导流室内径
D2=4/3.14(3.14?D1’/4?W2?A2)=9.21m 导流室直径取9.5m,导流室壁厚Δ2=0.1m
D2’=D2+2Δ2=9.5+2×0.1=9.7m
第二反应室出水窗高度H=(D2-D1’)/2=9.5-6.7=1.4m,设计中取1.2m 导流室出口流速u6=40mm/s
出口面积A3=Q’/u6=1.25/0.04=31.25m
则出口截面宽H3=2A3/[3.141×(D2-D1’)]=1.21m 取H3=1.04m
出口垂直高度H3’=3H3=1.98m (4)分离室
取分离室上升流速u2=0.001m/s 分离室面积W3=Q/u2=0.25/0.001=250m 池总面积W=W3+3.14D2/4==323.86 池直径D=(5)池深计算
取池中总停留时间T=1.5h
有效容积V’=3600QT=3600×0.25×1.5=1350m3
考虑4%的结构容积,则池计算总容积V=V’(1+0.04)=1404m3 池超高取H0=0.3m 设池直壁高H4=2.4 池直壁部分容积
W1=3.14D×D/4×H4=784.04m3
W2+W3=V-W1=1404-784.04=619.96 m
取池圆台高度H5=3.8m,池圆台斜边倾角为45度,则底部直径:
DT=D-2H5=20.4-2×3.8=12.8m
圆台容积
W2=3.14H5/3×[(D/2) 2+DDT/4+(DT/2) 2]=836.35m3 本池采用球壳式结构,取球冠高H6=1.05m 球冠半径R球=(DT 2+4H6 2)/8H6=20.03m 球冠体积W3=3.14H62 R球-H6/3)=68.13m3 池实际有效容积
V=W1+W2+W3=1675.46m3
V’=V/1.04=1676.64/1.04=1611.02m3 实际总停留时间
T=1611.02/1350×1.5=1.79h
- 11 -
3
'22
2
4W3.14=20.31m,取D=20.4m,R=10.2m
池总高
H=H0+H4+H5+H6=0.3+2.4+3.8+1.05=7.55m
(6)配水三角槽
进水流量增加10%的排泥管水量,设槽内流速u3=0.5m/s
三角槽直角边长B1=
1.10?Qu3=0.74m
取B1=0.80m.
三角槽采用孔口出流,孔口流速同u3 出水孔总面积
1.10Q/u3=1.10×0.25/0.5=0.55 m
采用孔口d=0.1m ,每孔面积为3.14×0.1×0.1/4=0.0078554m3 出水孔数=4×0.55/(3.14×0.1×0.1)=70.6个
为施工方便,采取沿三角槽每5度设置一孔共72孔。
孔口实际流速u3=1.1×0.25×4/(0.1×0.1×72×3.14)=0.49m/s。 (7)第一反应室
第二反应室室底板厚Δ3=0.15m
第一反应室上端直径
D3=D1+2B1+2Δ3=6.7+2×0.8+2×0.15=8.6 第一反应室高
H7=H4+H5-H1-Δ3=2.4+3.8-3.0-0.15=3.05m 伞形板延长线与池壁交点处直径
D4=(DT+D3)/2+H7=(12.8+8.6)/2+3.05=13.75m 取泥渣回缝流速度u4=0.15m/s 泥渣回流量Q\=4Q
回流缝面积W6=Q\/u4
回流缝宽度
B2=W6/(3.14×D4)=4Q/(3.14×D4×u4)
=4×0.25/(3.14×13.95×0.15)=0.152m 取B2=0.18m
设裙板厚Δ4=0.06m 伞形板下圆柱直径
D5=D4-2(2B2+Δ4)=13.12m 按等腰三角形计算
H8=D4-D5=13.75-13.12=0.63m 伞形板下离池底高度
H10=(D5-DT)/2=(13.13-12.8)/2=0.16m 伞形板锥部高度
- 12 -
2
H9=H7-H8-H10=3.05-0.63-0.16=2.26m
(8)容积计算
第一反应池容积
3.14?H93.14?D5?H83.14?H102222V1=(D3?D3D5?D5)??(D5?D5DT?DT)?W3
124122=386.62m3
第二反应室加导流室容积
V2=
3.14?H1D142?3.14?(D2?D1')(H1?B1)422
=168.67m
分离室容积
V3=V’-(V1+V2)=1611.02 -(386.62+168.67)=1055.53m3 则实际容积比
第二反应室:第一反应室:分离室=1:2.29:6.25 池各室停留时间
