装斜管或斜板后将塑料管拆除,则集水孔孔径改为32mm)。 每恻孔口数目
n=2f/(3.14×d)=2×0.0339/(3.14×0.25)=34.55个 安装斜板(管)后流量为2q1,则孔口面积增加一倍为0.0678m2 每侧孔口数目:n=39.31个。
设计采用每侧孔口数为37.5(包括环型基水槽1/2长度单位侧开孔数目)。 (10)排泥及排水计算
污泥浓缩管:总容积根据经验按池总容积的1%考虑 v4’=0.01×v’=0.01×1422.55=14.3m 设三个泥斗,每个容积为
v斗’=14.23/3=4.74m3
取泥斗上沿池体侧距池体中轴R1=9.0m. h斗=R1-R1?(22 2
3
2q2)=0.12m
2泥斗上底面积
s1=2.9×2.05+2/3×2.9×hil=6.177m2.
下底面积
s2=0.45×0.45=0.2025m 污泥斗容积
v=1.8/3(6.177+0.2025+6.177?0.2028) =4.499m3 三斗容积
v4=3×v=13.50m3
污泥斗总容积为池容积的13.50/1422.5=0.95% 排泥周期:本池进水悬浮物含量s1≤120mg/L 出水悬浮物含量s9≤5mg/L 污泥含水率P=98%
设浓缩污泥密度P=1.02t/m3 排泥周期
T0=
10V4(100?P)l(S1?S4)Q42
=170min
排泥历时(t0)
设污泥斗排泥管为DN100
其断面 W01=3.14×0.1×0.1/4=0.04MP,取λ=0.03,管长l=5m. 局部阻力系数: 进口ε=1×0.5=0.5 T字管ε=1×0.1=0.1 出口ε=1×1=1
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4个弯头ε=1×0.4=0.4
闸阀ε=0.15+4.3=4.45(闸阀\\截止阀各一个)
Εε=6.45 流量系数:μ=
1?1λld?Εε3
=0.33.
排泥流量q1=μW012gh=0.0229m/s
排泥历时t0=v斗/q1=4.499/0.0229=196.46s 放空时间计算:设池底中心排空管等直径DN250
W01=3.14×0.25×0.25/4=0.04909m2
本池开始放空时水头为池运行水位至池底管中心高差H2’
H2’=7.55-0.3+[0.2=0.3-(0.25+2×0.025)/2]=7.6m H1’=H2’-H4=7.6-2.4=5.2 取λ=0.03.管长l=15m 局部阻力系数ε 进口ε1=1×0.5=0.5 出口ε2=1×1=1 闸阀ε3=0.2×2=0.4 T字管ε4=1×0.1=0.1
Εε=2.0 流量系数:μ=
1?1λld?Εε=0.46
瞬时排水量
q=elW012gH2'=0.276m3/s 放空时间
t?t1?t2
1/2
=2k1(H2’式中k1=
μdD2-H1’
1/2
)+2k2(DTH1
2’1/2
+4/3DTH1ctgα)+4/5H1’
3/2 3/2
tgα
2
2=3267.93
2g?7.85 k2=
μd12
2g α=45度,ctgα=1,DT=12.8m
t=t1+t2=2k1(H2’ 1/2-H1’ 1/2)+2k2(DT2H1’1/2+4/3DTH13/2ctgα)+4/5H1’ 3/2tg2α =12205.996s
=3.39h
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2.3.2 搅拌设备工艺计算 设计流量Q=0.25m3/s 第二絮凝室内径D1=6.2m
第一絮凝室深度H7=3.05m 第一絮凝室平均纵剖面积
F =(D3+D5)×H9/2+(D5+DT)×H10/2+2/3D4×H6 =36.2m2
计算部分:
(1)提升叶轮
①叶轮外径d1: 取叶轮外径为第二絮凝室内径的70%。
d1=0.7D1=4.34m
取d1=4.4m
②叶轮转速n
叶轮外缘的线速度采用v1=1.5m/s
n=60v1/3.14d1=6.51r/min
③叶轮的比转速
