【正文】 個。 反沖洗用配氣支管流速或孔口流速為 10m/s 左右，則配氣支管（渠）的截面積為： A ??? 氣支反氣氣支 v 每個布氣小孔面積 A 2m0 0 3 2 ??? 氣支氣支 孔口直徑為 d ?? ）（氣孔 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 24 每孔配氣量為 h/???? 反氣氣孔 （ 5） 氣水分配渠的斷面設(shè)計 對氣水分配渠斷面面積要求最不利條件發(fā)生氣水同時反沖洗時，亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠斷面面積最大。 氣水同時反沖洗時反沖洗水的流量 s/???? f水反氣水 氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣的流量 Q s/???? 氣反氣 氣水分配渠的氣、水流速均按相應(yīng) 的配水、配氣干管流速取值。則起端截面積 ，末端截面積 。氣水分配渠末端所需最小截 面積為 末端截面積 ，滿足要求。 排水集水槽末端高 1 2 3= 0. 5 1. 0 0. 9 0. 13 1 0. 5 1. 0 1. 53H H H H m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?末 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 25 式中 為氣水分配渠末端高度。 濕周 mhb ????? 水流段面積 A ??? bh排集 水力半徑 R= ??排集 水流速度 v=R ? ? s/??ni 過流能力 Q s/ 3??? v排集排集 實際過水量 Q 排集表水反水反 Qs/ 3 ?????? ,滿足要求 （ 2） 進水管渠 8 座濾池分成獨立的兩組，每組進水總渠過水流量按強制過濾流量設(shè)計，流速 ～ m/s，則強制過濾流量為： Q強 =（ 157500/7） x2=45000m s/? 進水總渠水流斷面積為： F= Q強 /v=進水總渠寬 ，水面高 。兩側(cè)進水孔孔口在反沖洗時關(guān)閉，中間進水孔孔口設(shè)自動調(diào)節(jié)閘板，在反沖洗時不關(guān)閉，供給反洗表掃用水。 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 26 孔口總面積按孔口淹沒出流公式 Q= gh2 計算。寬頂堰堰寬b寬 頂 =5m，寬頂堰與進水總渠平行設(shè)置，與進水總渠側(cè)壁相距 。 濾池配水渠寬 b配 渠 =,渠高 1m，渠總長等于濾池總寬，則渠長L配 渠 =7m。 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 27 配水渠的水力半徑 R? ? ? ? ????? 配渠配渠配渠配渠配渠 水力坡降 ? ? ? ? 0 0 1 0 .8 7 / 0 .1 ??? 渠渠 nvi 渠內(nèi)水面降落量 ???? 配渠渠渠 ih 因為 ， 配水渠最高水位為 ????? 渠配渠 hh 渠高 1m 故配水渠的過水能力滿足要求。則單側(cè) V型槽表掃水出水孔總面積 A ? ? 22 ??表孔 取 V型槽底部的高度低于表掃水出水孔 。則表面掃洗時 V型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時液面 ? ?? ?x 9 .82/g2/22???）（）（）（）（ 表孔表水液vh 反沖洗時的排水集水槽大的堰上水頭矩形堰的流量公式 2/3= bh求得，其中 b 為集水槽長， m12Lb ?? 排槽 ， Q 為單個濾池反沖洗流量 Q s/m2 8 ??? 反反單 所以： ? ? ? ? ??? ）（）（反單排槽h V型槽傾角 45176。 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 28 反沖洗時 V型槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為： ????排槽hm 反沖洗時 V型槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為： ????? 液排槽 vhh= 沖 洗水的供給 —— 選用沖洗水箱供水 （ 1） 沖洗水箱到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失 1h? 