农村集中供水工程净水厂工程设计方案.doc
《农村集中供水工程净水厂工程设计方案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《农村集中供水工程净水厂工程设计方案.doc(50页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、农村集中供水工程净水厂工程设计方案1.1 配水井1.1.1 设计计算(一) 配水井有效容积配水井水停留时间采用,则配水井有效容积为:(二) 进水管管径配水井进水管的设计流量为,查水力计算表知,当进水管管径时,。(三) 三角薄壁堰进水从配水井底中心进入,经等宽度堰流入2个水斗再由管道接入2座后续处理构筑物。因单个出水溢流堰的流量为,一般大于100采用矩形堰,小于100采用三角堰,所以本设计采用三角堰(堰高取)。(四) 配水管管径由前面计算可知,每个后续处理构筑物的分配流量为,查水力计算表可知,当配水管管径时,。(五) 配水井设计配水井直径为2m,井内有效水深,考虑堰上水头和一定的保护高度,取配水
2、井总高度为3.2m。1.2 混凝剂投配本设计采用聚合氯化铝(PAC)又名碱式氯化铝,根据设计资料,由渗渠取水,故最高浊度不超过200度,根据下投加量参考表确定混凝剂最大投加量为11.8mg/L。常用混凝剂投加量如表5-1。表5-1 常用混凝剂投加量参考值原水浊度=1002003004006008001000混凝剂投加量(mg/L)硫酸铝12.511.229.537.652.567.382.5三氯化铁1113.620.226.430.936.840.9碱式氯化铝1011.816.42125.828.631.71.2.1 溶液池设计式中溶液池溶剂,;Q处理的水量,;a混凝剂最大投加量,取;c溶液浓
3、度,一般取5%20%(按商品固体重量计),取c=15;n每日调制次数,一般不超过3次,取n=1;溶液池分两格,每格容积均为,溶液池的形状采用矩形,尺寸为:长宽高=0.6m0.6m0.9m,其中包括超高0.3m,沉渣高度0.1m。溶液池实际有效容积:1.2.2 溶解池设计溶解池容积=0.3=0.30.35=0.105溶解池分两格,每格溶解池的形状采用矩形,尺寸为:长宽高=0.4m0.4m0.8m,其中包括超高0.3m,沉渣高度0.1m。每格溶解池实际有效容积:1.2.3 混凝剂投加方式采用计量泵投加混凝剂,投药管选用DN10的PE管。1.2.4 PAC仓库面积药剂仓库与加药间应连在一起,储存量一
4、般按最大投药期间12个月用量计算。仓库内应设有磅秤,并留有2.0m的过道,尽可能考虑汽车运输的方便。混凝剂选用聚合氯化铝,每袋质量是40kg,每袋的体积为0.1m3,药剂储存期为30d,药剂的堆放高度取1.0m。聚合氯化铝的袋数:式中水厂设计水量,;混凝剂最大投加量,;药剂的最大储存期,;每袋药剂的质量,;将相关数据代入上式得,袋。有效堆放面积A:式中药剂得堆放高度,;每袋药剂得体积,;堆放孔隙率,袋堆时。代入数据得:1.3 混合设备1.3.1 设计参数采用JT型管式静态混合器2个。每组混合器处理水量为0.0255m3/s,水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m,进水管采用两条DN200钢管。
5、1.3.2 设计计算(一) 进水管流速v:据,查水力计算表可知,。(二) 混和器的计算:混合单元数取N=3,混合器长度为混合时间:水头损失按经验值取0.4m1.3.3 混合器选择静态混合器采用3节,采用JT型静态混合器,总长1020mm,管外径为212mm,质量23kg。1.4 穿孔旋流絮凝池穿孔旋流絮凝池构造简单,施工方便,造价低,适用于中小型水厂。1.4.1 分格布置设计两组,每组一池,每组设计流量,进口流速,出口流速,絮凝总时间,絮凝池分格数。絮凝池布置情况如图5-1。图5-1 穿孔旋流絮凝池布置1.4.2 絮凝池尺寸根据结构考虑,絮凝池总高度,其中超高采用。絮凝池各格平面为正方形,边长
6、1.4m,四个角填成三角形,其直角边长为0.3m。有效容积单池容积单池有效面积有效水深1.4.3 污泥斗尺寸污泥斗底部填成棱锥形,锥角采用60。污泥斗底平面为一正方形,边长0.3m。斗深底棱锥高上部寸泥区八面棱柱体高絮凝池计算草图如图5-2。5-2 絮凝池计算草图1.4.4 孔口尺寸(一) 孔口布置上部孔口孔顶距池顶0.6m;下部孔口孔底距池顶2.7m;孔口与池壁夹角采用60;孔口平面收缩角采用12;孔口距池角距离。进水管在池下部,第一格室至第二格室的孔口开在上部,第二格室至第三格室孔口开在下部,以下孔口依次上下交错开孔设置。(二) 孔口流速因为,单池絮凝时间,则,所以第一格至第二格孔口流速第
