武汉理工大学《水质工程学I》课程设计说明计算书
1. 设计任务及资料
1.1设计原始资料
长垣镇最高日设计用水量为近期5万吨/天，远期10万吨/天，规划建造水厂一座。已知城区地形平坦，地面标高为21.00米；水源采用长江水；取水构筑物远离水厂，布置在厂外。管网最小服务水头为28.00米；二级泵站采用二级供水到管网系统，其中最大一级供水量占全天用水量的百分数为5.00%，时间为早上6：00～晚上10：00，此时管网系统及水厂到管网的输水管的总水头损失为11.00米；另一级供水时管网系统及水厂到管网的输水管的总水头损失为5.00米。常年主导风向：冬季为东北风、夏季为东南风。水厂大门朝向为北偏西15°。
1.2设计任务
1、设计计算说明书1本。
内容包括任务书、目录、正文、参考资料、成绩评定表等，按要求书写或打印并装订成册。
其中正文内容主要包括：工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑物及建筑物的形式、设计计算过程、尺寸和结构形式、各构筑物设计计算草图、人员编制、水厂平面高程设计计算和布置情况以及设计中尚存在的问题等。
2、手工绘制自来水厂平面高程布置图1张（1号铅笔图，图框和图签按标准绘制）。要求：比例选择恰当，图纸布局合理，制图规范、内容完整、线条分明，字体采用仿宋字书写。
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2. 设计规模及工艺选择
2.1设计规模
根据所提供的已知资料：最高日用水量为近期5万吨/天，远期10万吨/天。
Q=?Qd
?为自用水系数，取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质及水厂是否设有回收水设施等因素，一般在1.05-1.10之间，取? =1.05，则水厂生产水量
近期：Q0=1.05Qd=1.05×50000=52500m3/d=2187.5 m3/h 远期：Q0=1.05Qd=1.05×100000=105000 m3/d=4375m3/h
水处理构筑物的设计，应按原水水质最不利情况时所需供水量进行校核。
2.2水厂工艺流程选择
2.2.1概述
给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用或工业使用要求的水质。给水处理工艺方法和工艺的选择，应根据原水水质及设计生产生产能力等选择，由于水源不同，水质各异，生活饮用水处理系统的组成和工艺流程也多种多样。
2.2.2水处理流程选择
水处理方法应根据水源水质的要求确定。所给的设计资料中指出，水源采用
长江水，其水质应该较好，采用一般传统的水处理工艺，即：混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒。混凝剂采用硫酸铝，设溶解池和溶液池，计量泵投加药剂，管式静态混合器混合。絮凝池采用水平轴机械絮凝池。沉淀池采用平流沉淀池。滤池采用普通快滤池。
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原水 ↓ ← 投加药剂硫酸铝 机械絮凝池 ↓ 平流沉淀池 ↓ 普通快滤池 ↓ ← 投加消毒剂（液氯） 清水池 ↓
吸水井 ↓ 二级泵房
工艺流程示意图
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3.设计说明计算书
3.1加药间的设计计算
3.1.1药剂选择
选用碱式氯化铝??Al?OH?nmCl3n?m??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30mg/l。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。 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。
3.1.2溶解池与溶液池
1.溶液池的体积
溶液池的体积按如下的公式计算：
W1=uQ
417bn式中：
W1??溶液池体积，m3u ??混凝剂最大投加量，取30mg/LQ??处理水量m3/hb??溶液浓度（%）,取15%n??每日调制次数，取2
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水厂近期设计水量为Q=2187.5m3/h，所以：
W1=30?2187.5=5.25m3
417?2?15溶液池按两个设计，一用一备，交替使用。溶液池的平面形状采用长方形，有效水深采用1.5m，考虑超高0.5m。溶液池的尺寸为L?B?H=2?1.3?2（m）。采用
高架式设置，以便重力投加药剂。池周围有工作台，池底坡度为0.02，底部设DN200的放空管。
2.溶解池的体积
溶解池的体积采用如下公式计算：
W2=（0.2~0.3）W1
取系数0.3，则：
W2=0.3?5.25=1.6m3
溶解池的尺寸为L?B?H=1?1?2（m）。
为方便投加药剂，溶解池高程一般设置在地坪一下，池顶高出地面约0.2m。池底采用坡度0.02，并设置排渣管。
3.1.3投药管
投药管流量q=W1?2?10005.25?2?1000==0.122L/s
24?60?6086400投药管采用DN15mm的管道，相应流速为0.69m/s。
3.1.4计量投加设备
混凝剂的投加方式有重力投加和压力投加两种类型，本设计选用计量泵塔里投加。
计量泵每小时投药量：q=W15.25??0.44m3/h 1212选用耐酸泵型号25FYS-20选用2台，一备一用。
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水质I课设(学长造福后代)
