净水厂课程设计任务书(3)

2019-03-16 22:53

1)池子净宽度: B=14.55m

絮凝池尺寸:L2=15.97m,取16m;B2=14.55m,取14.6m; 2)搅拌器尺寸:

每排上采用5个搅拌器,每个搅拌器长:L=(14.55-0.2x6)/5=2.67m; 式中0.2搅拌器间的净距和其离壁的距离为0.2m。 搅拌器外缘直径:

D= 4.0-2x0.15=3.7m; (式中0.15―为搅拌器上缘离水面及下缘离池底的距离0.15m;)

每个搅拌器上装有四块叶片,叶片宽度采用0.2m,每根轴上桨板总面积为2.67x0.2x4x5=10.68m;

水流截面积:14.55x4=58.2(m2);

搅拌器总面积占水流截面积:10.68/58.2x100%=18.53,所选桨板面积较适合。 3)电动机功率:

图2-3

各排叶轮桨板中心点线速度采用叶轮转数及角速度分别为: 第一排:v1=0.5m/s;第二排:v2=0.35m/s;第三排:v3=0.2m/s; 叶轮桨板中心点旋转速度:D0=3.7-0.2=3.5m; 叶轮转数及角速度:n=60v1/πD0;

第一排:n1=60x0.5/3.14x3.5=2.73r/min; ω1=0.273rad/s; 第二排:n2=1.91r/min, ω2=0.191rad/s;

桨板宽长比:b/L=0.20/2.67=0.074<1,取φ=1.10;k=φρ/2g=56. 第一排每个叶轮所耗功率:

N1=ykL1(r24-r14)=4x56x2067x0.2733(1.854-1.654)/408=0.138kw,

用同样方法,可求得第二、三排每个叶轮所耗功率分别为N2=0.047kw;N3=0.009kw;

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第一排所需功率为N01=0.138x5=0.69kw;第二排所需功率为`N02=0.235kw; 第三排所需功率为:N03=0.045kw; 设三排搅拌器合用一台电动机带动,则絮凝池所耗总功率为:N=1.84kw

电动机功率(取η1=0.75,η2=0.70).

核算平均速度梯度G值及GT值;按水温20°计,μ=1.02X10 -6kg.s/m2), 第一排:G1=(102Xn01/μw1)1/2=48.41s-1; 第二排:G2=28.26 s-1; 第三排:G3=12.36 s-1;

反应池平均速度梯度:G= 45.64 s-1; 45.64x20x60=5.5x104; 经核算,G值和GT值均较合适。 (1) 三沉淀池的校核

ω=715x350cm2; R=W/ρ=1.77cm; Fr= V2/Rg= 1.35×

( 在1x10-4范围内,满足要求。) (2) 进、出口布置

沉淀池的进口只要尽量做到在进水断面上水流的均匀分布以及避免以形成的絮体的破碎,一般采用穿孔花墙布置,取穿孔流速小于0.08—0.10m/s

目前采用的办法多为采用指形槽出水,即在池宽方向均匀设置若干条出水槽,以增加出水堰长度和较小单位堰宽的出水负荷。单位堰宽符合要求小于20m3/﹙h.m﹚

2.4过滤

2.4.1滤池

在给水处理中的过滤是指通过过滤介质的表面或滤层中悬浮固体和其它杂质的过程。对于大多数地面水处理来说,过滤是消毒工艺前得关键性处理手段,对保证出水水质具有很重要的意义。 滤池的选择:

影响滤池过滤效果的因素主要有:

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(1)滤池的冲洗方式;(2)滤料的组成;(3)与滤料截污力大小密切相关的水流方向。

国内常用的滤池有普通快滤池、双阀滤池、V型滤池、多层滤料滤池、虹吸滤池、无阀滤池和移动罩滤池。根据全国的水厂设计经验,本次设计采用V型滤池。 图1 V型滤池剖面图

