3.4:混凝沉淀池 1:混凝沉淀池
采用机械搅拌混合池,机械混合池借助搅拌桨的作用达到形成絮体的目的,其优点是能够适应水量变化,水头损失少,如配上无级变速传动装置,则更容易使反应状态达到最佳。机械絮凝池是利用电机经减速装置带动搅拌器对水流进行搅拌,使水中的颗粒相互碰撞,完成絮凝。目前我国大多数的机械絮凝采用旋转的方式,搅拌器采用桨板式,搅拌轴有水平式和垂直式两种。本设计采用的是垂直轴机械反应池。 其结构见图3-3:
250025003000后接沉淀池3000后接沉淀池图3-3:垂直轴机械反应池结构图
1:反应池容积
反应时间取t=20min,设计流量Q=10000m3/d=416.7m3/h,设为两组, Q1=Q/2=208.5 m3/h 总容积
V?Q1/60?208.5?20/60?67.5m3
1):反应池尺寸确定
采用二格串联,每池设置一台搅拌机 每格容积V/2=33.75m3
则每个池平面尺寸为:长*宽:4.0m*4.0m 则水深H=33.75/(4.0*4.0)=2.25m 反应池超高取0.45m,则池总高度为2.8m
反应池分格,中间设墙作为挡板,反应池分格隔墙上的过水孔道上下交错布置。: 2);叶轮直径
叶轮直径取格宽的87%,其直径为 D=4.0*0.873=3.48m 设计中取D=3.5m
叶轮桨板中心点线速度采用:v1?0.5m,v2?0.35m
ss桨板长度取1.5m (桨板长度与叶轮直径之比1.5/3.5<0.75) 桨板宽度取0.15m,每根轴上桨板数设8块,内,外侧各4块。 旋转桨板面积与絮凝池过水断面之比为:
8?0.15?1.5?11.25%,满足10%~20%的要求。
4.0*4.0每块桨板宽度为桨板长度的0.1,满足1/10~1/15的要求。
池壁设四块挡板,尺寸为0.2m*0.2m,其面积与过水断面面积之比为:
2*0.2*2?10%
4.0*2.03):叶轮桨板中心点旋转直径及转速
D0?2(L?L0)?L0) 2式中:D0——叶轮桨板中心点旋转直径(mm);
L——桨板轴中心至外桨板外缘的距离(mm); L0——桨板轴中心至内桨板内缘的距离(mm)。 设计中取L=1750mm, L0=800mm
1750?800)D0?2(?800)?2.55m
2n1?60v1 ?D0式中:n1——第一格叶轮转速(rmin);
v1——第一格叶轮桨板中心线速度,(m);
s D0——叶轮桨板中心点旋转直径(mm); 叶轮线速度:
v1=0.5m/s,v2=0.3m/s,v3=0.2 m/s ,D=2.55m 第一格n1=
60v160?0.5==3.75r/min, ?1=0.375rad
s?D??2.5560v260?0.35==2.63r/min,?2=0.263rad
s?D??2.55第二格n2=
b0.15桨板宽长比=?0.1<1
l1.5K=
?? 2g式中:K——系数 ?——阻力系数
?——水的密度(1000 kg g——重力加速度(m阻力系数?
b l小于0.1 1.10 1~2 1.15 2.5~4 1.19 4.5~10 1.29 10.5~18 1.40 大于18 2.00 m3)
s2)
? k?1.1*1000?562*9.8
4):桨板旋转功率计算
N0=ykl?2(r2?r1)/408 式中 y—每个叶轮上的桨板数目 l—桨板长度
44 R2—叶轮半径,R2=1.0m
r1—叶轮半径与桨板宽度之差为0.12 则第一格外侧桨板旋转功率
N1'=4?56?1.5?0.3753?(1.754?1.604)/408=0.123kw 第一格内侧桨板旋转功率
N1\=4?56?1.5?0.2633?(0.954-0.804)/408=0.060kw 第一格搅拌轴功率N1=N1'+ N1\=0.123+0.060=0.186kw 第二格外侧桨板旋转功率 N2=0.065kw
第二格内侧桨板旋转轴功率
N2=0.0086kw
\'
第二格搅拌轴功率N2=N2+N2=0.065+0.0086=0.0736kw 5):配用电机功率
设两台搅拌机合用一台电动机,电动机总功率为 N=0.186+0.0736=0.26kw,取0.3kw 传动效率取0.7
则N=0.3/(0.5?0.7)=0.86kw 6):投药
药剂采用PAC,其pH适用范围6-9, 加药车间设在反应池的旁边,通过管道输送到混凝池外的药剂注射器里。 7):进水布置
直接使用直径400mm的主干管进水,到两组池子中间分成2根小干管,直径200mm,在小干管各设一个药剂注射器投加絮凝剂,在池子的上端进水。 8):出水布置
在两格反应池过后,设计了一个长1m的过渡区,采用穿墙孔口与沉淀池相连,
每个空口长0.1m,宽0.1m,一共40个。
'\2:沉淀池 平流式沉淀池
平流式沉淀池沉淀效果好,对废水水量和温度的变化适应能力强,施工简单价低,处理水量不限,对中型企业尤其是乡镇企业的污水处理站,普遍应用的是平流式沉淀池。其结构见图3-4:
+3.89+3.39+2.89挡板+3.39+2.74+0.00+0.00-4.74图3-4:沉淀池示意图
2.1):沉淀池尺寸确定
查阅《污水处理厂工艺设计手册》,对于生物处理后的沉淀池,表面水力负荷1.0-2.0 (m3·m-2·h-1 )之间,此设计取了1.5 (m3·m-2·h-1 ),停留时间一般取1.5-2.5小时,本设计取2小时设计两座共壁合建。 (1)池子总表面积
A=
3600?Qmax3600?0.1157==278m2 q'1.5式中 q’—水力负荷,取1.5 (m3·m-2·h-1 )
Qmax—最大设计流量,因为此设计中流量不变,所以最大设计流量等于设计流量。
(2)沉淀池有效水深
h2=q'?t =1.5×2.0=3.0m
式中 q’—水力负荷,取1.5 (m3·m-2·h-1 )
t—停留时间,取2小时 (3)沉淀区有效容积V1 V1=Qt×3600=625m3 (4)沉淀池长度L L=vt×3.6