给水排水工程技术论文

给水排水工程技术论文内容摘要：

各絮凝池的特点如表所示。 类 型 特点 适用条件 隔板式絮凝池 往复式 优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便； 缺点：容积较大，水头损失较大，转折处钒花易破碎 水量大于 30000m3/d 的水厂；水量变动小者 回转式 优点：絮凝效果好，水头损失小，构造简单，管理方便； 缺 点：出水流量不宜分配均匀，出口处宜积泥 水量大于 30000m3/d 的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用 机械絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，适应水质、水量的变化，适合于水量变化不大的水厂。 缺点：需机械设备和经常维修 适用于各种规模的水厂 折板式絮凝池 优点：絮凝效果好，絮凝时间短，容积较小； 缺点：构造较隔板絮凝池复杂，造价高 流量变化较小的中小型水厂 网格絮凝池 优点：絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间短； 缺点：末端池底易积泥 水量变化不变的水厂 根据以上各种絮凝池的特点以及实际情 况并进行比较，本设计选用 机械 絮凝池。 16 （四 ） 沉淀池的选择 各种形式沉淀池性能特点如表所示。 型式 性能特点 适用条件 平流式 优点： 可就地取材，造价低； 操作管理方便，施工较简单； 适应性强，潜力大，处理效果稳定； 带有机械排泥设备时，排泥效果好 缺点： 不采用机械排泥装置，排泥较困难 机械排泥设备，维护复杂； 占地面积较大； 一般用于大中型净水厂； 原水含砂量大时作预沉池 竖流式 优点： 排泥较方便 一般与絮凝池合建，不需建絮凝池； 占地面积较 小 缺点： 上升流速受颗粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果较差； 施工较平流式困难 一般用于小型净水厂； 常用于地下水位较低时 辐流式 优点： 沉淀效果好； 有机械排泥装置时，排泥效果好； 缺点： 基建投资及费用大； 刮泥机维护管理复杂，金属耗量大； 施工较平流式困难 一般用于大中型净水厂； 在高浊度水地区作预沉淀池 斜管（板）式 优点： 沉淀效果高； 池体小，占地少 缺点： 斜管（板）耗用材料多，且价格较高； 排泥较困难 宜用于大中型厂 宜 用于旧沉淀池的扩建、改建和挖槽 原水经投药、混合与絮凝后，水中悬浮杂质已形成粗大的絮凝体，要在沉淀池中分离出来以完成澄清的作用。 设计采用斜管沉淀池。 相比之下，平流式沉淀池虽然具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点，但是，平流式占地面积大。 而且斜管沉淀池因采用斜管组件，使沉淀效率大大提高，处理效果比平流沉淀池要好。 故选择斜板沉淀池。 （五 ） 滤池的选择 1） 多层滤料滤池：优点是含污能力大，可采用较大的流速，能节约反冲洗用水，降速过滤水质较好，但只有三层滤料、双层滤料适用大中型水厂；缺点是滤料不易获 得且昂贵管理麻烦，滤料易流逝且冲洗困难易积泥球，需采用助冲设备； 17 2） 虹吸滤池：适用于中型水厂（水量 2— 10万吨 /日），土建结构较复杂，池深大，反洗时要浪费一部分水量，变水头等速过滤水质也不如降速过滤： 3） 无阀滤池、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂； 4） 移动罩滤池：需设移动洗砂设备机械加工量较大，起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不宜过高，罩体合隔墙间的密封要求较高，单格面积不宜过大（小于 10m2 ）； 5） 普通快滤池：是向下流、砂滤料的回阀式滤池，适用大中型水厂，单池面积一般 不宜大于 100m2。 优点有成熟的运行经验运行可靠，采用的砂滤料，材料易得价格便宜，采用大阻力配水系统，单池面积可做得较大，池深适中，采用降速过滤，水质较好； 6） 双阀滤池：是下向流、砂滤料得双阀式滤池，优缺点与普通快滤池基本相同且减少了 2只阀门，相应得降低了造价和检修工作量，但必须增加形成虹吸得抽气设备。 