某城鎮(zhèn)自來水廠初步設(shè)計(jì)

摘 要：建設(shè)一座產(chǎn)水量為5萬m3/d的自來水廠。本設(shè)計(jì)旨在自來水廠的初步設(shè)計(jì)，由各項(xiàng)基本資料，參照規(guī)范和相應(yīng)的水質(zhì)指標(biāo)確定水廠的處理工藝流程及凈水構(gòu)筑物的類型和數(shù)量。進(jìn)行水廠各主要構(gòu)筑物的、建筑物、各種管渠及道路等的總體布置。進(jìn)行主要的凈水構(gòu)筑物的工藝計(jì)算。

關(guān)鍵詞：機(jī)械絮凝池；斜管沉淀池；普通快濾池

一、總論

1.1 基本資料

1.水廠凈產(chǎn)水量：5萬m3/d

2.水源為河水，原水水質(zhì)如下表

項(xiàng)目 數(shù)量 項(xiàng)目 數(shù)量

渾濁度 100～1000mg/L 總硬度 4度（德國(guó)度）

色度 15度 碳酸鹽硬度 4度（德國(guó)度）

水溫 0～20oC 氯化物 21 mg/L

pH值 7 溶解性總固體 298 mg/L

細(xì)菌總數(shù) 12000個(gè)/ML 硝酸鹽 0.05 mg/L

大腸菌數(shù) 33000個(gè)/L 鐵 0.1 mg/L

臭和味 微量 亞硝酸鹽 0.038 mg/L

化學(xué)耗氧量 9.68mg/L 堿度 8度

3.廠區(qū)地形

廠區(qū)地形平坦，水源取水口位于水廠西北方向50m，水廠位于城市北面lkm。

二、總體設(shè)計(jì)

2.1工藝流程的確定

水廠選擇工藝流程為“混合→絮凝→沉淀→過濾→消毒”

三、混凝沉淀

3.1 混合設(shè)備

本設(shè)計(jì)采用水泵混合。水泵混合效果好，不需要另建混合設(shè)施，節(jié)省動(dòng)力，大中小型水廠均可采用。

3.2 絮凝設(shè)備

設(shè)計(jì)日產(chǎn)水量為的機(jī)械絮凝池。水廠本身用水占。采用兩組池子。

1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的采用及相關(guān)要求

（1）絮凝時(shí)間為t=20min

（2）本設(shè)計(jì)采用3擋攪拌機(jī)。各檔攪拌機(jī)之間用隔墻分開以防止水流短路。隔墻上下交錯(cuò)開孔。開孔面積按穿孔流速?zèng)Q定。穿孔流速以不大于下一檔槳板外緣線速度。

（3）攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速按葉輪半徑中心點(diǎn)線速度通過計(jì)算決定。線速度自第一檔的逐漸減小至末檔的。在本次設(shè)計(jì)中采用第一臺(tái)攪拌機(jī)的葉輪中心點(diǎn)的線速度為，第二臺(tái)為，第三臺(tái)為。

2.每組池設(shè)計(jì)流量

3.每座機(jī)械絮凝池的容積

為了使機(jī)械絮凝池與斜板沉淀池相匹配，其寬度。根據(jù)垂直槳板式機(jī)械絮凝池的要求，總長(zhǎng)，將機(jī)械絮凝池分為四組，每組3格。每格的尺寸取

，則有效水深

機(jī)械絮凝池的總高度：

4.葉輪中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線速度采用：

第一臺(tái)攪拌機(jī)：

第二臺(tái)攪拌機(jī)：

第三臺(tái)攪拌機(jī)：

設(shè)槳板對(duì)于水流的線速度等于槳板旋轉(zhuǎn)線速度0.75倍，則相對(duì)于水流的葉輪轉(zhuǎn)速為：

槳板所需功率計(jì)算（以第一格為例）：

外側(cè)槳板，；內(nèi)側(cè)槳板，。內(nèi)、外側(cè)槳板各四塊。將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入下式得：

以同樣的方法可求得，

3.4 沉淀設(shè)備

設(shè)計(jì)日產(chǎn)水量為的向上流斜管沉淀池。水廠本身用水占6%。采用兩組池子。

1.每組池設(shè)計(jì)流量

2.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的選用

（1）表面負(fù)荷

（2）斜管材料采用厚0.4mm塑料板熱壓成正六角形管，內(nèi)切圓直，長(zhǎng)1000mm，水平傾角

3.清水區(qū)面積

按照沉淀池的比值約為來設(shè)計(jì)沉淀池的平面面積。因此取沉淀池的長(zhǎng)為16m，寬為7m。則，沉淀池的清水區(qū)面積為。為了配水均勻，進(jìn)水區(qū)布置在16m長(zhǎng)的一側(cè)。

4.斜管沉淀池的高度采用下式進(jìn)行計(jì)算：

斜管沉淀池的高度為：

綜上所述，斜管沉淀池的尺寸為。

四、過濾

4.1濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算

濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，濾池實(shí)際工作時(shí)間：

濾池面積為：

采用濾池?cái)?shù)，布置成對(duì)稱雙行排列，每個(gè)濾池面積

采用長(zhǎng)寬比：，則濾池尺寸可取：。則

承托層高度：采用，濾料層高度：采用，砂面上水深：采用，保護(hù)高度：采用

故濾池總高度：

作者簡(jiǎn)介：

王婉莉（1998.11.21-）女，漢族，河南省平頂山市，本科生，研究方向：給排水科學(xué)與工程