算 反沖洗用氣流量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算 ,這時(shí)氣沖的強(qiáng)度為? ?216 / .L sm ,Q 反氣 =q 氣 f=1684=1344L/s=； 4． 配氣系統(tǒng)的斷面計(jì)算 配氣干管 (渠 )進(jìn)口流速應(yīng)為 5m/s 左右 ,則配氣干管 (渠 )的截面積： A 氣干 =Q 反氣 ／ v 氣干 =； 反沖洗配氣干管用鋼管 DN600,流速為 ,反沖洗用空氣 ,由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠 ,由氣水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】椎綖V池底部布水區(qū) ,布?xì)庑】拙o貼濾板下緣 ,間距與布水方孔相同 ,共計(jì) 40 個(gè) ,反沖洗用空氣通過配氣小孔的流速按反沖洗配氣支管的流速取值。 則配水支管 (渠 )的截面積 :A 方孔 =Q 反水 /v=； 此即配水方孔總面積 ,沿渠長(zhǎng)方向兩側(cè)各布置 20 個(gè)配水方孔 ,共 40 個(gè) ,孔中心間距 。反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值。 反沖洗管渠系統(tǒng) : 1. 反沖洗水量按水洗強(qiáng)度最大時(shí)計(jì)算。 水封井出水堰總高為 : H 水封 =+H1+H2+H3=+++=； 因?yàn)槊孔鶠V池的過濾水量 :Q 單 =vf=84=798m3/h=。正常過濾時(shí) ,通過長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失 ?? ,忽略其他水頭損失 ,則每次反沖洗后剛開始過濾時(shí)的水頭損失為 : 2 2Hm? ? ? ?開 始 。 2, / ,c m s? ? 水 的 運(yùn) 動(dòng) 黏 度20℃時(shí)為 2/。濾板下布水區(qū)高度取 H1=； 濾池的總高度為 : H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=+++++=； 圖 41 濾池高度計(jì)算簡(jiǎn)圖 6. 水封井的設(shè)計(jì) 濾池采用單層加厚均粒濾料 ,粒徑 ,不均勻系數(shù) 。承托層厚取H3=。v : 39。 2． 沖洗時(shí)間 第一步氣沖洗時(shí)間 t 氣 =3min,第二步氣 水同時(shí)反沖洗時(shí)間 t 氣水 =4min,單獨(dú)水沖時(shí)間 t 水 =5min；沖洗時(shí)間共計(jì)為 :t=12min=；沖洗周期 T=48h。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)第三冊(cè) P612 表 98 確定各步氣水沖洗強(qiáng)度和沖洗時(shí)間，參數(shù)具體如下： 1． 沖洗強(qiáng)度 第一步氣沖沖洗強(qiáng)度 q 氣 1=16L/（ sm2） ；第二步氣 水同時(shí)反沖洗 ,空氣強(qiáng)度q 氣 2=16L/（ sm2） ,水沖洗強(qiáng)度 q 水 1=4L/（ sm2） ；第三步水沖洗強(qiáng)度 q 水 2=6L/（ sm2） 。 排泥管 采用 和放空管相同 的管徑 ： DN500mm。故本設(shè)計(jì)采用虹吸式機(jī)械排泥。排泥方法有多斗重力排泥、穿孔管排泥和機(jī)械排泥。 每個(gè)三角堰的流量： q1===； 三角堰的個(gè)數(shù)： n=Q/q1=； 每個(gè) 指形槽上有 ≈76個(gè)三角堰 ； 三角堰的中心距： d=132/76=。每根槽長(zhǎng)： ，取 13m； 起點(diǎn)槽中水深： H1===； 終點(diǎn)槽中水深： H2===； 為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取 H2=； 5．總出水槽寬： B===，采用 ，則出水渠起端水深： H= mgBQ 3 22322 ????； 為保證自由落水，跌落高度采用 ，溢流堰上淹沒水頭 ，沉淀池超高 ，則出水渠總深度為： H=＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ ； 集水方法采用鋸齒形三角堰自由出流方式，跌落高度取 ，槽的超高取 。 沉淀池的集水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 沉淀池的出口布置要求在池寬方向上均勻集水，并盡量潷取上層澄清水，減小下層沉淀水的卷起，目前采用的辦法多為采用指形槽出水。本設(shè)計(jì)采用 ； 孔眼尺寸考慮施工方便，采用尺寸： 15cm8cm； 單個(gè)孔眼的面積 : 20 5 8 12wm? ? ? ； 孔眼流速采用： 1 /v m s? ； 孔眼總面積： 0? =q/v1=； 孔眼總數(shù)： 0n = 0? /ω0=，取 364 個(gè)； 孔眼實(shí)際流速： v=q/ 0n ω0=(364)= ； 孔眼布置成 7排，每排孔眼數(shù)為 364/7=52個(gè)。 水力半徑： R=ω/χ=(2+)= 弗勞德數(shù) ： Fr=v2/2g=(2)=105 (在 1105～ 1104 之間 ) 雷諾數(shù) ： Re=vR/γ=(106)=104 (在 4000～ 15000 之間 ) 沉淀池示意見 下圖： 17 圖 33 平流沉淀池示意圖 沉淀池的進(jìn)水設(shè)計(jì) 進(jìn)水采用穿孔墻布置，盡量做到在進(jìn)水?dāng)嗝嫔纤鞯木鶆蚍植?