第二反应室=168.87/(0.25×60)=11.26min 第一反应室=386.62/(0.25×60)=25.77min 分离室=1055.53/(0.25×60)=70.37min (9)集水系统
本池因池径较大采用辐射式集水槽和环行集水槽集水。
本设计考虑在池中加装斜板(管),对集水系统除按设计水量计算外,还可以以2Q进行校核,决定槽断面尺寸。
辐射集水槽(全池共设12根)
q1=Q/12=0.25/12=0.0208m/s
设辐射槽宽b1=0.25m ,槽内水流流速为V51=0.4m/s,槽底坡降il=0.1m 槽内终点水深 h2=q1/V51b1=0.208m 槽内起点水深
h1=
2hkh233
3
?(h2?il3)2?23il
式中 hk=
aq19b22?0.089,所以h1=0.126m
按2q校核取槽内水流流速v51’=0.6m/s
h2=2q1/v51’b1=0.277m
hk=31?(0.0208?2)9.81?0.2522?0.141m
- 13 -
h1=
2?0.1410.2773?(0.277?0.13)2?2/3?0.1?0.216m
设计取槽内起点水深为0.25m,终点水深为0.35m 孔口出流孔前水深为0.05m 孔口出流跌落0.07m 槽超高0.2m
槽起点断面高为
0.25+0.07+0.05+0.2=0.57m 槽终点断面高为
0.35+0.07+0.05+0.2=0.67m 环形集水槽
q2=Q/2=0.25/2=0.125 m3/s 取 V52=0.60m/s
槽宽b2=0.5m,考虑到施工方便取为平底则il=0 槽内终点水深
h4=0.125/(0.6×0.5)=0.42m
hk =3?q2 gb22 =0.185m (a-折算系数,取a=1)
槽内起点水深
h3 =
2hkh43?h42=0.45m
流量增加一倍时,设V52/ =0.80m/s
hk=31?0.25 9.81?0.522=0.255m
h4=0.25/(0.6×0.5)=0.83m h3 =
2?0.2550.833?0.832=0.85m
设计取用环型槽内水深为0.8m,槽超高0.3m 环型槽断面高为
0.8+0.07+0.05+0.3=1.22m 总出水槽:
设计流量为Q=0.25m/s,槽宽0.7m,总出水槽按矩形渠道计算,槽内水流流速V53
=0.8m/s,槽底坡降il=0.2m,槽长为6.0m。
槽内终点水深 h6 =Q/( V53 ×b3)=0.25/(0.8×0.7)=0.446m
- 14 -
过水断面面积
A=Q/ V53 =0.25/0.8=0.3215m2
水力半径
R=A/ρ=0.3125/(2×0.446+0.7)=0.1963m
粗糙系数n取0.013。
指数:y=2.5n-0.013-0.75×(n-0.10) ×R
=2.50.013-0.013-0.75×(0.013-0.10) ×0.1963=0.1503 谢才系数
c=1/n×R=1/0.013×0.1963则水力坡度:
I=V532/(R×C2)=0.0009 槽内起点水深:
h5 = h6–il+0.0009×6=0.251m
流量增加一倍时,总出水槽内流量Q=0.5 m/s,槽b3 =0.7m,取槽内流速V53’=0.9m/s
槽内终点水深:
h6’=0.5/(0.7×0.9)=0.79m n=0.013
A=Q/ V53’=0.5/0.9=0.556m3 R=A/ρ=0.2439
Y=2.50.013-0.013-0.75×(0.013-0.10) ×0.2439=0.1498 C=1/0.013×0.24390.1498=62.267(m1/2/s) I=0.92 /(0.2439×62.2672)=0.00086
槽内起点水深
h5’=0.79-0.2+0.0086×6=0.595m 设计取槽内起点水深为0.6m; 设计取槽内终点水深为0.8m; 超高取0.3m;
则出水总槽起点高为0.9m,终点高为1.1m。
按设计流量计算得从辐射起点至总出水槽终点的水面坡降为
h=( h1+il-h2)+( h3-h4)+il=0.053m
设计流量增加一倍时辐射起点至总出水槽终点的水面坡降为 h=(0.216+0.1-0.227)+(0.85-0.83)+0.00086×6=0.114m 辐射集水槽采用孔口出流。
取孔口前水位高h=0.05m;流量系数μ取0.62,则孔口面积:
f=
q13
y
0.1503
=60.226(m/s)
1/2
?2gh=0.0339m
2
取每个小孔直径为25mm(在每个辐射集水槽外侧预埋DN25塑料管作为给水管,加
- 15 -