7、二格至第三格孔口流速第三格至第四格孔口流速第四格至第五格孔口流速第五格至第六格孔口流速第六格至第七格孔口流速第七格至第八格孔口流速孔口详图如图5-3。图5-3 孔口详图第八格至第九格孔口流速(三) 孔口过水断面积(四) 池壁开口面积(小头)(五) 孔口宽(小头)(孔口高宽比),采用0.13m,采用0.15m,采用0.16m,采用0.18m,采用0.20m,采用0.23m,采用0.26m,采用0.32m(六) 孔口高(大小头相同),采用0.20m,采用0.22m,采用0.25m,采用0.27m,采用0.30m,采用0.34m,采用0.40m,采用0.48m(七) 小头孔口坐标的确定(离池角的距离
8、)(八) 大头孔口坐标的确定(离池角的距离),取0.7m,取0.71m,取0.73m,取0.75m,取0.77m,取0.80m,取0.83m,取0.89m(九) 大头孔口宽,取0.21m,取0.22m,取0.24m,取0.26m,取0.28m,取0.31m,取0.34m,取0.40m(十) 进水管与排泥管当,流速时,查水力计算表得。排泥管用。孔口有关数据见表5-2。5-2 孔口有关数据位置数值项目进口1-22-33-4时间0.00166.67333.34500.01流速1.501.090.890.73过水断面0.0230.0290.035池壁开口面积(小头)0.0270.0330.040孔口宽
9、(小头)0.130.150.16孔口宽(大头)0.210.220.24孔口高0.200.220.25孔口距池壁距离(小头)0.350.350.35孔口距池壁距离(大头)0.490.490.49孔口离池角距离(小头)0.480.500.51孔口离池角距离(大头)0.700.710.73水头损失0.1150.0610.0430.0294-55-66-77-88-9出口备注666.68833.351000.021166.691333.361500.000.600.480.370.280.190.100.0430.0530.0690.0910.1340.2550.0490.0610.0790.1050
10、.1540.180.200.230.260.320.260.280.310.340.400.270.300.340.400.480.350.350.350.350.350.490.490.490.490.490.530.550.580.610.670.750.770.800.830.890.0190.0120.0070.0040.0021.4.5 水头损失沿程水头损失忽略不计。局部水头损失(包括进水管出口,;9个孔口,)。1.4.6 核算GT值按水温,(在之间)1.4.7 过渡平流段设计考虑到要保证滤池出水浊度小于0.5NTU,在絮凝池和沉淀池之间增设一段平流区。这样能够使部分絮凝体沉淀,减轻
11、后续斜管沉淀池和滤池的负担,保证出水水质达标。絮凝池的隔墙宽0.2m,池壁宽0.3m,一组絮凝池总宽为(包括结构尺寸),除去两侧池壁净宽为4.6m。此平流段与絮凝池合建,宽度与絮凝池宽度相同,净宽4.6m。根据工程经验,这个平流段长一般为1315m,由于水厂建于山上,平坦区域较小,因而此处设计取长为13m。平流段水深设为2.67m,超高取0.3m。底部沿程设置2排共12个污泥斗,污泥斗底部尺寸为2160mm2800mm,底部尺寸为400mm400mm,填成棱锥形,锥角采用60,斗深为1.2m。因而可得平流段池高为4.17m。1.5 斜管沉淀池采用上向流斜管沉淀池,水从斜管底部流入,沿管壁向上流
12、动,上部出水,泥渣由底部滑出。斜管长度一般为0.81.0m,设计中取为1.0m;斜管管径一般为2535mm,设计中取为25mm;斜管为聚丙烯材料,厚度为0.40.5mm,设计取0.4mm。斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成角,放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动,清水在池顶用穿孔集水管收集;污泥则在池底也用穿孔排泥管收集,排入下水道。沉淀池和絮凝池采用合建。1.5.1 设计水量包括水厂自用水量10%。式中单池设计水量;设计日产水量;水厂自用水量所占日用水量的百分比,取10%;沉淀池个数,一般采用不少于两个。设计中和絮凝池一样,斜管沉淀池也设置两
13、组,每组设计流量1.5.2 沉淀池面积(一) 沉淀池清水区面积A式中A斜管沉淀池的表面积(m2);q表面负荷,一般采用9.011.0设计中取(二) 沉淀池长度及宽度设计中取沉淀长度与絮凝池宽度相同,为4.6m。则沉淀池宽度为设计中取为2.2m。为了配水均匀,进水区布置在4.6m长的一侧。在2.2m的宽度中扣除无效长度0.5m。因此净出口面积(考虑斜管结构系数1.03):式中净出口面积;斜管结构系数。设计中取1.5.3 池体高度池体总高为式中沉淀池总高度;保护高,取0.3m;清水区高度,取1.0m;斜管高度,斜管长度为1.0m,安装倾角60,则=0.87m;配水区高度,取1.5m;排泥槽高度,取
