新区水厂净水构筑物设计计算.docx

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1、新区水厂净水构筑物设计计算本设计一期处理水量为Q = 1.25m3s （水厂自用水取 8%）,考虑水厂安全运行，本设计的主要构筑物均设有两组, 每组构筑物处理水里水量为QI=Q / 2=0.625 m3so1.1 网格絮凝池1.1.1 设计参数设计絮凝时间t=14min,设计水温为I（TC每组设两池，则每池设计流量为Q2-Q1 / 2=0.625 / 2=0.3125m3s,竖井流速 V 井=0.13ms,池有效水深取3.5m。1.1.2.1絮凝池容积W= Q2 t =0.31251460=262.5 m31. 1.2.2絮凝池平面面积A=竺=举=75?H 3.51.1.2.3絮凝池竖井个数絮

2、凝池单格竖井的平面面积f = 0.3125 / 0.13=2.404 m2设计竖井为正方形，边长采用1.60m,因此每格面积为2.56 m2,由此得分格数为n=75 / 2.56=29.29,采用 30 格。絮凝池内实际絮凝时间为t=1.601.60303.5 / 0.31251.1.2.4絮凝池总高絮凝池的有效水深为3.5m,取超高为0.3m,池底用穿孔管排泥，排泥区高度取O.5m,则池的总高度为H=3.5+O.3+0.5=1.3mo1. 1.2.5网格絮凝池的布置絮凝池分为四段，29格为第一段，放置密网格，净空 尺寸为50mm50mm,网格层距为0.6m； 1018格为第二段, 放置较疏网

3、格，净空尺寸为80mm80mm,网格层距为0.8m； 1926格为第三段，放置IOommXlOomm的疏网格，网格层 距为LOm； 2728格为第四段，不放置网格。网格采用30mm宽，15mm厚的木板条拼装而成。每段 竖井间的过孔流速与各段的过网流速相对应。(1) 第一段网格孔眼数=400 个(50 + 30)210-6 (50 + 30)2x106过网流速VI网二505010-6 400 505010-6 400=0.3126ms,取19格竖井连接孔流速为0.30ms ,则孔口面积为 A=0.3125 / 0.30=L04m2,孔洞宽度取1.60m,则孔洞高为 1.04/ 1.60=0.65

4、m,取 0.70m,孔洞实际流速为 0.28ms 每 个竖井的最大网格层数为(3.5- 20.7) / 0.6 = 3.5 ,设置 3层网格，8格共计24层。(2)第二段网格孔眼数n2=(80 + 30)2 X10-6(80 + 30)210过网流速V28050106212 8050x106212=0.23ms,取10-18格竖井连接孔流速为0.20ms,则孔口面积为 A2=OJ 125 /0.20=1.56 m2,孔洞宽取 1.60m,则孔洞高为 L56 / 1.60 = 0.98m,取1.0m,孔洞实际流速为0.20ms0每个竖 井的最大网格层数为(3.5-21.0) /0.8=1.88,

5、设置1层网 格，9格共计9层。(3)第三段网格孔眼数m=(100 +30)2 10-6(100 +30)2 10过网流速V3网二10010010-6152 100x110-6152=0.21ms,取1926格竖井连接孔流速为0.15ms,则孔口面积为 A3=OJ 125 / 0.15=2.08m2,孔洞宽度取1.60m,则孔洞高为 2.08 / 1.60=1.3m,取L3m,孑1洞实际流速为0.15ms0每个 竖井的最大网格层数为(3.5- 21.3) / 1.0 = 0.9 ,设置1 层网格，8格共计8层。(4)取2728格(至配水渠)竖井连接孔流速为(Hms, 处理水量由第三段至第四段时一

6、分为二，则孔口面积为 A4=1.56m2o孔洞宽度取1.60m,则孔洞高为 20.11.56/ 1.60=0.975m,取 LOlIb 孔洞实际流速为 0098ms.絮凝池的布置如图3,图中水流流过竖井的顺序如数字 所示，III、I表示每格竖井的网格层数。01514131211IIIII1619202122IIIII1718252423IIIII2827262728I图3网格絮凝池絮凝池竖井开孔位置及孔洞尺寸见表3,上孔上缘在池 顶面高以下0.6m,下孔下缘与排泥区顶齐平。表3竖井开孔位置及孔洞尺寸竖井编1234567号孔洞宽X高1.60x0.701.60x0.701.60x0.701.600

