3 平流沉淀池的设计计算
(1)设计参数的确定:采用平流沉淀池,和絮凝池一样分2组,沉淀时间为T=1.5h,水平流速为v=15mm/s,有效水深采用H0=3.2m,超高为0.3,故池总深为3.5m,池底坡度为i=3‰ ,下图即为平流沉淀池。
(2)池体的计算 每组池子的设计流量
10.8?104 Q==2250m3/h=0.625 m3/s
2?24 沉淀池的容积
W=Q·T=2250×1.5=3375 m
沉淀池的长度
L=3.6vT=3.6×15×1.5=81m 沉淀池的宽度
3
B=
W3375?=13.02m 采用13.4m,沿纵向设置一道LH081?3.2导流墙分成两格,导流墙宽0.2m,每格沉淀池净宽度为6.6m,导流墙中有多个穿孔,将两边流通。
絮凝池与沉淀池之间采用穿孔布水墙连接。穿孔墙上的孔口流速采用0.2m/s,则孔口总面积为0.625/0.2=3.13m2。每个孔口的尺寸为15×10cm,则孔口的个数为3.13/0.015=210个。
沉淀池放空时间按3h计,则放空管的管径为
0.7?81?13.2?3.50.5 d==0.36m 采用DN=400mm
3?3600采用三角堰出水,出水渠断面宽度采用1.0m,出水渠起端高
2Q20.625 H=1.733=0.59m ?1.73?322gB9.81?1.0为保证堰口自由出水,出水堰保护高采用0.1m,则出水渠深度为0.69m,取0.7m。
(3)水力条件校核
水流截面积ω=6.6×3.2=21.12m 水流湿周χ=6.6+2×3.2=13m 水力半径R=
21.12=1.62m 132v2?15?10?3?弗劳德数Fr==1.42×10-5>10-5符合要求。 ?Rg1.62?9.811.5?162?雷诺数Re==24300(按20°C计算) ?0.01vR
(4)沉淀池排泥
该水厂的原水平均浊度为68NTU,平流沉淀池出水的平均浊度为5NTU,水厂的进水浊度不是很高,为了方便水厂运行操作,节省水厂的生产费用采用多斗重力排泥。沉淀池下层已经过排泥的水回流到原水中重新处理。
原水的的SS为 SS1=bT=1.5×68=102mg/L
平流沉淀池出水的SS为 SS2=1.5×5=7.5mg/L 每日的干污泥量 V=
q(SS1?SS2)864001.25(102?7.5)?86400?610106=1
每日泥浆体积 V0=
100V100?10.2=113m3(干污密度ρ=1.8t/m3,污??(100?P2)1.8(100?95)泥的含水率取P2=95%)
水厂共有两组平流沉淀池,每组池子分两格,每格池子的尺寸为6.6×81m,每格池子建3个集泥斗,总共建12个集泥斗。泥斗的上表面尺寸为6×4m,下表面的尺寸为4×1m,侧边与水平面成60°,则泥斗深2.25m。
集泥斗的体积
h2.25(24?4?24?4)=28.3 m3 V1=(F1?F2?F1?F2)?33平均排泥周期 T=
12V112?28.3?=3d V0113
4 絮凝池的设计计算
(1)设计参数的确定:本水厂设计的絮凝池为往复式隔板絮凝池,供水量较大,分2组池子进行处理,絮凝时间采用T=20min,絮凝池的宽度根据平流沉淀池子要求设为13.4m,平均水深为2.7m,池子超高为0.3m。絮凝池内流速分四档,分别为v1=0.5m/s,v2=0.4m/s, v3=0.35m/s,v4=0.3m/s,v5=0.2m/s。
(2)池体的计算
10.8?104每组絮凝池的设计流量Q==2250m3/h=0.625 m3/s
2?24絮凝池的净长度 L??QT0.625?20?60?=20.73m BH13.4?2.7隔板间距按廊道内流速的不同分为5档
b1=
Q0.625?=0.46m≈0.5m Hv12.7?0.50则实际流速 v′1=0.47m/s
b2=
Q0.625?=0.58m≈0.6m Hv22.7?0.40则实际流速 v′2=0.38m/s
b3=0.7 v′3=0.33m/s; b4=0.9m v′4=0.29m/s; b5=1.3m v′5=0.2m/s
廊道分成五段,各段廊道宽度和流速见下表。
廊道宽度和流速计算表
廓道分段编号 各段廊道的宽度(m) 各段廊道的实际流速(m/s) 各段廊道数 各廊道总净宽(m) 5 2.5 5 3.0 5 3.5 5 4.5 6 7.8 0.47 0.38 0.33 0.29 0.20 1 0.5 2 0.6 3 0.7 4 0.9 5 1.3 各段廊道的宽度之和
∑b=2.5+3.0+3.5+4.5+7.8=21.3m
取隔板厚度δ=0.1m,共25块隔板,则絮凝池的总长度L为: L=21.3+25×0.1=23.8m(取24m) (3)计算各段水头损失 采用公式
hi=xmivit?v2ili
2gCiRi水力半径: Ri=
b?H
b?2H2211槽壁粗糙系数n=0.013,流速系数Ci=Ri6
n以下各段水头损失计算表。
各段水头损失计算表
段数 1 2 3 4 5 mi 5 5 5 5 5 li 66 66 66 66 66 Ri 0.25 0.29 0.34 0.44 0.62 vi 0.47 0.38 0.33 0.29 0.20 vit 0.61 0.49 0.43 0.38 0.26 Ci 61.05 62.58 64.26 67.09 71.03 hi 0.30 0.20 0.15 0.11 0.05 ∑h=0.81m 平均速度梯度 G=
?h=60?T1000?0.81-1
=80s
60?1.029?10?4?20 GT=80×20×60=96000(在104~~105范围内)
池度坡度 i=
h0.81?=3.4% L23.8