长春市净水厂设计说明书大学论文.doc
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1、长春市净水厂设计说明书 给排水13-3 学号:20 姓名:李宗一、 设计题目 长春市净水厂设计二、设计时间 第六学期前两周三、设计任务 水厂平面布置及高程布置四、具体要求 1.书写设计说明疑问,包括下列内容:第一,设计任务设计题目;第二,工艺流程及论证;第三,各构筑物凝聚剂消毒剂选择的依据;第四,各参数选择的原则;第五,各构筑物计算过程;第六,必要的草图 2.绘制图纸三张:第一,水厂平面布置图;第二,高程图;第三,某一构筑物的平、立、剖面图。五、原始资料设计水量:70000m/d水厂所在地:长春主导风向:西南风以河水为水源,水质分析报告如下表:指标单位 数值浊度NTU最高800 平均70色度度
2、13水温摄氏度最高20 最低1PH7.08.5总硬度380总大肠菌群枚/L650耗氧量mg/L7mg/L2氨氯mg/L0.9氯仿mg/L0.09CODmg/L10目录1. 工艺流程及论证 42. 凝聚剂的选择与依据 53. 消毒剂的选择与依据 64. 混凝剂投量计算 65. 静态混合器计算 76. 折板絮凝池的设计计算 77. 斜管沉淀池的设计计算 128. 移动罩滤池的设计计算 159. 氯消毒极其投氯设备 1910. 清水池的设计计算 1911. 给水处理工程高程布置 2112. 给水处理构筑物高程计算 21 工艺流程 原水混合折板絮凝池斜管沉淀池移动罩滤池清水池 Cl2 Cl2选用折板絮
3、凝池: 在絮凝池内,放置一定数量的折板,水流沿折板上、下流动,经过无数次折转,促进颗粒絮凝。这种絮凝因对水质水量适应性强,停留时间短,絮凝效果好,又能节约絮凝药剂,因此选用折板絮凝池。选用斜管沉淀池: 斜管沉淀池能使沉淀面积增大,因而沉淀效率高,产水量大;且其水利条件好,Re小,Fr大,有利于沉淀。适用于中小型污水厂,因而选用斜管沉淀池。选用移动罩滤池: 移动罩滤池池深较浅,结构简单,占地面积小,不需要冲洗水箱或反冲洗水泵,造价较低,与相同规模的普通快滤池相比可节约投资20%35%;不需要大型阀门,管配件少;能够实现自动连续运行;采用等水头降速过滤,出水水质较好;同时由于分格较多,因而可以避免
4、一格滤池冲洗时出水量明显减少的现象。移动罩滤池适用于大中型水厂,因而选用移动罩滤池 凝聚剂的选择选用聚合氯化铝的依据(1) 聚合氯化铝是三氯化铝和氢氧化铝的复合盐,化学通式为。聚合氯化铝是一种无机高分子化合物,其组成随原料及制作条件的不同而异,非单一固定的分子结构,而由各种络合物混合组成。 其分子量较一般凝聚剂大,但最大不过数千,比有机高分子絮凝剂的分子量小。(2) 聚合氯化铝的絮凝体较硫酸铝的致密且大,形成快,易于沉降,混凝效果好。聚合氯化铝在混凝过程中消耗碱度少,适应的PH范围较硫酸铝宽且稳定。(3) 聚合氯化铝的腐蚀性较小。(4) 与硫酸铝比较,含成分高,具有投药量少,节省药耗,降低制水
5、成本等优点。(5) 聚合氯化铝的混凝效果与盐基度关系密切。原水浊度越高,使用盐基度高的聚合氯化铝,其混凝沉淀效果好。当原水浊度在8010000NTU时,相应的聚合氯化铝最佳盐基度在40%50%之间。我国目前生产的产品,其盐基度控制在60%以上。(6) 聚合氯化铝的外观状态与盐基度、制造方法、原料、杂质成分及含量有关(7) 聚合氯化铝的稀释与投加与其他凝聚剂相同。投加浓度随原水浊度而异,最低浓度为5%,最浓可直接投加原液。 聚合氯化铝与硫酸铝相比,冬季析出温度更低,聚合氯化铝为-18,硫酸铝为-12.4。(8) 聚合氯化铝的质量标准:外观:灰褐色至灰白色液体。相对密度盐基度:50%80%PH值:
6、3.54.5水不溶物:1%(质量百分数)聚合氯化铝产品本身是无毒的,据全国各地使用情况、净化后的生活用水一般均符合国家饮用水水质卫生标准。 消毒剂的选择消毒剂选择液氯(1) 主要特性: 1)氯气是一种黄绿色气体,具刺激性,有毒,重量为空气的2.5倍,密度3.2g/L(0,101.3kPa)。 2)氯气极易被压缩成琥珀色的液氯。液氯的密度为1460g/L(0,101.3kPa) 3)在常温常压条件下,液氯极易气化,沸点为-34.5;一个体积液氯可其花城457.6体积的氯气;1kg液氯可气化成0.31m氯气。 混凝剂投量计算聚合氯化铝混凝剂投量计算 式中 T日混凝剂投量(kg/d); a单位混凝剂
