宽 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 流速 0.2 0.2 0.18 0.18 0.16 0.16 格编号 13 14 15 16 17 18 孔洞高×2.03×2.28×2.43×2.67×2.77×2.85×宽 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 流速 0.14 0.14 0.12 0.12 0.10 0.10 5.4 内部水头损失计算
1~8格为前段,其竖井之间孔洞流速为0.20~0.30m/s,水过网孔流速为:
v3前=0.25~0.30m/s;
9~12格为中段,竖井之间孔洞流速为:0.20~0.15 m/s,水过网孔流速为:
v3中=0.22~0.35m/s; (1)前段
网格的孔眼尺寸80mm×80mm,取v3前=0.28 m/s,净空断面 A2=0.683/0.28=2.44m2;
每个网格的孔眼数为2.44/0.082=381个。 前段共设网格12块,前段网格水头损失为:
2h1前=nξ1v3/2g
其中n取12,ξ1为网格阻力系数,在此处取1.0,则:
2h1前=nξ1v3/2g=12×1.0×0.282/19.6=0.050m; 前段孔洞水头损失为:
2h2前=∑ξ2v2/2g
其中ξ2为孔洞阻力系数,取3.0,则:
2h2前=∑ξ2v2/2g=3.0(0.32×3+0.232×3+0.202×2)/19.6=0.0789m (2)中段
网格的孔眼尺寸为100mm×100mm,取v3中=0.24m/s,净空断面: A3=0.683/0.24=2.85 m2; 每个网格的孔眼数为: 2.85/0.12=285个。
中段共设网格6个,则中段网格水头损失为: h1中=6×1.0×0.242/19.6=0.0176m。
中段孔洞水头损失:
2h2中=∑ξ2v2/2g=3.0(0.182×2+0.162×2)/19.6=0.0178m; (3)后段
不设网格,孔洞水头损失为:
3.0(0.142×2+0.122×2+0.102×1)/19.6=0.0119m; 絮凝池总水头损失为:
h=∑h1+∑h2=0.050+0.0789+0.0176+0.0178+0.0119=0.1832m。 5.5 核算 G=
1000?0.1832-1=51.44 s-41.029?10?636GT=51.44×636=32718.6 ,符合设计要求。
6斜板沉淀池
6.1设计要点
(1)斜板沉淀池水流方向主要有上向流、侧向流及下向流三种,本次设计选择上向流。
(2)颗粒沉降速度?:应该根据水中颗粒情况通过实际实验测得;在无实验资料时可参考已建类似沉淀设备的运转资料确定;一般混凝反应后的?大致为0.3~0.6mm/s,本次设计取0.55mm/s。
(3)有效系数?:斜板沉淀池在实际生产运转中因受进水条件、斜板结构等影响而使沉淀效率降低的系数,一般在0.7~0.8之间,本次设计取0.75。
(4)倾斜角?:根据斜板材料和颗粒情况而异,一般为了排泥方便常用倾斜角为50°~60o,本次设计取60o。 (5)板距P:即两块斜板间的距离,一般采用50~100mm,常用100mm。 (6)板内流速?:一般为10~20mm/s,本次设计取20mm/s。
(7)为了使水流均匀分配和收集,应设置整流墙。宽度为0.8m。 (8)排泥设备,一般采用穿孔板排泥。
6.2.水力计算:本次设计采用两个斜板沉淀池 (1)斜板投影面积总和A=
Q??=
22=1656(m) -30.75?0.55?101.366 斜板实际面积A、=
A=3312(m2) ?cos60 取斜板长度l为1.5m,则 斜板高度为h=lsin60?=1.3(m)
沉淀池高H=0.8+1.5+1.2+0.3+1.3=5.1(m) (0.8m为排泥槽的高度,1.5m位配水区高度,1.2m位清水区高度,0.3m为超高,1.3m为斜板高度)
Q 沉淀池宽为B===27(m)
?hB27 斜板间隔数N===270(个)
P100?10-3A、3312 斜板组合全长(即池长)L===8(m)
Nl270?1.5(2)复核颗粒沉降所需的长度 颗粒沉降所需的时间t=
L`? h=Ptan?
