某城鎮自來水廠初步設計

摘 要：建設一座產水量為5萬m3/d的自來水廠。本設計旨在自來水廠的初步設計，由各項基本資料，參照規范和相應的水質指標確定水廠的處理工藝流程及凈水構筑物的類型和數量。進行水廠各主要構筑物的、建筑物、各種管渠及道路等的總體布置。進行主要的凈水構筑物的工藝計算。

關鍵詞：機械絮凝池；斜管沉淀池；普通快濾池

一、總論

1.1 基本資料

1.水廠凈產水量：5萬m3/d

2.水源為河水，原水水質如下表

項目 數量 項目 數量

渾濁度 100～1000mg/L 總硬度 4度（德國度）

色度 15度 碳酸鹽硬度 4度（德國度）

水溫 0～20oC 氯化物 21 mg/L

pH值 7 溶解性總固體 298 mg/L

細菌總數 12000個/ML 硝酸鹽 0.05 mg/L

大腸菌數 33000個/L 鐵 0.1 mg/L

臭和味 微量 亞硝酸鹽 0.038 mg/L

化學耗氧量 9.68mg/L 堿度 8度

3.廠區地形

廠區地形平坦，水源取水口位于水廠西北方向50m，水廠位于城市北面lkm。

二、總體設計

2.1工藝流程的確定

水廠選擇工藝流程為“混合→絮凝→沉淀→過濾→消毒”

三、混凝沉淀

3.1 混合設備

本設計采用水泵混合。水泵混合效果好，不需要另建混合設施，節省動力，大中小型水廠均可采用。

3.2 絮凝設備

設計日產水量為的機械絮凝池。水廠本身用水占。采用兩組池子。

1.設計數據的采用及相關要求

（1）絮凝時間為t=20min

（2）本設計采用3擋攪拌機。各檔攪拌機之間用隔墻分開以防止水流短路。隔墻上下交錯開孔。開孔面積按穿孔流速決定。穿孔流速以不大于下一檔槳板外緣線速度。

（3）攪拌機轉速按葉輪半徑中心點線速度通過計算決定。線速度自第一檔的逐漸減小至末檔的。在本次設計中采用第一臺攪拌機的葉輪中心點的線速度為，第二臺為，第三臺為。

2.每組池設計流量

3.每座機械絮凝池的容積

為了使機械絮凝池與斜板沉淀池相匹配，其寬度。根據垂直槳板式機械絮凝池的要求，總長，將機械絮凝池分為四組，每組3格。每格的尺寸取

，則有效水深

機械絮凝池的總高度：

4.葉輪中心點旋轉線速度采用：

第一臺攪拌機：

第二臺攪拌機：

第三臺攪拌機：

設槳板對于水流的線速度等于槳板旋轉線速度0.75倍，則相對于水流的葉輪轉速為：

槳板所需功率計算（以第一格為例）：

外側槳板，；內側槳板，。內、外側槳板各四塊。將有關數據帶入下式得：

以同樣的方法可求得，

3.4 沉淀設備

設計日產水量為的向上流斜管沉淀池。水廠本身用水占6%。采用兩組池子。

1.每組池設計流量

2.設計數據的選用

（1）表面負荷

（2）斜管材料采用厚0.4mm塑料板熱壓成正六角形管，內切圓直，長1000mm，水平傾角

3.清水區面積

按照沉淀池的比值約為來設計沉淀池的平面面積。因此取沉淀池的長為16m，寬為7m。則，沉淀池的清水區面積為。為了配水均勻，進水區布置在16m長的一側。

4.斜管沉淀池的高度采用下式進行計算：

斜管沉淀池的高度為：

綜上所述，斜管沉淀池的尺寸為。

四、過濾

4.1濾池的設計計算

濾池工作時間為24h，沖洗周期為12h，濾池實際工作時間：

濾池面積為：

采用濾池數，布置成對稱雙行排列，每個濾池面積

采用長寬比：，則濾池尺寸可取：。則

承托層高度：采用，濾料層高度：采用，砂面上水深：采用，保護高度：采用

故濾池總高度：

作者簡介：

王婉莉（1998.11.21-）女，漢族，河南省平頂山市，本科生，研究方向：給排水科學與工程