7、最大投量(mg/L) Q日处理水量(m/d) 70000最大投加量,平均 2. 溶液池容积 式中 溶液池容积(m) Q处理水量(m/h) 2916.7 a聚合氯化铝最大投加量(mg/L) b溶液浓度(%) 10% n每日调制次数 23. 溶解池容积 溶解池容积(m) 静态混合器计算静态混合器的水头损失一般小于0.5m,根据水头损失计算公式 式中 h水头损失(m) Q处理水量(m/d) d管道直径(m) 1.0 n混合单元(个)设计中取d=1.0m,Q=73000m/d,当h=0.4m时,需4.7个混合单元,当h=5时,需5.9个混合单元,选DN1100内装6个混合单元的静态混合器,加药点设于靠
8、近水流方向的第一个混合单元,投药管插入管径的三分之一处,且投药管上多处开孔,使药液均匀分布。 折板絮凝池的优点: (1)絮凝时间较短 (2)絮凝效果好 折板絮凝池计算1.设计水量水厂设计水量为73000m/d,自用水量取5%。折板絮凝池分为两个系列,每个系列设计水量为: 2. 设计计算折板絮凝池每个系列设计成4组。1. 单组絮凝池有效容积 式中 V单组絮凝池有效容积(m)T絮凝时间,采用12min。 2.絮凝池长度 式中 絮凝池长度(m) 有效水深(m) 3.04 B单组池宽(m) 4絮凝池长度方向用隔墙分成三段,首段和中段格宽均为1.0m,末端格宽为2.0m,隔墙厚为0.15m,则絮凝池总长
9、度为: 各段分格数 与斜管沉淀池组合的絮凝池池宽为24.0m,用三道隔墙分成四组,每组池宽为: 首段分成10格,则每格长度: 首段每格面积: 通过首段单格的平均流速: 中段分为8格,末段分为7格,则中段、末段的各格格长、面积、平均流速分别为: , ,4. 停留时间计算首段停留时间为: 中段停留时间为: 末段停留时间为: 实际总停留时间为: 5. 隔墙孔洞面积和布置水流通过折板上、下转弯和隔墙上过水孔洞流速,首、中、末端分别为0.3m/s、0.2/s、0.1m/s,则水流通过各段每格格墙上孔洞面积为:,取0.35,孔宽为1.0m,则孔高为0.35m,实际通过首段每格格墙上孔洞流速为: ,取0.5
10、5,孔宽为1.0m,则孔高为0.55m,实际通过中段每格格墙上孔洞流速为: ,取1.1,孔洞宽2.0m,孔高为0.55m,实际通过末段每格格墙上孔洞流速为: 孔洞在格墙上上、下交错布置。6.折板布置 折板布置首段采用峰对峰,中段采用两峰相齐,末段采用平行直板。折板间距采用0.4m。 折板长度和宽度各段分别采用2.0m0.6m、1.50m0.6m和1.50m0.6m。7. 水头损失计算(1) 相对折板 式中 折板渐放段水头损失(m); 峰处流速(m/s) 0.27 谷处流速(m/s) 0.14 式中 渐缩段的水头损失(m) 相对峰的断面积() 0.56 相对谷的断面积() 1.06 式中 转弯或
11、孔洞的水头损失(m) 3.0 阻力系数 上转弯1.8,下转弯或孔洞3.0 转弯或孔洞流速,为0.304m/s 式中 首段相对折板总水头损失(m); n折板水流收缩和放大次数,共40次 (2) 平行折板 式中 h折板水头损失(m) V板间流速(m/s),0.16 g重力加速度(m/s) 式中 上、下转弯或孔洞时水头损失(m) 转弯或穿过孔洞时流速(m/s) 0.203 式中 平行折板总水头损失(m) n90转弯次数,共24次 上、下转弯或孔洞时水头损失(m)(3) 平行直板 式中 h转弯水头损失(m) V平均流速(m/s) 0.101 (4) 折板絮凝池总水头损失 8. G值和GT值(1) 首段
12、G值和GT值 式中 首段速度梯度() 水的密度(1000kg/m) 首段水头损失(m) 0.312 水的动力粘度(Pas) 601.005 T反应时间(min) 3.54中段和末段G值和GT值分别为: (2) 折板絮凝池总G值和GT值 折板絮凝池的布置:在絮凝池各段每格格墙底部设200mm200mm排泥孔,池底设2.0%坡度,坡向沉淀池,在过渡段设排泥管,管径DN200.折板絮凝池布置如图:斜管沉淀池的优点: (1)沉淀效率高 (2)池体小、占地少 斜管沉淀池设计计算设计流量 式中 Q单池设计水量 设计日产水量(m/d) K水厂用水量占设计日用水量的百分比 5% n沉淀池个数, 2平面尺寸计算
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