南京林业大学本科生毕业设计(论文)
8lbBH1?8?1.0?0.12=13.8%< 20%,10%<13.8%< 20%,符合。
2.0?3.475 叶轮桨板中心点旋转直径D0为:
?800?340? D0=???340?2=1140 mm=1.14 m ??2??叶轮转数分别为: n1=
60v1?D060v2?60?0.5,取n1=8.0 r/min ?8.38 (r/min)
3.14?1.1460?0.35=5.87 (r/min),取n2=6.0 r/min
3.14?1.1460?0.2=3.35 (r/min),取n3=3.0 r/min
3.14?1.14 n2=
?D060v3? n3=
?D0? 叶轮桨板中心点实际线速度计算如下: v1=
?D0n160?3.14?1.14?8.0=0.48 m/s
603.14?1.14?6.0?0.36 m/s
603.14?1.14?3.0?0.18 m/s
60 v2=
?D0n260? v3=
?D0n360? 桨板叶轮所需功率(N)的计算: 叶轮转动角速度:ω=0.1n
ω1=0.1n1 = 0.1×8.0=0.8 (rad/s) ω2=0.1n2 = 0.1×6.0=0.6 (rad/s) ω3=0.1n3 = 0.1×3.0=0.3 (rad/s) 第一格外侧桨板:
N01′=0.17Ylω13(r24-r14)=0.17×4×1.0×0.83×(0.84-0.684)
=0.068 (kW)
第一格内侧桨板:
N01\=0.17×4×1.0×0.83×(0.464-0.344)=0.011 (kW)
其中:Y ——同一搅拌机上的桨板数,个;
L ——桨板长度,m;
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r2——搅拌机桨板外缘半径,m; r1——搅拌机桨板内缘半径,m。
第一格搅拌轴功率为N01=0.068+0.011=0.079 (kW) 同理可得第二、三格搅拌轴功率分别为0.0333 kW,0.0143 kW。
三台搅拌机共用一个电机,则 消耗的总功率为
?N0?N01+N02+N03=0.079+0.0333+0.0143=0.13 (kW)
电动机功率为
N=
?N0??0.130.65=0.195 (kW) 其中:?——搅拌机传动效率,一般取0.5~0.8。 校核平均速度梯度G值及GT值(水温30℃): 第一格:GN1=
102010.079?V?102?0.825?10?4?14=83.5(S-1
) 1 第二格:G102N021022=
?0.0333?V?20.825?10?4?14?54.2(S-1
)
第三格:G102N1023=
03?0.0143?V?=35.5(S-1
)30.825?10?4?14 其中: G1,G2,G3——每格池的速度梯度,S-1;
V1,V2,V3——被搅动水流的体积,m3,
其值为V/3=
41.73?13.9 m3,取14 m3; μ——水的动力粘滞系数, kg·S/m2。 平均速度梯度为: G?102N0?V?102?0.130.825?10?4?41.7=62(S-1
) GT=GT×60=62×20×60=7.4×104 故 G及GT值均符合要求。
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3.5 混凝沉淀池
本次采用平流式沉淀池。混凝反应池与混凝沉淀池合建,混凝反应池出水直接溢流进入混凝沉淀池配水区。
3.5.1 设计参数及要求 [6]~[10] 主要设计参数参照其他印染废水处理工程资料选用。 1、 沉淀池的个数或分割数不小于2个,宜按并联系列设计;
2、 设计流量取最大设计流量,对于初沉池,沉淀时间取1~2 h,表面负荷取1.0~1.5 m3/(m2h);
3、 对于长方形池,最大水平流速为7 mm/s;
4、 单池的长宽比不小于4,长深比一般应在8~12,设计有效水深多采用2-4m,一般不大于3.0 m;
5、 采用溢流堰时,堰上负荷不大于250 m3/(m2?d); 6、 池底坡度一般为0.01~0.02;
7、 进水口和出水口应设置整流措施,还应设置挡板。
3.5.2 设计计算
采用平流式沉淀池。
取水量日变化系数Kd=1.5,则最大设计水量Q=250 m3/h。 1、 池子总表面积(A)
A=
Q q' 其中:A——沉淀池总表面积,m2;
q′——表面水力负荷,m3/(m2?h)。
设表面水力负荷q′=1.2 m3/(m2?h) [1]~[10] [6]~[10] [13],则
A=
250=208 (m2) 1.22、沉淀部分有效水深(h2)
h2=q′t
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其中:h2——沉淀部分有效水深,m; t——沉淀时间,h。 沉淀时间取t=2.0 h [1]~[10] [13]
h2=1.2×2.0=2.4 (m)
3、沉淀部分有效容积(V′)
V′= Q t =250×2.0=500 (m3)
其中:V′——沉淀部分有效容积,m3。 4、池长(L)
L=3.6vt
其中:L——池长,m;
v——最大设计流量时的水平流速,mm/s。 取v=3.5 mm/s [6]~[10],则
L=3.6vt=3.6×3.5×2.0=25.2 (m)
由上可得该池长深比为:5、池子总宽度(B)
B=
L25.2=10.5,符合要求。 ?h22.4A208?= 8.3 (m) L25.2 其中:B——沉淀池总宽度,m。 6、池子个数
因采用机械排泥,池宽应根据排泥设备确定,为配合刮泥机尺寸,设2个池子,单池宽为
b=
B8.3??4.15 (m)[27] n2 其中:b——单池宽度,m; n——池子个数,个。 由上可得该池长宽比为:7、每日沉淀污泥量(W)
L25.2?=6.1 > 4.0,符合要求。 b4.15- 21 -
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W=
24Q(C0?C)?100
Kd?(100?P0) 其中:W——每日沉淀污泥量,m3/d; C0——进水SS浓度,kg/m3; C——出水SS浓度,kg/m3; γ——污泥密度,kg/m3; P0——污泥含水率,%。
设进水SS浓度为0.25 kg/m3,出水SS浓度0.11 kg/m3,污泥含水率取P0=97.0%,污泥密度γ=1000 kg/m3(污泥含水率P0>=95.0%时,γ=1000 kg/m3),则
W=
24?250??0.25?0.11??100=18.7 (m3/d)
1.5?1000??100?97.0?那么,单池污泥量W1为
W1=
W2?18.7=9.35 (m3/d) 28、污泥斗容积(V1)
设置1个污泥斗。污泥斗底尺寸采用500 mm×500 mm,上口3400 mm×3400 mm,污泥斗斜壁与水平面夹角取60o,则污泥斗高度为
h4\=
3.4?0.5tg60?=2.51 (m) 2其中:h4\——污泥斗高度,m。 V1=
1''h4f1?f2?3?f1f2??1?2.51?0.52?3.42?3?0.52?3.42
?=11.26 (m3)
其中:V1——污泥斗容积,m3; f1——污泥斗上口面积,m2; f2——污泥斗下口面积,m2。
则该污泥斗可容纳一天的沉淀污泥,一天排泥1次,排泥方式为机械排泥。 9、污泥斗以上梯形部分污泥容积(V2)
?l?l?'V2=?12?h4b
?2?- 22 -