`?=
h20?10?3? 颗粒沉降所需长度为L=Ptan?=0.1?3?=6.30(m) ?45.5?10? 现采用长度8m大于6.30m,可满足颗粒沉降时的要求长度。
6.3沉淀池的进口布置
要尽量做到在进水断面上的水流的均匀分布,并且避免已形成的絮凝体的破碎,一般采用穿孔墙布置。其穿孔流速小于0.08~0.10m/s,本次设计采用0.10m/s。
进水穿孔墙孔眼总面积?? 孔眼个数n??Q??1.366/2?6.83(㎡) 0.10??6.83?569(个)
0.15?0.086.4沉淀池的出水布置
要求在池宽方向均匀集水,并尽量取上层澄清水,减少下层沉淀水的卷起,目前采用的方法多为指形槽出水。
??( 指形槽长度L?(?B)1Q2q121.366?86400?27)?68(m)
360?2 指形槽可采用锯齿三角堰
每个三角堰流量q1?1.343H12.47?1.343?(60?10?3)2.47?1.29?10?3(m3/s)
三角堰个数n1?Q1.366/2??527(个) q11.29?10?3 堰口下缘与出水槽水面的距离为50~70㎜. 6.5排泥方式
排泥是否通畅关系到沉淀池净水效果,当排泥不畅、泥渣淤积过多时,将严重影响出水水质。本次设计选择穿孔管排泥方式。 穿空管的孔眼布置采用等间距布置。
积泥均匀度0.5~0.85,取0.65;穿孔管长度取6.0m;孔眼间距S=0.3~0.8,取0.8m;孔眼直径取30mm;管壁壁厚取为4mm。
6?1?6(个) 0.8?d2?6?0.785?(0.03)2?4.239?10?3(m2) 孔眼总面积??0?m?4?04.239?10?3? 穿孔管截面积????6.52?10?3?(m2) k?0.65 孔眼个数m=?1?LS-3 穿孔管直径D0?4??4?6.52?10?( 9cm)??
7普通快滤池
滤前浊度应小于10NTU
气水冲洗强度及时间:先气冲洗 强度14L/(s*㎡)冲洗时间2min; 气水同时冲洗 气强度 14L/(s*㎡) 水强度 3L/(s*㎡) 冲洗时间 3min;
后水冲洗 强度 8L/(s*㎡) 冲洗时间 5min. (1)滤池每日实际工作时间T=24-0.1×24/12=23.8h
滤池总面积F=Q/vT=1365.88×86400/(1000×19×23.8)=261㎡ 滤池个数N=6>5,采用双行排列
单池面积f=F/N=261/6=43.5㎡<100㎡(单池面积一般不宜大于100平方米)
滤池长宽比L/B=3/1,得长L=11.42m,宽B=3.80m.
校核强制滤速:v=NV/(N-1)=6×19/5=22.8m/h>19m/h ,符合三层滤料所需的强制滤速20~25m/h。 (2)滤池高度计算: 承托层高度H1=0.45m 滤料层高度H2=0.7m
滤池上面的水深H3=1.5m 滤池超高H4=0.3m
故滤池总高H=H1+H2+H3+H4=2.95m. (3)配水系统
要求:能均匀地收集滤后水和分配反冲洗水;并要求安装维修方便,不易堵塞经久耐用。
采用带有干管和穿孔支管的“丰”字形大阻力配水系统 冲洗强度q=14L/(s*㎡) i干管
干管流量q1=fq=43.5×14=609L/s
采用管径DN1=800㎜>300㎜,流速v=1.21m/s,1000i=2.11 故干管应埋入池底,顶部设滤头或开孔布置。 ii支管
中心间距a=0.3m
每池支管数n2=2×L/a=2×11.42/0.25=9
每根支管入口流量q2=q1/n=609/92L/s=6.6L/s 采用管径DN2=75㎜,v=1.53m/s,1000i=74.4 iii孔眼布置
K=孔眼总面积/滤池面积=0.25%
孔眼总面积F3=kf=0.25%×43.5=0.109㎡
采用孔眼直径d3=10㎜(9~12㎜) ,每个孔眼面积f3=78.5㎜2 孔眼总数N3=F3/f3≈1389(个) 每根支管孔眼数n3=N3/n2≈15(个)
支管孔眼布置设两排,与垂线成45°夹角向下交错排列。 每根支管长度L2=?(B-DN1)=1.5m 每排孔眼中心距a3=L2/(?n3)=0.2m
孔眼水头损失:支管壁厚δ=5㎜,流量系数μ=0.65 水头损失h3=1/2g(q/10μk)2=3.79m. iv复算配水系统:
支管长度与直径之比不大于60,则1.5/0.075=20<60
孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5,则F3/n2f2=0.27<0.5 干管横截面积与支管总横截面积之比,一般为1.75~2.0,则f1/n2f2=1.3≈1.75
3.洗砂排水槽:
洗砂排水槽中心距采用a0=1.7m