反沖洗配水干管用鋼管， DN600，管內(nèi)流速 ， 1000i=，布置管長總計 60m。彎頭 DN600 閘閥 等徑三通 水箱出口 4 8 4 4 = = =6 =2 ?? )2/( 22 ???? ）（gvh j ? 則沖洗水塔到濾池配水系統(tǒng)的管路損失 mhhh jf ???????? （ 2） 濾池配水系統(tǒng)的水頭損失 2h? ，即氣水同時反沖洗時計算。 氣水同時反沖洗時 Q s/ 3?反氣水 ：則氣水分配渠內(nèi)水面高為 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 29 ??? ）（）（ 氣水水干反氣水反水 vh 水力半徑為 R反水 (hb ????? ）（）氣水反水反水氣水 水力坡降為： ??? ）（）（ 渠渠反渠 nvi 渠內(nèi)水頭損失為： ???? 反水反水反水 lih h?反 孔 氣水分 配干渠底部配水方孔水頭損失按淹沒出流公式 = 2Q gh計算，其中 Q 為 Q反 氣 水 ， A 為配水方孔總面積。則 ? ?? ?g2/22????）（）（）（）（ 方孔反氣水方孔 h?濾 ≤（有廠家產(chǎn)品樣本及相關(guān)技術(shù)參數(shù)值決定），氣水同時通過濾頭時增加的水頭損失 h?增 Δh增 氣水同時反沖洗時氣水比為 n=15/4=，長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙總面積與濾池過濾總面積之比大約為 %，則長柄濾頭中的水流速度為： s/%(%??? ））（反氣水柄v 通過濾頭時增加的水頭損失為： 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 30 ? ?? ?22 2= 981 0 981 0 655 h n v vPa mH O? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?增 則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失為 2h? ： 2?????????????? 增濾方孔反水 hhhhh （ 3） 砂濾層水頭損失 3h? 濾料為石英砂，容重 31 /tm? ? ，水的容重 31/tm?? ，石英砂濾料層膨脹前的孔隙率 0 ? ，濾料層膨脹前的厚度 3 ? 。則每座濾池共計安裝長柄濾頭： n=5584=4620 個 每個濾頭的通氣量為： 在該氣體流量下的壓力損失最大為： 30 00 3p P a KP a? ? ?濾 頭 （ 2） 氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失 p?氣 孔 反沖洗時氣體通過配氣小孔的流速為： smv /??? 氣孔氣孔氣孔 壓力損失按孔口出流公式 3 6 0 0 2 pQ A g????計算。反沖洗空氣管總廠 60m，氣水分配渠內(nèi)的壓力損失不計。 則反沖洗時空氣管內(nèi)的氣體壓力 = = + =p ??氣 壓 氣 壓（ +H ） （ 1. 5 1. 5 ） 9. 8 29 .4 KP a 空氣溫度按 30C 考慮，查表，此時的空氣管道的摩阻為 /1000kPa m 則配氣管道的局部壓力損失 k P ??? p 2p? 主要管件及局部阻力系數(shù) ? 見下表 表 33 配件名稱 數(shù)量 /個 局部阻力系數(shù) ? 90176。 空氣管配件換算長度為 ??? KDl 則局部壓力損失為： k P 0 0 0/ 6 62 ??? p 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 33 配氣管道的總壓力損失 kppp ???????? 管 （ 4） 氣水沖洗室中的沖洗水水壓 p水 壓 ? ? 1 小孔反水水塔水壓 ???????p =()= 本系統(tǒng)采用氣水同時反沖洗，對氣壓要求最不利情況發(fā)生氣水同時反沖洗時。 風量 40m min/3 ，風壓 49 KPa ，電 動機功率 60kW ，再用一備，正常工作鼓風量共計 80m m in/m791 . 1 Qm in/ 33 ?? 反氣 加氯間的設(shè)計與平面布置 已知條件 處理水量 Q==157500m3 /d= m3 /h，清水池最大投加量為 。氯瓶自重 146kg，公稱壓力 2MPa。 加氯設(shè)備的選擇 （ 1） 加氯設(shè)備包括自動加氯機、氯瓶和自動檢測與控制裝置等。加氯機的外形尺寸為：寬高 =330mm 370mm。 （ 2） 加氯控制 根據(jù)余氯值，采用計算機進行自動控制加氯量。 加氯間和氯庫 采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻分隔開，但應(yīng)留有供人通行的小門。加氯間與氯庫的平面布置見下圖。 （ 6） 排水管 按 2h 內(nèi) 排空， 排水管內(nèi)水流速度為 。 便于排空清水池，采用 2％坡度并設(shè)排水集水坑。 （ 10） 檢修孔 在清水池底部設(shè)置圓形檢修孔 2個，直徑為 1200mm。 (12)覆土厚 清水池頂部應(yīng)有 ～ 厚的覆土，并加以綠化。 沉淀池 與濾池之間的距離為 10m, 設(shè)計管道中的流速 s/ ?設(shè) 則水流出沉淀池的管道直徑為 D q41 ??? ??，取 1100mm。則管道中實際流速為s/41 4/41 qv 22 ?? ??實， 在 ，符合要求 池之間 V型濾池與清水池的距離為 10m, 設(shè)計管道中的流速 v s/?設(shè) 則水流出 V型濾池的管道直徑為 4/ q4D 1 ??? ??設(shè)，取 350mm。 則管道中實際流速為 s/ 222 ??? ?實v，在 ，符 合要求 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 39 第三章 凈水廠的總體布置設(shè)計計算 工藝流程布置設(shè)計 凈水廠工藝流程布置時必須考慮下列主要原則： 1 流程力求最短，避免迂回重復，使凈水過程中的水頭損失最小。 2 構(gòu)筑物布置應(yīng)注意朝向和風向。 3 考慮近遠期協(xié)調(diào)。 本設(shè)計水廠常規(guī)處理構(gòu)筑物的流程布置采用常見的直線型布置，依次為配水井、 分流隔板式混合槽 、 上向流式斜管沉淀池、 V型濾池、清水池。 平面布置設(shè)計 當水廠的主要構(gòu)筑物的流程布置確定以后，即可進行整個水廠的總平面設(shè)計，將各項生產(chǎn)和輔助設(shè)施進行組合布置。平面布置具體如下： 首先，將綜合辦公用房、食堂、 傳達室等建筑物組合為一區(qū)，稱為生活區(qū)。 其次，將維 修 車間、 車庫 、 倉庫 、 管配件堆場、 中央控制室和二泵站及配電 等，組合為一區(qū)，稱為維修區(qū)。 最后，將 化驗室和 常規(guī)處理構(gòu)筑物與深度處構(gòu)筑物、水廠排泥水處理構(gòu)筑物分開。遠期預留地作為綠化用地。后兩者不屬于本設(shè) 計的設(shè)計范疇。給水管道采用鑄鐵管 ，布置方式為埋地式。 生產(chǎn)廢水（沉淀池排泥水及濾池反沖洗水）出路：沉淀池排泥水經(jīng)排泥槽匯集排入排泥池進行泥處理，具體在排泥水處理處進行詳述；濾池反沖洗水集中排入回收水池，上清液經(jīng)回收泵送回原水配水井再次進行處理，底部沉泥由回收水池的放空管直接排入廠區(qū)下水道。加藥管采用硬聚氯乙烯管；氯氣管采用無縫鋼管。廠內(nèi)自用水均單獨成為管系，自二級泵房出水管接出。兩構(gòu)筑物之間水面高差即為流程中的水頭損失，包括構(gòu)筑物本身、連接管道、計量設(shè)備等水頭損失在內(nèi)。 處理構(gòu)筑物水頭損失 處理構(gòu)筑物中的水頭損失與構(gòu)筑物的型式和構(gòu)造有關(guān)，具體根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊》第三冊進行估算。 中原工學院水質(zhì)工程學課程設(shè)計 42 管渠水力計算 （ 1） V型濾池至清水池 濾池到清水池之間的管線長 10m，設(shè)兩根管，每根流量為 911L/s。管徑按允許流速選擇 DN700，查水力計算表： v=， i=‰，則水頭損失 ? ? mgvilh 22 ????????? ? ? 濾池的最大作用水頭為 ～ ，設(shè)計中取 。沿線有兩個閘閥，進口和出口局部阻力系數(shù)分別是 ， 。 (4)配水井至混合池 濾池到清水池之間的管線長 34m，設(shè)兩根管，每根流量為 911L/s。管徑按允許流速選擇 DN700，查水力計算表： v=， i=‰，則水頭損失 ? ? mgvilh 22 ????????? ? ? 給水處理構(gòu)筑物高程計算 采用清水池的頂面標高與清水池所在地面標高相同，地面標高為 0m，清水池最高水位 =0m。凈水構(gòu)筑的高程布置采用目前常用的高架式布置形式，因為高架式布置時，主要 凈水構(gòu)筑物池底埋設(shè)地面下較淺，構(gòu)筑物大部分高出地面，從而造價較低