，避免已形成的絮體破碎。 沉淀池放空時(shí)間以 2 小時(shí)計(jì)算，則放空管直徑為： mTBLHd ?? ?????； 采用鋼制 DN500mm，排泥管也采用同樣的管徑。 沉淀澄清設(shè)備的設(shè)計(jì) 平流式沉淀池尺寸 16 平流式沉淀池分設(shè) 2座，每組設(shè)計(jì)流量： smhmQ 334 ?????? ； 沉淀時(shí)間 T=，沉淀池容積： W=QT=2=； 考慮絮凝池尺寸，沉淀池池寬 B=3+2=； 取沉淀池的有效水深 ： H=，超高 ，則池子總高度為 ； 沉淀池長(zhǎng) ： L=W/Bh=()=,取 L=85m； 此時(shí)，沉淀池水平流速 ： v=L/3600T=85/（ 36002） =在 10～ 25mm/s 范圍內(nèi)。 四臺(tái)攪拌機(jī)合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所消耗總功率為： N=+++=。 攪拌設(shè)備尺寸 為保證葉輪邊緣與池子側(cè)壁間距不大于，葉輪直徑采用： D=； 葉輪中心槳板線速度采用 ： v1=，v2=， v3=， v4=； 槳板長(zhǎng)度取 l=(槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比： l/D=％＜ 75％ )； 槳板寬度?。?b=(1/15＜ b/l＜ 1/10)； 每根軸上槳板 8 塊，內(nèi)外各 4 塊。絮凝池有效容積： mQTW ???? ； 為配合沉淀池尺寸，絮凝池分三組，每組四格，每格尺寸： ； 水深 ： H=，絮凝池超高 ，則池子總高度為 ； 絮凝池實(shí)際容積 ： W= ???? =； 實(shí)際絮凝時(shí)間： T=W／ Q=／ =1177s=； 絮凝池分格隔墻上過水通道上下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺(tái)攪拌機(jī)。 管式靜態(tài)混合器是處理水與混凝劑、助凝劑、消毒劑實(shí)行瞬間混合的理想設(shè)備： 13 具有高效混合、節(jié)約用藥、設(shè)備小等特點(diǎn)，它是有二個(gè)一組的混合單元件組成，在不需外動(dòng)力情況下，水流通過混合器產(chǎn)生對(duì)分流、交叉混合和反向旋流三個(gè)作用，混合效益達(dá) 9095%，構(gòu)造如圖 31 所示 : D N 25混合單元體藥劑原水管道 D N8 00靜態(tài)混合器管道 D N8 00圖 31 管式靜態(tài)混合器 設(shè)計(jì)流量 : Q= 0242 4 ??? ?? m3/s； 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： D= ??=； 采用 D=800mm，則實(shí)際流速 v=混合單元數(shù) : N ? =( ? )= 取 N=3，則混合器的混合長(zhǎng)度為： L== ?? =； 混合時(shí)間 : T=L/v=； 水頭損失 : mNDQh 22 ????? ； 校核 GT 值 G )700( 13 ???? ??? ?? sTh?? GT= ? =2310(? 2021) 水力條件符合要求 。在混合方式上，由于混合池占地大，基建投資高；水泵混合設(shè)備復(fù)雜，管理麻煩，機(jī)械攪拌混合耗能大，管理復(fù)雜，相比之下，管式混合具有占地極小、投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、混合效果好和管理方便等優(yōu)點(diǎn)而具有較大的優(yōu)越性。 有效堆放面積 A： ? ?1NVA He? ? ； 式中 :H? 藥劑得堆放高度， m ； V? 每袋藥劑得體積， 3m ； e? 堆放孔隙率，袋堆時(shí) 20%e? 代入數(shù)據(jù)得 : A= )(2 ??? ???m2； 考慮目前使用及日后擴(kuò)容，可 按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)及，適當(dāng)增加 面積，取 A=160m2。 混凝劑選用 聚合氯化鋁 ，每袋質(zhì)量是 40kg,每袋的體積為 ,藥劑儲(chǔ)存期為 30d，藥劑的堆放高度取 。 加藥間及藥庫的設(shè)計(jì) 12 藥劑倉庫與加藥間應(yīng)連在一起，儲(chǔ)存量一般按最大投藥期間 1－ 2 個(gè)月用量計(jì)算。 投藥管 投藥管流量 q sLW / 100022 ??? ????? ??? ； 查水力計(jì)算表得投藥管管徑 ： d＝ 25mm，相應(yīng)流速為 。溶解池底部設(shè)管徑 d＝ 100mm 的排渣管一根 ,攪拌設(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。 單池尺寸為 ： L B H= ，溶液池實(shí)際有效容積： W= =。 溶解池的設(shè)計(jì) 溶解池容積 ： W1===； 溶解池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置 2 個(gè)， 每個(gè)容積為 W1（一備一用） 。池內(nèi)壁用環(huán)氧樹脂進(jìn)行防腐處理。 池旁設(shè)工作臺(tái)，寬 － ，池底坡度為 。式中 H2為保護(hù)高，取 ； H3為貯渣深度，取 。 