叶轮的提升水量
Q提=5Q=5×0.25=1.25 m /s 叶轮提升水头取H=0.1 ns=3.65n
1H0.753
Q提=139.4
④叶轮内径d2:
查表得:当ns=139.4时 d1/d1=2 d2=d1/2=2.2m
⑤叶轮出口宽度B
B=60Q提/Kd12n
=60×1.25/(3×4.4×4.4×6.51) =0.2m
(2)搅拌叶片
①搅拌叶片组外缘直径D3
其外缘线速度采用v1=1m/s,则
D3=60×v2/3.14n=2.94m
②叶片长度H2和宽度b
取第一絮凝室高度的1/3为H2,即
H2=1/3H1=1/3×3.05=1.02m 叶片宽度采用b=0.2m
③搅拌叶片数n1
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取叶片总面积为第一絮凝室的8%,则 n1=0.08F/bH2=0.08×36.2/0.2×1.02=14片
搅拌叶片和提升叶片均装14片,按径向布置。
(3)电动机功率
经验公式: 提升水头H=(nd1/87)2 =0.11
①提升叶轮所消耗的功率N1
N1=ρQ提H/102η=2.97kw
(叶轮效率取0.5)
ω=2×3.14n/60=0.68rad/s
②提升叶轮所消耗功率N2
N2=Cρω3H2/400g(r24-r14)Z =1.30kw
③搅拌器轴功率N
N=N1+N2=2.97+1.30=4.27kw
④电动机功率
传动效率η取0.75
N’=4.27/0.75kw
选用电机功率为6.0kw,减速机构采用三角皮带和涡轮涡杆。 2.4 过滤部分
本设计拟采用虹吸式移动罩滤池。
移动罩滤池是由若干滤格组成,设有公共进水出水系统的滤池。每滤格均在相同的变水头条件下,以阶梯式进行降速过滤,而整个滤池又在恒定的进、出水位下,以恒定的流速进行工作。
特点:
下向流、沙滤料、低水头反冲洗连续过滤滤池。 优点:
(1) 造价低,不需大量阀门设备; (2) 池深浅,结构简单;
(3) 能自动连续运行,不需冲洗水塔或水泵; (4) 节约用地,节约电耗; (5) 降速过滤。
缺点:
(1) 需设移动冲洗设备,对机械加工、材质要求较高;
(2) 起始滤速较高,因此滤池平均设计滤速不宜过高; (3) 罩体与隔墙间的密封要求较高。 适用条件:
(1) 水浊度小于10NTU;
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(2) 适用于大、中型水厂; (3) 单格面积不宜过大。
2.4.1 已知条件:
总产水量为0.75m3/s (包括水厂用水)
滤池分为四组
每组设计流量为Q=0.75/4=0.1875m/s=675m/h 运行参数: 平均滤速v=9m/h 冲洗强度q=15l/(s·m) 冲洗历时t=7min
运行周期T=8h
冲洗时滤池最大膨胀率取e=45%
2.4.2 设计计算 (1)滤池面积F ①滤池有效工作系数k
k=1-t/(60T)=1-7/(60×8)=0.985
②每组滤池过滤面积F F=Q/(kv)=76.14m2
③每格滤池面积
采用f=2.4m2,平面形状取正方形,则边长a=(数据参照南通市自来水公司)
④每组滤池面积
n=F/f=76.14/2.4=32格
(2)每组滤池滤格部分平均尺寸 ①单格组合
确定横排数为n8=4格,纵向数n1=8格. ②分格隔墙厚
中间分隔墙采用钢筋混凝土预制板
厚度采用b=0.1m,池壁的隔墙厚度采用b1=0.2m 池长l
l=an1+b(n1-1)+2b1 =13.5m
加进水出水系统后池长l=17.8m,详见后面计算 池宽B
B=an2+b(n2-1)+2b1=6.9m
(3)配水系统
配水系统采用钢筋混凝土滤板,滤板开孔数为156只/ m2 孔口呈喇叭形,上口孔径为25mm,开孔面积为7.65%。下口孔径为13mm,开孔面积为2%,滤板厚度0.1m,滤板
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2
3
3
f=1.55m