水質工程學課程設計_-資料下載頁

　　

【正文】 閥出口的靜壓為： 2 . 3 2 3 . 1 4 7 6 . 1 4 . 9 8 6 . 4 6p p p p p k P a?? ? ? ?出 口 管 氣 水 壓 富＝ ＋ ＋＝ 5. 設備選型 根據氣水同時反沖洗時反沖洗系統對空氣的壓力、風壓要求選 C90－ 型離心鼓風機 2 臺，一用一備。風量為 90 3/minm ，風壓為 100kPa，電動機功率為110kw。 五．消毒設計 消毒方式為加氯消毒，采用液氯為消毒劑。有前加氯和后加氯兩種，前者加氯點在管式靜態混合器之前的原水管道上，進入混合器之后充分地混合，主要起氧化作用；后者加氯點在濾后出水管上，進入管道后殺滅細菌，主要起消毒作用。后加氯系統可采用串級復合環控制系統以檢測和控制水廠出水的余氯量在規范要求的范圍之內（出廠水中的余氯量大于 ，小于 4mg/L，管網末梢中的余氯量大于 mg/L）。加氯系統采用全真空加氯系統，氯源切換采用自動壓力切換，真空調節器安裝在氯庫內，加氯機采用自動投加方式，水射器安裝在加氯投加點處，還應設置漏氯的處理裝置。消毒部分的設計內容包括加氯間的設計和氯庫的設計，加氯間和氯庫的面積按遠期規劃進行設計，購入設備時按近期規劃。加氯間和氯庫設置在水廠最小頻率風向的上風向。 加氯量計算 濾前加氯量采用 ～ g/ m3，濾后加氯量為 ～ g/ m3。本設計中采用濾前和濾后加氯的方式，取： b 濾前 =， b 濾 后 =則濾前加氯量： 32 q 濾前 =b 濾前 Q=104=112890 g/d＝ ； 濾后加氯量： q 濾后 =b 濾后 Q=104=75260g/d＝ ； 總加氯量： q 總 =q 濾前 +q 濾后 =+=。 加氯設備 自動加氯機選擇 近期選用 REGAL 2101 型自動加氯機（手動， 5kg/h） 2 臺， 1 用 1 備， ALLDOS－ C117 GECO 型加氯機（ ～ 4kg/h） 2 臺， 1 用 1 備， 加氯機的外型尺寸為：寬高＝ 350mm400mm，寬高＝ 280mm 340mm。加氯機安裝在墻上，安裝高度在地面以上 ，兩臺加氯機之間的凈距為 。 氯瓶 采用容積為 500kg 的氯瓶，氯瓶外形尺寸為：外徑 600mm，瓶高 1800mm。氯瓶自重 146kg，公稱壓力 2MPa。近期遠期氯瓶各采用兩組，每組 8 個（詳細計算見后面內容）， 2 組交替使用，使用周期約為 40d。 加氯控制 根據余氯值，采用計算機進行自動控制加氯量。 加氯間和氯庫 加氯間是安裝加氯設備的操作間，氯庫是貯備氯瓶的倉庫，在本設計中按遠期處理水量設計計算，采用加氯間與氯庫合建的方式，中間用墻隔開，但留有供人通行的小門。加氯間平面尺寸為：長 ，寬 ；氯庫平面尺寸為：長 ，寬 ，墻厚 。 加氯間按遠期庫存 20 天的氯量設計，則庫存總量為： M=q 總 T= 24 20=； 因選用氯瓶容量為 500kg，則氯瓶個數為： n=M／ 500=／ 500≈ 8 個 ； 液氯的儲備于 8 個 1 噸氯瓶（ HD=2020mm800mm）。 則實際使用周期為 T=8500／ （ 24） ≈21 天 ； 在 氯 庫 設 置 時 ， 具 體 平 面 布 置 的 各 種 的 尺 寸 如 下 圖 所 示 ： 33 圖 51 加氯間與氯房平面布置圖 注：其中考慮近期設置氯瓶 16 個（ 2 組，均為實線表示），另外預留遠期16 個氯瓶的用地（ 2 組，均為虛線表示）。圖中平面尺寸單位均為 cm。 此外，加氯間還有幾點注意要點： （ 1）氯瓶中的氯氣氣化時，會吸收熱量，一般采用自來水管噴淋在氯瓶上，以供給熱量。設計中在氯庫內設置 DN25mm 的自來水管，位于氯瓶上方，幫助液氯氣化。 （ 2）在氯庫和加氯間內安裝排風扇，設在墻的下方。同時安裝測定氯氣濃度的儀表和報警設施。 （ 3）為了使氯氣與水混合均勻，在加氯點后安裝靜態混合管道混合器。 （ 4）在加氯間的出入口處，設置工具箱、搶修用品箱及防毒面具。照明和通風設備開關設置在室外。 （ 5）加氯間和氯庫內的管線不宜外露，應敷設在溝槽里。 （ 6）設置磅秤等校核設備時，磅秤面宜與地面相平，便于放置氯瓶。 （ 7）當加氯間或氯庫需要采暖時宜用暖氣。如用火爐時火口應設置在室外。暖氣散熱片或火爐應離開氯瓶和加氯機。 34 六．其他設計 1． 清水池有效容積 近期設置 兩 座清水池以適應水廠 104 的產水量，遠期再增設兩座同等規模的清水池。 清水池調節容積取設計水量的 18%， 清水池單池容積： V=18％ Q／ 2=18％ ／ 2104=6390m3； 設計兩個，相互聯通。 2． 清水池的平面尺寸 有效水深取 h=。 則單池面積： F=V／ h=6390／ 4= m2； 采用正方形平面，超高取 。 單池的尺寸為： 40m40m。 35 1． 進水管設計 為防止形成氣阻，進水管進池后應用彎管下彎。 進入單個清水池內的流量： Q1＝ ／ 2104／（ 243600）＝ 3m /s； 進水管管內流速，一般為 ～ 1 m/s，本設計取 ： V1＝ m/s； 則進水管管徑為： mvQD 74 43 11 ????? ? ； 采用 D=800mm 的管，則反算出真實流速 v=868m/s。 2． 出水管設計 由于用戶的用水量時時變化，清水池的出水管應按出水最高日最高時流量確定 ,取時變化系數 K=，則最高日最高時的流量： Q2=／ 2104／（ 243600） = 3m /s； 出水管管內流速取： V2= m/s； 則 出 水管管徑為： mvQD 12 ????? ? ； 采用 D=800mm 管，則反算出真實流速為 v=。 3． 溢水管設計 為防止流量過大時，頂板承受托力，管徑一般與進水管相同， 采用D=800mm。管端為喇叭口，管上不得安裝閘閥，溢流管應包扎尼龍網罩，以防止爬蟲沿溢流管進入清水池。清水池溢流管的出口接入水廠下水道。 溢流管上的喇叭口直徑 D≥(～ )Dg=800=1040mm，取 D=1000mm，喇叭口設于最高水位之上 米處。 4． 放空管設計 清水池內的水在檢修時需要放空，因此應設排空管并采用 2％坡度并設排水集水坑。 排空管的管徑按 2h 內將池水放空計算。放空管內流速按 ，需排空流量為： 36 smhmQ 333 44040 ????? ； 則排空管的管徑 D3： mvQD 33 ????? ? ； 采用 D=1000mm 管，則反算出真實流速為 v=。 1． 導流墻 導流是促使新舊水量交替、消除死角，加強加氯和水體混合提高消毒效率及保證水質的必要條件，導流墻頂砌筑到清水池的最高水位，使頂部空間保持暢通，有助于空氣流通，導流墻底部每隔移民開一個過水方孔，尺寸為 mmmm 100200 ? ，便于排泄洗池廢水，由于水中加有氣氯氣，故導流墻采用的材料應防止氯的腐蝕。 2． 通風管 池頂設 Ф=200 的通風管，管頂高出池頂覆土面 米，且用防護網，防止蟲，蠅，雨水進入水中。 3． 檢修孔 檢修孔應靠近溢流管和出水管處 .便于安裝和檢修，人孔上緣高出池頂覆土面 米，防止臟水進入，人孔直徑為 1000mm，設置兩個，人孔內設爬梯，靠池壁而定。 4． 覆土厚度 清水池頂部應有 ～ 的覆土厚度，并加以綠化，美化環境。此處取覆土厚度 。 二泵房設計 泵的選型 1．最高日平均時流量為 Q=104m3/d=2958 m3/h； 2．日變化系數 Kd 一般為 ～ ，本設計取 Kd=,則平均日平均時流量為： Q 平均日 =Q／ Kd=104／ =50714m3/d=2113m3/h； 3．時變化系數 Kh 一般為 ～ ，本設計取 Kh=,則最高日最大時流量為： 37 Q 最大時 =QKh=104=106500m3/d=4474m3/h； 4． 