代入數(shù)據(jù)得： 342 maQ ???? ?????（考慮水廠的自用水量 6%） 溶液池采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置 2 個(gè)，每個(gè)容積為 W2（一備一用），以便交替使用，保證連續(xù)投藥。必要時(shí)設(shè)溢流裝置。 溶液池一般以高架式設(shè)置，以便能依靠重力投加藥劑。 10 三 .混凝沉淀 混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì) 溶液池的設(shè)計(jì) 采用聚合氯化鋁混凝劑， 根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)），查得武漢長(zhǎng)江水的混凝劑最高投加量為 64 mg/L，平均投加量為 mg/L， 采用計(jì)量泵投加。 常用消毒方法如下表所示： 表 27 常用消毒方法 消毒方法 分子式 優(yōu)缺點(diǎn) 適用條件 液氯 Cl2 優(yōu)點(diǎn)： 具有余氯的持續(xù)消毒作用 價(jià)值成本較低 操作簡(jiǎn)單，投量準(zhǔn)確 不需要龐大的設(shè)備 液氯供應(yīng)方便的地方 缺點(diǎn)： 原水有機(jī)物高時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化物 原水含酚時(shí)產(chǎn)生氯酚味 氯氣有毒，使用時(shí)需注意安全，防止漏氯 二氧化氯 ClO2 優(yōu)點(diǎn)： 不會(huì)生成有機(jī)氯化物 較自由氯的殺菌效果好 具有強(qiáng)烈的氧化作用，可除臭、去色、氧化錳、鐵等物質(zhì) 投加量少，接觸時(shí)間短，余氯保持時(shí)間長(zhǎng) 適用于有機(jī)污染嚴(yán)重時(shí) 缺點(diǎn)： 成本較高 一般需現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)制取使用制取設(shè)備較復(fù)雜 需控制氯酸鹽和亞氯酸鹽等副產(chǎn)物 紫外線消毒 優(yōu)點(diǎn)： 殺菌效率高，需要的接觸時(shí)間短 不改變水的物理、化學(xué)性質(zhì)，不會(huì)生成有機(jī)氯化物和氯酚味 適用于工礦企業(yè)，集中用戶用水，不適用管路過長(zhǎng)的供水 缺點(diǎn)： 沒有持續(xù)的消毒作用，易受重復(fù)污染 電耗較高、燈管壽命還有待提高 在上面所述的各種消毒劑中，液氯是最早被用來作為飲用水消毒的消毒劑，它除了以上的優(yōu)點(diǎn)之外，在水廠消毒過程中積累的大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以借鑒，勞動(dòng)量較小，消毒效果比較穩(wěn)定。 。 綜上所述， V 型濾池適用范圍廣且采用 氣 水反沖洗，沖洗效果好，節(jié)水出水水質(zhì)較好，雖然濾料較厚較粗，過濾周期長(zhǎng)，但沖洗過程自動(dòng)控制減少人工管理，操作方便。 適用于大中型水廠。 缺點(diǎn)：減速過濾，需移動(dòng)沖洗設(shè)備，罩體與隔墻間密封技術(shù)要求高；起始濾速較高，因而平均設(shè)計(jì)濾速不宜過高。 移動(dòng)罩濾池 優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，不需要大型閥門設(shè)備，池深淺，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，不需沖洗設(shè)備；占地少，節(jié)能。 適用于中型水廠，單池面積不宜大于 2530m2。 缺點(diǎn)：土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜，池深大單池面積小， 沖洗水量大；等速過濾，水質(zhì)不如變速過濾。 虹吸濾池 優(yōu)點(diǎn)：不需大型閥門，易于自動(dòng)化操作，管理方便。 使用于中型水廠，宜采用中阻力配水系統(tǒng)，單池面積不宜大于 5060 m2，需要采用助沖設(shè)施。 缺點(diǎn)：濾料價(jià)格高，易流失；沖洗困難，易積泥球。 無煙煤石英砂雙層濾料 優(yōu)點(diǎn)：含污能力大，可采用較大濾速；可采用減速過濾，水質(zhì)好，沖洗用水少。 一般用于大中水廠，單池面積不宜大于 100m2。 近年來，平流式沉淀池被越來越多地水廠所采用，它的沉淀效果較好，維護(hù)簡(jiǎn)單，采用機(jī)械除泥，除泥效果理想，管理方便等，所以本設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池 濾池 8 供生活飲用水的濾池出水水質(zhì)經(jīng)消毒后應(yīng)符合現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求；供生產(chǎn)用水的過濾池出水水質(zhì)，應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求；濾池形式的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、原水水質(zhì)和工藝流程的高程布置等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 一般用于大中型凈水廠，在高濁度水地區(qū)，作預(yù)