市 政 与 环 境 工 程 系
MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT
3、结构设计参数
(1)管道直径D=1.0m
(2)处理水量Q=1.22m3/d (3)水头损失h=0.1184×(Q2/d^4.4)×n,通常设计h≤0.5m当h=0.5时混合单元n取2.8因此选用DN1000内装3个混合单元的静态混合器。加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元,投药管插入管径的1/3处,且投药管上多处开孔,使药液均匀分布。 三、絮凝池
1.选择:往复式隔板絮凝池
2.原因:絮凝效果较好,构造简单,施工方便;适用于水量大于30000m3/d的水厂,水量变动小。 3.结构设计参数
絮凝池设计n=2组,每组设1池,每池设计流量为 Q1=-Q90720==1890m3/h=0.525m3/s 絮凝时间 T=20min 24n24?2设计计算
絮凝池有效容积 V=Q1T=630m3
考虑与斜管沉淀池合建,絮凝池平均水深取2.0m,池宽取B=15.0m。 絮凝池有效长度
V=
V=630=21m HB2?15式中: H——平均水深(m);本设计取超高0.5m,H=2.5m; 隔板间距
絮凝池起端流速取v?0.5m/s,末端流速取v?0.2m/s。首先根据起,末端流速和平均水深算出起末端廊道宽度,然后按流速递减原则,决定廊道分段数和各段廊道宽度。 起端廊道宽度:a?Q10.525??0.525m vH0.5?2
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MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 末端廊道宽度:a?Q10.525??1.31m Hv2?0.2廊道宽度分成4段。各段廊道宽度和流速见表。应注意,表中所求廊道内流速均按平均水深计算,故只是廊道真实流速的近似值,因为,廊道水深是递表4-1 廊道宽度和流速计算表廊道分段号各段廊道宽度(m)各段廊道流速(m/s)各段廊道数各段廊道总净宽(m)10.500.584.0020.600.4274.2030.800.3175.6041.250.2056.25减的。
四段廊道宽度之和?b?4.2?4.2?5.6?6.55?20.55
取隔板厚度?=0.20m,共27块隔板,则絮凝池总长度L为:
L'?L?27?0.2?20.55?27?0.2?25.95
水头损失计算
2vitvi2hi??mi?2li
2gCiRi式中: vi——第i段廊道内水流速度(m/s); vit——第i段廊道内转弯处水流速度(m/s); mi——第i段廊道内水流转弯次数;
?——隔板转弯处局部阻力系数。往复式隔板(1800转弯)?=3;
li——第i段廊道总长度(m);
Ri----第i段廊道过水断面水力半径(m);
Ci——流速系数,随水力半径Ri和池底及池壁粗糙系数n而定,
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11通常按曼宁公式Ci?Ri6计算。
nR1?0.525?2a1H==`0.23m
a1?2H0.525?2?211116C1?R1??0.226?59.77,C12?3572.45
n0.013絮凝池采用钢筋混凝土及砖组合结构,外用水泥砂浆抹面,粗糙系数为n=0.013。其他段计算结果得:
R2?0.26R4?0.48C2?61.45C4?68.062C2?3776.10R3?0.33 C3?63.95 C32?4089.60
2C4?4632.16廊道转弯处的过水断面面积为廊道断面积的1.2-1.5倍,本设计取1.4倍,则第一段转弯处流速:
vit?Q11800??0.357m/s
1.4aiH36001.4?0.5?2?3600式中:vit——第i段转弯处的流速(m/s);
Q1——单池处理水量(m3/h);
ai——第i段转弯处断面间距,一般采用廊道的1.2-1.5倍; H——池内水深(m)。
v2t?0.29m8s/3s其他3段转弯处的流速为: v3t?0.22m /v4t?0.14m3s/各廊道长度为:
各段转弯处的宽度分别为0.7m;0.84m;1.12m;1.75m;
l1?n?(B?0.7)?8?(15?0.7)?114.4ml2?n?(B?0.84)?7?(15?0.84)?99.12ml3?n?(B?1.12)?7?(15?1.12)?97.16ml4?n?(B?1.75)?5?(15?1.75)?66.25m
第1段水头损失为:
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v12tv120.35720.52h1??m1?2l1?3?8???114.4?0.192m 22gC1R12?9.859.77?0.22表4-2 各段水头损失表段数1234合计mi8775li114.499.1297.1666.25Ri0.220.260.330.48vitviCi59.7761.4563.9568.06Ci2hi0.1920.1130.0600.0170.3570.500.2980.420.2230.310.1430.203572.453776.104089.604632.16h=∑hi=0.382m
1. GT值计算(t=200C时)
G???h1000?0.382??55.62s?1<60s?1,符合设计要求; ?460?T60?1.029?10?204
5
GT?55.62?20?60?66240(在10-10范围之内)
絮凝池与沉淀池合建,中间过渡段宽度为1.5m。
四、沉淀池
1、选择:斜板沉淀池
2、原因:沉淀效率高;体积小,占地小;适用于需要保温的低温地区,单池处理水量不宜过大,宜用于老沉淀池的改建与扩建及各种规模的水厂。 3、结构设计参数 (1)设计流量
Q?(1?k)Q?设
24n 式中 Q:单池设计水量 Q设:设计供水量(m3/d) K:水厂用水量占日用水量的百分比,一般采用5%~10% N:沉淀池个数,一般采用不少于2个
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本设计中取Q设=84000m3/d,k=8%,n=2 故Q=(84000×1.08)/(24×2)=1890m3/h=0.525m3/s (2)平面尺寸
1)沉淀池清水区面积
QA?
q 式中 A:斜管沉淀池的表面积(㎡)
Q:单池设计水量
q:表面负荷[m3/(㎡·h)],一般采用9.0 ~ 11.0 m3/(㎡·h)。
设计中q=9 m3/(㎡·h), 故A=1890/9=210㎡ 2)沉淀池长度及宽度
设计中取沉淀池的长度取24m,则沉淀池的宽度
A L 式中 B:沉淀池的宽度(m)。
B?A=8.75m设计中取9m L 为了配水均匀,进水区布置在24m长度方向一侧,在10m 的宽度中扣除无效的长度约0.5m,则净出水口面积,
(B?0.5)?LA1?
k1 故 B? 式中A1——净出口面积(㎡)
k1——斜管结构系数。设计中取k1=1.03
(B?0.5)?L 故A1?=198.06㎡
k1 3)沉淀池总高度
H?h1?h2?h3?h4?h5
式中 H:沉淀池总高度(m)
h1:保护高度(m),一般采用0.3~0.5m h2:清水区高度(m)一般采用1.0~1.5m