查設計手冊選擇水泵型號，供水水泵采用 500S59 型單級離心水泵， （ 2 用 1備 ）和 300S58B 型單級離心水泵 1 臺， 水泵的特性參數如下： 表 61 離心泵特性參數表 型號 流量 Q 揚程 H 轉速 n 軸功率 P 電動機 效率η 氣蝕余量 外形尺寸 （ m3/h） （ m） （ r/min） （ kw） 型號 功率（ kw) （ %） （ NPSH） t L/B/H/ 500S59 2340 47 970 391 Y450466 450 83 6 1638/1640/1300 300S58B 684 43 1450 100 Y315M=4 132 80 1073/1070/855 一臺 500S59 型單級離心水泵可滿足 平均日平均時用水量； 一臺 500S59 型單級離心水泵和 一臺 300S58B 型單級離心水泵一起工作可滿足 最高日平均時用水量；兩臺 500S59 型單級離心水泵可滿足 最高日最大時用水量 。 泵房平面布置 泵房采用水泵單行布置，水泵房寬 ，水泵間距 約為 ，配電間采用尺寸 5 m ，考慮到可能存在的其他因素，泵房采用 如下圖所示尺寸： 圖 61 二泵房平面布置圖 38 與泵房配套的吸水井采用 L B=30m 3m，其池底低于清水池池底 ，水面低于清水池水面 ，有效水深 ，超高 ，池子總高度： H=。 七．水廠總體布置 廠址的選擇 廠址的選擇應在整個給水系統設計方案中全面規劃，綜合考慮，通過技術經濟比較確定。在廠址選擇時，一般應考慮以下問題： (1)廠址的選擇在工程地質條件較好的地方。一般選在地下水位低、承載較大、濕陷等級不高、巖石較少的地層，以降低工程造價和和便于施工。 (2)水廠盡量選在不受洪水威脅的地方，否則應考慮防洪措施。 (3)水廠應盡量選在交通方便、靠近電源的地方、以利于施工管理和降低輸電線路的造價，并考慮沉淀池排泥及濾池沖洗水排出方便。 (4)當取水點距離用水區較近時，水廠一般設在取水構筑物附近，通常與取水構筑物建在一起；當取水點距離用水區較遠時，廠址選擇有兩種方案，一是將水廠建在取水構筑物附近；二是將水廠建在離用水區較近的地方。 水廠平面布置 水廠的平面布置應考慮以下幾點要求： （ 1）布置緊湊，以減少水廠占地面積和連接管渠的長度，并便于操作管理。但各構筑物之間應留處必要的施工和檢修間距和管道地位，給水排水管間距最小 39 為 ；給水排水管距建筑物基礎最小凈距 ； （ 2）充分利用地形，力求挖填土方平衡以減少填、挖土方量和施工費用； （ 3）各構筑物之間連接管應簡單、短捷，盡量避免立體交叉，并考慮施工、檢修方便。此外，有時也需要設置必要的超越管道，以便某一構筑物停產檢修時，為保證必須供應的水量采取應急措施； （ 4）建筑物布置應注意朝向和風向； （ 5）有條件時最好把生產區和生活區分開，盡量避免非生產人員在生產區通行和逗留，以確保生產安全； （ 6）對分期建造的工程，既要考慮近期的完整性，又要考慮遠期工程建成后整體布局的合理性。還應該考慮分期施工方便。 參考以上要求，此次設計本著按照功能，分區集中，因地制宜，節約用地的原則，同時考慮物料運輸、施 工要求以及遠期擴建等因素來安排布置的。首先，將辦公樓、化驗樓、宿舍樓、食堂、運動場、澡堂、維修車間、車庫建筑物組合為一區 ,即生活區；其次，絮凝池、沉淀池、濾池、清水池、泵房、加藥間、家氯間和反沖洗泵房等布置在一起，為生產區，用一條 6米寬的道路把生活區和生產區隔開。 生產區的布置 生產區由混合器、機械攪拌絮凝池、平流式沉淀池、 V型濾池、清水池、二級泵房、加藥間、加氯間、反沖洗泵房和堆料場等組成，各個處理構筑物之間的間距在 10—20 米之間。具體的布置見水廠平面布置圖所示。 生活區的布置 凈水廠生活區的建筑按功能分生產性和生活性兩大類。生產性包括：化驗室，機修間，車庫，辦公用房等；生活性包括：食堂，浴室，鍋爐房，傳達室，宿舍等。此外水廠內其他一些建筑物；如堆場，停車庫，圍墻，籃球場。它們集中布置在城市主導風向的上風向。各個建筑物的尺寸如下所示： 表 71 水廠生活區建筑物一覽表 建筑物名稱 建筑物面積（ m2） 傳達室 LB= 辦公樓 L B= 化驗室 L B= 車庫 L B= 40 食堂 L B= 鍋爐房 L B= 浴室 L B= 機修間 L B= 宿舍 L B= 倉庫 L B= 管配件堆場 L B= 道路和綠化 （ 1）道路須能到達主要構筑物和建筑物。連接廠外道路的主車道寬度，一般為 ～ ，廠區內主要構筑物和建筑物之間，用以輸送物資的車道的