第一章設計基本資料和設計任務
1.1 設計基本資料
近期規模1萬 m3 /d.水處理構築物按照近期處理規模進行設計.水廠的主要構築物分為1組。
第二章水廠工藝方案的確定
2.1 設計基本資料
水處理構築物型別的選擇,應根據原水水質,處理後水質要求、水廠規模、水廠用地面積和地形條件等,通過技術經濟比較確定.
初步選定方案如下:
取水→一級幫浦站→管式靜態混合器→豎井式絮凝池→斜管沉澱池→重力無閥濾池→清水池→二級幫浦房→使用者
消毒劑第三章水廠各個構築物的設計計算
3.1 一級幫浦站
1.一幫浦房吸水井
水廠地面標高0.000m,河流洪水位標高為-1.000m,枯水位標高為-6.
000m,設計一幫浦站吸水井底標高為-8.000m,進水管標高為-7.000m,一幫浦站吸水井頂標高為0.
500公尺,寬為6m,長度20m,分為兩格。
2.一幫浦房
一幫浦房底標高為-9.000m,一幫浦房頂標高為6.500m.
3.2 混凝劑的選擇和投加
設計原則:
溶液池的底坡不小於0.02,池底應有直徑不小於100mm的排渣管。池壁需設超高,防止攪拌溶液時溢位。
設計藥劑溶解池時,為便於投置藥劑,溶解池的設計高度一般以在地平面以上或半地下為宜,池頂宜高出地面1.0m左右,以減輕勞動強度,改善操作條件。溶解池一般採用鋼筋混凝土池體來防腐。
已知條件:
水廠構築物設計流量q=10000m3/d根據原水水質及水溫,參考有關水廠的執行經驗,選精緻硫酸鋁為混凝劑。最大投加量為30mg/l,精緻硫酸鋁投加濃度為10%。採用計量投藥幫浦投加。
計算過程:
1. 溶液池容積w1
w1=uq/(417bn)
式中:u—混凝劑(精緻硫酸鋁)的最大投加量,30mg/l;
q—處理的水量,416.67m3/h;
b—溶液濃度(按商品固體重量計),10%;
n—每日調製次數,2次。
所以: w1=30×416.67/(417×10×2)= 1.5 m3
溶液池容積為2 m3 ,有效容積為1.5 m3,有效高度為1m,超高為0.3m,溶液池的形狀採用矩形,長×寬×高=1.
5×1.0×1.3m.
置於室內地面上,池底坡度採用0.03.
溶液池旁有寬度為1.5m工作台,以便操作管理,底部設放空管。
2. 溶解池(攪拌池)容積w2
w2=0.3w1=0.3×1.5=0.45 m3
其有效高度為0.5m,超高為0.3m,設計尺寸為1.
0×1.0×0.8m,池底坡度為3%。
溶解池池壁設超高,以防止攪拌溶液時溢位。溶解池為地下式,池頂高出地面0.5m,以減輕勞動強度和改善工作條件。
由於藥液具有腐蝕性,所以盛放藥液的池子和管道以及配件都採用防腐措施。溶液池和溶解池材料採用鋼筋混凝土材料,內壁塗襯以聚乙烯板。
為增加溶解速度及保持均勻的濃度,採用機械攪拌裝置。使用中心固定式平槳板式攪拌機。
3.加藥間和藥庫
加藥間和藥庫合併布置,布置原則為:藥劑輸送投加流程順暢,方便操作與管理,力求車間清潔衛生,符合勞動安全要求,高程布置符合投加工藝及裝置條件.儲存量一般按最大投藥量的期間的15-30天的用量計算。
混凝劑為精製硫酸鋁,每袋的質量為40kg,每袋的體積為0.5×0.4×0.
2 m3,投藥量為30g/ m3,水廠設計水量為416.67m3/h,藥劑堆放高度為1.5m,藥劑貯存期為30d。
硫酸鋁袋數n = 24qut/1000w
24×416.67×30×30/(1000×40)≈225袋
有效堆放面積a = nv/1.5(1-e)
=225×0.5×0.4×0.2/(1.5×0.8)=7.5㎡
3.3 管式靜態混合器
計算過程:
1.設計流量
每組混合器處理水量為:10000 m/d=416.7m/h=0.116 m/s
2.水流速度和管徑
由流量為416.7 m/h,查水力計算表得:v=1.21m/s,管徑350 mm, 1000i= 6.09.
