水质工程a课程设计计算说明书

水质工程a课程设计计算说明书内容摘要：

水量大于 30000m179。 /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 30000m179。 /d的水厂；水量变动小者；改建和扩建旧池时更适用 旋流式絮凝池 优点：容积小， 水头损失较小； 缺点：池子较深，地下水位高处施工较难，絮凝效果较差 一般用于中小型水厂 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 根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较，本设计选用往复式隔板絮凝池。 反应池作用在于使凝聚微粒通过絮凝形成具有良好沉淀性能的大的絮凝体。 目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式，主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条（网格）絮凝、和穿孔旋流絮凝。 往复式隔板絮凝池优点：絮凝效果好，构造简单，施工方便；使用于水量大于 30000m179。 /d 的水厂。 因此采用往复式隔板絮凝池。 沉淀池 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。 常见各种形式沉淀池的性能特点及适用条件见 表。 综上比较， 平流式沉淀池具有适应性强、处理效果稳定和排泥效果好等特点 因此 设计采用 平流式沉淀池。 水质工程 A 课程设计说明书 6 表 各种形式沉淀池性能特点和适用条件表 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 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； ：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： 、压力滤罐、微滤机等日处理小，适用于小型水厂； ：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 10m178。 ）； 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 100m178。 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； 水质工程 A 课程设计说明书 7 ：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。 ： 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 V型滤池。 消毒方法 水的消毒处理是生活饮用水处理工艺中的最后一道工序，其目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。 采用 被广泛应用的氯及氯化物消毒，氯消毒的加氯过程操作简单，价格较低，且在管网中有持续消毒杀菌作用。 虽然二氧化氯，消毒能力较氯强而且能在管网中保持很长时间，但是由于二氧化氯价格昂贵，且其主要原料亚氯酸钠易爆炸，国内目前在净水处理方 3 计算 书 设计水量 水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以水质最不 并以水质最不利情况进行校核。 大城市用水量日变化系 数 为 ～ ,本设计取 ，城镇水厂自用水量一般采用供水量的 5%～ 10%，本设计取 8%，则设计处理量为：   3 3 3ddQ K ( 1 a ) Q 1 . 3 1 1 . 0 8 3 0 0 0 0 0 4 2 1 2 0 0 m / d 1 7 5 5 0 m / h 4 . 8 7 5 m / s         式中 Q—— 水厂日处理量； a—— 水厂自用水量系数，一般采用供水量的 5%～ 10%，本设计取 8%； dK —— 城镇用水日变化系数 ～ ，本设计取 ； Qd—— 平均日供水量（ m179。 /d），为 300000m179。 /d。 生物 接触氧化池 设计计算 针对微污染原水，本设计采取的主要措施是在常规水处理工艺前增加一道生物预处理工艺，生物接触氧化法工艺，该工艺具有除氨氮和有机物效果好，耐冲击负荷，出水水质好且稳定，动力消 耗相对较低，污泥产率低，运行灵活，操作管理方便等特点。 水质工程 A 课程设计说明书 8 设计参数 设计总进水量为 Q=421200m179。 /d， 有效停留时间在 1～ ，填料高度 3～ 5m 汽水比为～ 1： 1，水力负荷为 ～ 4 m179。 /(m178。 .h)，每个池子面积一般 25m178。 设计计算 Q T 42 12 00 1. 5 3V 10 53 0 m60 60    式中 V—— 有效容积（ m179。 ）； Q—— 设计污水量（ m179。 /d）； T—— 有效停留时间 （ h） ，本设计取。 0V 10 53 0 2A 21 06 mh 5. 