14、0.53m。计算结果如图5-4。图5-4 斜管沉淀池剖面图1.5.4 沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙,孔口总面积式中孔口总面积;孔口流速,一般取值不大于0.150.20。设计中取每个孔口的尺寸定为,则孔口数为24个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部分。1.5.5 沉淀池出水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽,出水孔口流速,则穿孔总面积式中穿孔总面积;出水孔口流速,一般取值不大于0.150.20。设每个孔口的直径为3cm,则孔口的个数式中孔口个数;每个孔口的面积,设每条集水槽的宽度为0.16m,中心间距0.8m,共设2条集水槽,每条集水槽一侧开孔为15个,孔间距13cm。2条集水槽汇水至出
15、水总渠,出水总渠宽度0.21m,深度为0.26m。1.5.6 集水系统(一) 集水槽个数n=2(二) 槽中流量q0(三) 槽中水深H2槽宽b=起点槽中水深0.75b=0.12m,终点槽中水深1.25b=0.2m为方便施工,槽中水深统一按H2=0.2m计。(四) 槽的高度H3集水方法采用淹没式自由跌落。淹没深度取5cm,跌落高度取5cm,槽的超高取0.15m,则集水槽总高度为H3=H2+0.05+0.05+0.15=0.45m1.5.7 沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥,每天排泥一次。穿孔管管径100mm,管上开孔孔径为5mm,孔间距15mm。沉淀池底部为排泥槽,共2条。排泥槽顶宽1.1
16、m,底宽0.25m,斜面与水平夹角约为60,排泥槽高0.53m。1.5.8 复核管内雷诺数及沉淀时间(一) 管内流速(二) 斜管水力半径(三) 雷诺数当水温t=时,水的运动粘度。则满足设计要求。(四) 管内沉淀时间t一般在2-5min,符合要求。(五) 弗劳德数介于0.0010.0001之间,满足设计要求1.6 无阀过滤过滤是混凝、沉淀之后进一步降低水中的杂质,达到生活饮用水标准的工艺过程。因为混凝沉淀之后,水中含有微小的絮凝颗粒(即230m的颗粒)需要进一步去除。本设计采用无阀滤池,节省大型阀门,冲洗完全自动,操作管理较方便。1.6.1 滤池面积和尺寸设计中取设计流速,设置两格,则滤池面积为
17、,单个滤池面积为:图为重力无阀滤池的平面图5-5。图5-5 无阀滤池平面图单个滤池中的连通渠采用边长为0.35m的等腰直角三角形,其单个连通渠面积:考虑连通渠斜边部分混凝土厚度为0.10m,则直角边边长每格滤池的池内,4个角处设置4个连通渠,则连通渠总面积故要求每格滤池面积设计中确定该无阀滤池为正方形,则每边的边长设计中选边长为L=3.6m,每格滤池的实际面积=12.96每格滤池实际过滤面积为1.6.2 滤池高度设计中取底部集水区高度,滤板高度,承托层高度,滤料层高度,净空高度,顶盖厚度,超高,反冲洗强度,反冲洗历时4.2min。冲洗水箱高度图5-6为重力无阀滤池的A-A剖面图。图5-6 无阀
18、滤池A-A剖面图1.6.3 进水系统1.6.3.1 进水分配箱两组滤池,故设置两格进水箱,则一格进水箱的过流面积为:式中进水分配箱过流面积;进水分配箱内流速;设计流量。设计中取设计中选进水分配箱尺寸按1.6.3.2 进水管每格滤池的进水量为,选择DN250的进水管,管内流速为,水力坡降为1.92进水管水头损失为式中进水管水头损失;水力坡度;进口局部阻力系数;90弯头局部阻力系数;三通局部阻力系数;出口局部阻力系数。设计中取=15m,=0.5,=0.87,=1.5,=1.0滤池的出水管选用与进水管相同的管径DN250。1.6.4 控制标高假设地面标高为0.00,排水井堰口标高采用-1.30m,滤
19、池底板入土埋深采用1.00m。1.6.4.1 滤池出水口高程式中冲洗水箱水位(即滤池出水口高程),m;滤池底板入土埋深,m。设计中取=1.0m,=0.15m,已经求得滤池的总高度为4.55m,1.6.4.2 虹吸辅助管管口高程式中虹吸辅助管管口高程,m;期终允许水头损失,m。设计中取=1.70m1.6.4.3 进水分配箱堰顶高程式中进水分配箱堰顶高程,m;安全系数,m。设计中取=0.29m图5-7为重力无阀滤池的B-B剖面图。图5-7 无阀滤池B-B剖面图1.6.5 水头损失1.6.5.1 虹吸管的流量与管径式中反冲洗时通过虹吸管的流量;反冲洗水量;单格滤池的进水量;反冲洗强度,一般采用。设计
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 农村 集中 供水 工程 净水厂 工程设计 方案
限制150内