3.4 柵格絮凝池
3.4.1 反應裝置的設計
在絮凝池內水平放置柵條形成柵條絮凝池,柵條絮凝池布置成多個豎井回流式,各豎井之間的隔牆上,上下交錯開孔,當水流通過豎井內安裝的若干層柵條或柵條時,產生縮放作用,形成漩渦,造成顆粒碰撞。
柵條絮凝池的設計分為三段,流速及流速梯度g值逐段降低。相應各段採用的構件,前段為密網,中段為疏網,末段不安裝柵條。
3.4.2平面布置及尺寸確定
水廠設計流量為:q=10000m3/d=0.116m3/s
設絮凝時間為 12min ,得絮凝池的有效容積為:
v=0.116×12×60=83.52m3
設平均水深取4.5m,得池的面積為:
a==18.56m2
豎井流速取 0.12m/s,得單格面積為:
f==0.93m2 ,取0.93m2
設每格寬0.93m,邊長採用1.0m,則每格面積為0.93m2
由此得分格數為:n==20
為配合沉澱池尺寸,採用23格
實際絮凝時間為: t==848s=14.1min
池的平均有效水深為4.5m,取超高0.45m,泥鬥深度0.65
得池總高度為: h=4.5+0.45+0.65=5.6m
平面布置形式:採用23格,如下圖1所示。
圖1 柵條絮凝池平面示意圖
豎井尺寸採用1.0m×0.93,內牆用木板厚度取0.03m,外牆厚度取0.2m
池子總長l=0.93×6+0.03×5+0.2×2=6.13m,取6.0m
寬b=1.0×4+0.03×3+0.2×2=4.5m
絮凝池分為三段:
前段放密柵條,過柵流速,豎井平均流速;
中段放疏柵條,過柵流速,豎井平均流速;
末段不放柵條,豎井平均流速。
前段豎井的過孔流速為0.3~0.20m/s,中段0.2~0.15m/s,末段0.1~0.14m/s。
過柵流速:前段0.30~0.25m/s,中段0.25~0.22m/s,
3.4.3柵條設計
選用柵條材料為鋼筋混凝土,斷面為矩形,厚度為50mm,寬度為50mm。
前段放置密柵條後
豎井過水斷面面積為:a1= ==0.464m2
豎井中柵條面積為:a1柵=0.93-0.464=0.466m2
單柵過水斷面面積為:a1=1.0×0.05=0.05m2
所需柵條數為:n==0.466/0.05=9.32,取10根
兩邊靠池壁各放置柵條1根,中間排列放置8根,過水縫隙數為9個
平均過水縫寬:s1=(930-10×50)/9=0.048m2
實際過柵流速 :v=0.116/(9×0.048×1.0)=0.27m/s
1) 中段放置疏柵條後
豎井過水斷面面積為:a2= ==0.53m2
豎井中柵條面積為:a2=0.93-0.53=0.4m2
單柵過水斷面面積為:a2=1.0×0.05=0.05m2
所需柵條數為:n==0.4/0.05=8.0,取8根
兩邊靠池壁各放置柵條1根,中間排列放置6,過水縫隙數為7
平均過水縫寬s1=(930-8×50)/7=0.076m2
實際過柵流速: v2=0.116/(7×0.076×1.0)=0.22m/s
3.4.4豎井隔牆孔洞尺寸
豎井隔牆孔洞的過水面積=
孔洞高度h=
過水洞流速按進口0.3m/s遞減到出口0.1m/s計算
得各過水洞的尺寸流速如下表:
3.4.5各段水頭損失
式中 h-各段總水頭損失,m;
h1-每層柵條的水頭損失,m;
h2-每個孔洞的水頭損失,m;
-柵條阻力係數,前段取1.0,中段取0.9;
-孔洞阻力係數,取3.0;
-豎井過柵流速,m/s;
-各段孔洞流速,m/s。
中段放置疏柵條後
1) 第一段計算資料如下:
豎井數7個,單個豎井柵條層數3層,共計21層;
過柵流速=0.258m/s;
豎井隔牆7個孔洞,過孔流速分別為v1孔=0.30m/s , v2孔=0.28m/s , v3孔=0.
26m/s,v4孔=0.24m/s , v5孔=0.22m/s , v6孔=0.
21m/s , v7孔=0.20m/s ,
則 =21×1.0×+3.0×7×
=0.53m
第二段計算資料如下:
豎井數7個,每個設定柵條板2層,總共柵條板層數=14;
過柵流速=0.23m/s;
豎井隔牆7個孔洞,過孔流速分別為v1孔=0.20m/s , v2孔=0.19m/s , v3孔=0.
18m/s,v4孔=0.17m/s , v5孔=0.16m/s , v6孔=0.
15m/s , v7孔=0.15m/s ,
則 =14×0.9×+3.0×7×
=0.25m
2) 第三段計算資料如下:
水流通過的孔洞數為8,過孔流速為v1孔=0.14m/s , v2孔=0.14m/s , v3孔=0.
13m/s,v4孔=0.13m/s , v5孔=0.12m/s, v6孔=0.
12m/s, v7孔=0.11m/s , v8孔=0.10m/s,
則 =3.0×5×
=0.09m
3.4.6各段停留時間
第一段t1===253s=4.2min
第二段t2===253s=4.2min
和第三段t3===288s=4.8min
3.4.7水力校核
g= 當t=20。c時,
表4 水力校核表
gt=59.8×794=4.75×104在10000-100000之間,符合水力要求。
實習報告自來水廠
赴柿園水廠認識實習總結報告 一 實習目的 經過兩年時間的學習,我們已經基本知道了,水資源的淨化處理方法。通過本次赴柿園水廠認識實習,本次實習的目的是基本了解水廠的基本工藝流程,並且知道每乙個處理單元的原理和作用。了解各個水處理過程中的藥劑作用及其反應原理。二 實習時間 2010.8.31上午 三 實...
自來水廠實習報告
一 實習目的 通過對曲江水廠的參觀,聯絡已經學過的知識,更加深入地理解和掌握專業知識,擴大專業知識範圍。把所學的理論知識與實踐相結合,深入地接觸專業知識的實際運用。熟悉處理廠工藝流程 總體布置及處理構築物的型別 構造特點 執行和維護。將書本理論和實際聯絡,進一步培養分析問題的能力。二 水廠簡介 曲江...
自來水廠節能改造建議
部門 節能事業部 單位 廣東省佛山市南天盈科節能技術 一 公司介紹 佛山市南天盈科節能技術 是一家集工業及商業專案能源設計 能源審計 能源優化 系統整合 資訊管理系統為一體的高科技節能服務企業,公司長期與上海同濟大學 清華大學 華南理工大學等高等院校合作開發新專案 新技術,服務於 醫院 工廠 辦公大...