7） V 型滤池 ： 从实际运行状况， V 型滤池来看采用气水反冲洗技术与单纯水反冲洗方式相比，主要有以下优点： 1） 、较好地消除了滤料表层、内层泥球，具有截污能力强，滤池过滤周 期长，反冲洗水量小特点。 可节省反冲洗 水量 40～ 60%，降低水厂自用水量，降低生产运行成本。 2） 、不易产生滤料流失现象，滤层仅为微膨胀，提高了滤料使用寿命，减少了滤池补砂、换砂费用。 3） 、采用粗粒、均质单层石英砂滤料，保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量，使滤后水水质好。 根据设计资料，综合比较选用目前较广泛使用的普通快滤池。 从水源出来的水，经泵站输送到净水厂，进行水处理，根据供水规模和水源特点，最 后经过技术、经济综合比较后 ，确定采用方案为： 方案二 ： 18 第三章 自来水厂构筑物设计计算 取 水工程的确定 取水构筑位置的选择，应符合城镇总体规划的要求，在保证水质的前提下，尽可能接近用水地点，以节省投资和经费的使用。 以此为据，根据现场查看，决定取水口应位于大运河附近，取水规模按 40000 m3/d。 （ 1）水泵吸水管、压水管径的确定 由给排水设计手册吸水管、出水管与流速的关系，即直径在 250~1000mm 时，吸水管流速为 ~，压水管流速为 ~ m/s，查水力计算表得： 若 d=250mm， v= m/s， i=29‰ ； 若 d=300mm， v= m/s， i=10‰ 考虑经济运行及水泵扬程的合理利用，吸水管管径为 300mm，出水管径为250mm。 （ 2） 吸水管进口喇叭管的确定 吸水管进口 设喇叭口，以保证流态的稳定，避免发生气蚀现象，早喇叭口下设置格栅笼以拦截大的杂质，吸水管喇叭口直径 D≥（ ~ ）d=300~4000mm，取 350mm，喇叭口流速为。 喇叭口间径距一般采用 a=（ ～ ） D=525~700mm，考虑水泵机组的安装距离，两管道中心间距取 2500mm，吸水口的最小淹没深度一般淹没深度不小于 ~，即设计 喇叭口处标高为 （ 3）一级泵房的选择 一级泵房设置在厂区内，至机械絮凝池距离 L≈ 10m，采用管径 250mm 输水钢管，絮凝池水面的相对标高为 ，厂区地面高程为。 管道局部损失取沿程损失的 20%，则管道总损失为： h== 40 ‰ =。 设泵房内管道损失 ，絮凝池最高水位 ，河流最低水位 （设地面标高为 ），则水泵所需扬程为： H=++= 设备按 40000 m3/d 规模配置，即八台 250S14A 离心泵，四用四备，单泵流量 320~450 m3/h，扬程 H=~，配用电机 Y200L4,功率 N=30kw。 水泵的主要参数如表所示： 流量 /（ m3/h） 扬程 /m 吸上高度/(Hs/m) 转速 /（ r/mim） 进口直径/mm 出口直径/mm 320~504 ~ 1450 250 300 （ 4）泵房的确定 泵房有水泵间、配电值班室组成，主泵房为为两层，设两倒楼梯。 1) 机组的布置 19 水泵机组为直线排列，相邻的机组的间距应有一定的宽度为过道，以便工作人员通行， 按照规范的电动机容量不大于 55kw 时，净距应不小于 ，取。 根据水泵机组计算各部分的尺寸，泵房平面尺寸定为 10m 8m。 查水泵与电机样本， 250S14（带底座）的基本尺寸为： 基本长度 L=L1+(~)=(~)= 基本宽度 B=B1+(~)=(~)= 基本深度 H=20 +=，取 2) 吸水管、出水管的布置 一级泵站为减少尺寸，一般用蝶阀。 安装蝶阀时要注意安装法兰短管，出水管上阀门一般手动，水泵吸水段采用拍新减缩管。 出水管采用电动阀门。 本次设计水泵喜水管上安装 DN300 钢法兰， DN300 手动阀门， DN300 250 偏心减缩管；出水管上安装 DN250 电动阀门，并 DN250 管道输送到絮凝池。 在进水管上分别安装 ~ 真空压力表和 0~ 压力表哥一个，以检测泵的工作状况 3）水泵的安装高度计算 一级泵房卧式离心泵安装高度决定了水泵启动方式和泵房安度。 有曲线主要 参数可知， 250S14 离心泵的吸上高度 Hs 为。 蓄水口至一级泵房距离 L=60m，采用管径 300mm 输水钢管，管道局部损失取沿程损失的 20%，则管道总损失为： h== 60 ‰ = 吸水井最低水位标高为 Z2=，而蹦吸水管水头损失为 ，二泵允许吸上真空高度为 H1=，水泵轴心标高为： Z2+H1+h=+= 考虑施工的方便、造价 问题，泵房直接建在地面上。 （ 5）泵房排水设备 由于泵房直接建在地面上，考虑用管沟排水。 沿泵房内壁设管沟，将水汇集到积水坑内，在送到厂区排水管道中。 泵房内洗涤盆排水直接排至室外雨水管。 静态混合器的设计计算 在给排水处理过程中原水与混凝剂，助凝剂等药剂的充分混合是使反应完善，从而使得后处理流程取得良好效果的最基本条件。 混合是取得良好絮凝效果的重要前提，影响混合效果的因素很多，如药剂的品种、浓度、原水温度、水中颗粒的性质、大小等。 混合设备的基本要求是药剂与水的混合快速均匀。 同时 只有原水与药剂的充分混合，才能有效提高药剂使用率，从而节约用药量，降低运行成本。 混合的方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及机械混合等。 由于水力混合难以适应水量和水温等条件变化，且占地大，基建投资高；水泵混合设备复杂，管理麻烦；机械混合耗能大，维护管理复杂；相比之下，管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬间混合的理想设备 ,管式混合具有占地极小、投资省、设备简单、混合效果好和管理方便等优点而具有较大的优越 20 性。 它是有二个一组的混合单元件组成，在不需外动力情况下，水流通过混合器产生对分流、交叉 混合和反向旋流三个作用，混合效益达 9095%，本设计采用管式静态混合器对药剂与水进行混合。 （ 1）混合单元的计算： 设计总进水量为 Q=40000m3/d，水厂进水管投药口靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的 1/3 处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。 静态混合器的水头损失一般小于 ，根据水头损失的计算公： h=2dQ n 式中： h—— 水头损失（ m）； Q—— 处理水量（ m3 /d）。 D—— 管道直径（ m）； n—— 混合单元（个）。 设计中取 d=， Q= m3 /s,当 h= 时，需 个混合单元，当 h=时，需 个混合单元，选 DN700 内设 4 混合单元的静态混合器。 （ 2）混合单元损失的计算： h= 224 . 4 4 . 40 . 4 60 . 1 1 8 4 0 . 1 1 8 4 40 . 7Q nd    药剂投配设备设计 （ 1） 混凝剂的选用 混凝剂选用 :碱式氯 化铝 [Aln(OH)mCL3nm]简写 PAC. 碱式氯化铝在我国从七十年代初开始研制应用，因效果显著，发展较快，目前应用较普遍，具用使胶粒吸附电性中和和吸附架桥的作用。 本设计 水厂混凝剂最大投药量为。 其特点为： 1） 净化效率高，耗 药 量少除水浊度低，色度小、过滤性能好，原水高浊度时尤为显著。 2） 温度适应性高： PH 值适用范围宽（可在 PH=5～ 9 的范围内，而不投加碱剂） 3） 使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好。 4） 设备简单、操作方便、成本较三氯化铁低。 5） 无机高分子化合物。 21 （ 2）混凝剂的投加 混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型 ,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加。 压力投加方式有水射投加和计量泵投加。 计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。 本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。 耐酸泵型号 25FYS20选用 2台，一备一用 （ 3）加药间的计算 根据比较我们选用的是机械絮凝 池，根据资料可得一些主要设计参数： （ 1） 絮凝时间 15~20min，平均 G 值 20~70s1， GT 值 1 104~1 105。 （ 2） 池内一般设 3~4 当搅拌机，每挡可用可用隔板墙或穿孔强分隔，以免短流。 （ 3） 搅拌机浆板中心处线速度从第一挡的 /s，逐渐减少到末挡的 m /s。 （ 4） 每台搅拌机上浆板总面积易为水流截面积的 10%~20%，不宜超过25%。 （ 5） 浆板长度不大与叶轮直径 75%，宽度宜取 100~300mm。 垂。