V型滤池的特点:运行可靠,采用砂滤料,材料易得,滤床含污量大、周期长、滤速高和水质好,具有汽水反冲洗和表面扫洗效果好,使用于大中型水厂。缺点是,配套设备多,需鼓风机,土建复杂,池深比普通快滤池深。

① 恒水位等速过滤。滤池出水阀水位变化不断调节开启度,使池内水位在整个周期内保持不变,滤层不出现负压,当某单格滤池冲洗时,带滤水继续进入该格滤池作为表面扫洗水,使其他格滤池的进水量不变。 ② 承承托层较薄。冲洗时,滤层保持膨胀,避免出现跑砂现象。

③ 采用石英砂滤料,滤层厚度比普通快滤池厚,截污量也比普通快滤池大,故滤速较高,过滤周期长,出水好。

配水系统的选择:

滤池由进水系统,滤料,承托层,清水(集水)系统,冲洗、配水系统,排水系统等组成。其中以冲洗配水方式对滤池设计影响最大。

配水系统主要有大阻力、中阻力和小阻力三种类型,要求配水系统能均匀地收集滤后水合分配反冲洗,并要求安装旁边,不易堵塞,经久耐用。 冲洗方式:

冲洗方式一般有单独用水方式,有表面辅助冲洗的水反冲洗,有空气辅助的水反冲洗及有表面扫洗和空气辅助擦洗的反冲洗。根据全国水厂设计经验,本厂采用汽水反冲洗,辅以表面扫洗的方式进行。 2.4.2设计参数的确定: 基本数据: 滤池的布置:

本厂的滤池的布置方式为双排平行布置,一共2组。 滤速和过滤周期

滤速一般为8~15m/h,本厂采用10m/h

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过滤周期较长,国内一般采用24~48h,本厂采用24h 滤料及承托层

滤料采用均粒石英砂,其粒径大小一般为0.9~1.20mm,不均匀系数

=1.2~1.4,滤

层厚度一般为0.9~1.5m,当滤速在8~12时,厚度一般为1.10~1.20m。 滤层上的水深

滤层上的设计水深一般为15-2.0m. 平面尺寸计算:

F=Q/VT

其中:F----为每组滤池所需面积(㎡) Q-----滤池设计流量(m3/h)

v-----设计滤速(m/h),一般采用8~15m/h

设计中取v=10m/h,则, F=25400/10X23.8=1068.91m2,单个滤池面积

f=F/N

其中f-----单个滤池面积(㎡)

N-----每组滤池分个数(取10个) 则,f=106.89㎡

一般规定V型滤池的长宽比为2:1~4:1,滤池长度一般不宜小于11米,滤池中央气、水分配槽将滤池宽度分为两半,每一半的宽度不宜超过4m。 单个滤池的实际面积 :

f实--单格滤池的实际面积(㎡)

B------单个池宽(m)

L------单个池长(m),一般L≥11m 设计中取其长宽L=15m,B=7.2m, f实=15.0x7.2=108㎡; 正常过滤实际流速

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其中:

为正常过滤是的实际流速(m/h) 为一滤池的设计流量(m3/h)

V=25440/10x108x23.8=9.9(m/h) 一个冲洗时其他滤池的滤速 U0=Q1/(N-1)xf=11m; 一般取10~14m/h,满足要求 进水系统 1、进水总渠

其中:

-----为进水总渠内水深(m); -----进水总渠净宽(m);

------为进水总渠内流速(m/s),一般采用0.6~1.0 m/s 设计中取

取1.0m,=0.8m/s

则,B=Q/(N-1)xf=2.94/1x0.8=3.67m 2、气动隔膜阀的阀口面积

A=

其中,A-----气动隔膜阀口面积(㎡)

----每格滤池的进水量(m3/s),

-----通过阀门的流速(m/s);一般采用0.6~1.0m/s 设计中取=0.8m/s Q2=2.94/4=0.735m3 A=0.735/0.8=0.1㎡ 气动隔膜阀阀口处的水头损失

其中,-----气动隔膜阀阀口处得局部阻力系数。

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