7、.701.600.701.600.70开孔位置上下上下上下竖井编号78910111213孔洞宽X高1.600.701.600.701.601.001.60x1.001.601.001.601.00开孔位置上下上下上下竖井编号13141516171819孔洞宽X高1.601.001.60x1.001.601.001.601.001.601.001.601.30开孔位上下上下上下置竖井编号19202122232425孔洞宽X高1.601.301.601.301.601.301.601.301.601.301.601.30开孔位置上T上下上下竖井编号25262728过渡区孔洞宽X高1.601.301

8、.60x1.001.60x1.001.601.30开孔位置上下上下1.1.2.6 絮凝池的长度和宽度单格絮凝池的总长为5x1600+4x200=880Omm,宽为6 1600+5200= 10600mm (内墙厚为 20Omm,不含外墙厚), 过渡区宽度取L5m。1.1.2.7 水头损失计算22水头损失公式 h=h1+h2= ? +2-一2g2g式中 L网格阻力系数，=1.02一孔洞阻力系数，2=3.0第-*段 h= ( 241.0-) + ( 83.0- ) =0.134 + 29.82x9.80.096=0.22m第二段 h2= (9xl.0x23) + ( 9x3.0x) =0.024

9、+29.82x9.80.055=0.079m第三段 113二 ( 81.0 21 ) + ( 8x3.0x ) =0.018 + 29.82x9.80.028=0.046m第二段 h2= 83.o C =0.004m29.8总 水头损失 h=h + h2 + h3 + h4=0.22 + 0.079 + 0.046 +0.004=0.35m1. 1.2.8各段的停留时间第一段L=Vi /0.3125=258.048s=1.30min第二段t2=V2/0.3125=258.048s=1.30min第三段t3=V3/0.3125=229.376s=3.83min第四段U=V4/0.3125=111

10、.688s= 1.9 Imin总停留时间1.91 = 11.34minQ2=1.601.603.59 /Q2=1.601.603.59 /Q2=1.601.603.58 /Q2=1.601.603.52 /T=t + t2 + t3 +14=1.30 + 1.30 + 3.83 +1.1.2. 8速度梯度G二%当T=IOC时，水的动力粘度=1.307103pa s-i9.8 x 0.22 x 1(16 79 95 S1.307258.048G29.8x0.079x1FV 1.307258.048=47.91S19.80.046lV 1.307 229.376=37.78STG4-.80.004

11、10 L307ll4.688= 16.17S,=55.23 S-1G= 19.8Q.351O-V 1.307 860.4G-T = 55.23860.4 = 475201.1.2.8排泥系统采用穿孔排泥，双侧排泥至排泥渠，共14根排泥管，每侧7根（含过渡区）。穿孔管池内部分长8.5m,孔眼采取 等距离布置，排泥均匀度取05m,查给水排水设计手册 得 KW=O.72,孔眼直径 d=30mm,孔口面积 f=0.00071m2,取 孑树目s=0.3m,孑L眼数目m=L / S1=8.5 / 0.31=27 个。孔眼总面积 Wo=27O.OOO71 =0.0192m2穿孔管断面积 W=ZW0 / KW

12、=O.0192 / 0.72=0.0267 m2穿孔管直径 D二产%二产呵41二0.184m取直径为20Omm以防堵塞，孔眼向下成45。两侧交叉排 列。1.1.1 . 2平流沉淀池1.1.2 设计参数取平流沉淀池平均水流速度为12mms,沉淀时间为 t=2.0h,平流沉淀池有效水深为3.0m,单格沉淀池的设计流 量为 Q1=54000m3d=2250m3h=0.625 m3s。1.1.3 设计计算1.1.4 2.1平流沉淀池尺寸单格沉淀池面积 A=0.6252.03600 / 3.0=1500m2沉淀池宽度，为了与网格絮凝池配合 B=8.8x2 + 0.2=178m沉淀池长度 L, =AB=1

13、500 17.8=81.3m,取 84m沉淀池表面负荷 Qi / A=54000 /17.884=36.12m3m2 d=0.42mms沉淀池实际停留时间t=VQ=3.Oxl7.8x84 / 2250=2h实际水平流速 V= =11.67mms 3.6t3.62.01.2. 2.2穿孔花墙絮凝池与沉淀池之间采用穿孔花墙布水，过孔流速v, =0.12ms,则孔口总面积为Ar=Qi / v=0.625 / 0.12=5.21 m2,孔口尺寸取 0.20x0.10=0.02 则孔口个数为 5.21 /0.02=260.5 个。最上排孔要淹没于沉淀池水面下0.15m,最下排孔要高 于沉淀池积泥区0.5m,且为便于施工，沿水深方向开9排孔, 每排开2