0   式中 0h —— 填料高度，本设计取。 生物接触氧化池分 2组， 设每 个 池子的面积为 a=25m178。 ， 则每组池子个数 A 2106n 2 25   取 n=44， a=24m178。 ， A=2112m178。 ，每组池长 L=66m，池宽 B=16m。 h 0 1 2 3h h h h h 5 0 . 5 0 . 5 0 . 5 6 . 5 m         式中 0h —— 同上 ； 1h —— 超高， ～ ，本设计采用 ； 2h —— 填料上水深， ～ ，本设计取 ； 3h —— 填料至池底的高度， ～ ，本设计取。 3 3 30D D Q 0 . 7 4 2 1 2 0 0 2 9 4 8 4 0 m / d 1 2 2 8 5 m / h 3 . 1 4 2 5 m / s      式中 0D —— 气水比，本设计取。 水质工程 A 课程设计说明书 9 图 生物接触氧化池 配水井设计计算 设计参数 配水井设计规模为 421200m179。 /d。 设计计算 设置 2 个配水井，配水井水停留时间采用 2～ 3min，取 T=，则配水井有效容积为： 31 1 2. 5W Q T 42 12 00 36 5. 62 5m2 2 24 60     1D 配水井进水管的设计流量为， Q=421200 m179。 /d = m179。 /s,每个配水井设置 2条进水管，查水力计算表知，当进水管管径 时， V=（在 ～ 内）。 进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入水斗再由管道接入后续处理构筑物。 D2 每个配水井出水管为 3条，共 6 条，则每条出水管的设计流量为 33q 4 2 1 2 0 0 / 6 7 0 2 0 0m / d 0 . 8 1 2 5 m / s   查水力计算表可知，当配水管管径 1D 1000mm 时， V=（在 ～ m/s 范围内）。 配水井外径为 ，内径 为 ，井内有效水深 ，考虑堰上水头和一定的保护高度，取配水井总高度为。 水质工程 A 课程设计说明书 10 加药间设计计算 设计参数 已知计算水量 Q=421200 m179。 /d =17550 m179。 /h。 根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选碱式氯化铝为混凝剂，混凝剂的最大投药量 a=30mg/L，药容积的浓度b=15%，混凝剂每日配制次数 n=2 次。 设计计算 1W 31 a Q 30 1755 0W 9 m417 c n 417 15 2   式中 a—— 混凝剂（碱式氯化铝）的最大投加量（ mg/L），本设计取 30mg/L。 Q—— 设计处理的水量， 17550m179。 /h。 c—— 溶液浓度（按商品固体重量计），一般采用 5%～ 20%，本设计取 20%； n—— 每日调制次数，一般不超过 3 次，本设计取 2 次。 溶液池采用矩形钢筋混凝土结构，设置 2个， 每个容积为 0d 。 单池尺寸为 L B H = 3 .9 m 2 m 3 m    ，高度中包括超高 ，置于 室内地面上。 溶液池实际有效容积 1W = m179。 ， 1w = m179。 ，满足要求。 池旁设工作台，宽 ，池底坡度为。 底部设置 DN400mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管。 池内壁用环氧树脂进行防腐处理。 沿池面接入药剂稀释采用给水管DN100mm，按 1h 放满考虑。 2W 321W = 0 . 3 W 0 . 3 4 3 . 2 1 2 . 9 6 m   式中 2W —— 溶解池 总 容积 （ m179。 ） ，一般采用（ ～ ） 1W ，本设计取 1W。 溶解池也设置为 2 池，单池尺寸： L B H = 3 m 3 m 1 .9 m   ，高度中包括超高 ，底部沉渣高度 ，池底坡度采用。 溶解池实际有效容积： 3322W 2 w 2 3 m 3 m 1 . 4 5 m 2 1 3 . 0 5 m 2 6 . 1 m        式中 2w —— 溶解池 单池 容积 （ m179。 ）。 溶解池的放水时间采用 t＝ 10min，则放水流量： 320 w 0. 02 17 5m /s= 21 .7 5L /s60 t 60 10   查水力计算表得放水管管径 0D ＝ 150mm，相应流速 0d  ，管材采用硬聚氯乙烯管。 溶解池底部设管径 d＝ 200mm 的排渣管一根，采用硬聚氯乙烯 管。 水质工程 A 课程设计说明书 11 溶解池的形状采用矩形钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理 投药管流量 11000W 1 0 0 0 4 3 .2q = 0 .5 L /s8 6 4 0 0 8 6 4 0 0 查水力计算表得投药管管径 d＝ 25mm，相应流速为。 溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。 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。