3.3.2絮凝池 1)絮凝池的选取
由于往复式隔板絮凝池絮凝效果好,构造简单,适用于水量大于3万m3/d,的水厂,所以选用往复式絮凝池。
设絮凝池数4个,絮凝时间T=20min,池内平均水深2.4m,超高0.3m。廊道内流速采用6档:v1?0.5m/s,v21?0.4m/s,v3?0.35m/s,v4?0.3m/s
v5?0.25m/s,v6?0.2m/s 2)池体的计算 总容积:
W?Qt?3472m3 60单池平面面积:
f?W3472??362m2 nH14?2.4池宽B:按沉淀池长(详见沉淀池计算)算,取B=20.4m。
池长(隔板间净距之和)L:
fL??17.7m
B隔板间距:按廊道内流速不同分成6档,对应廊道宽度为an。
an?Q10416.70.301 ??3600nvnH13600?4?2.4?vnvn0.301?0.5m/s a1'求得a1?0.60m,取a1?0.60m,则实际流速v1'?各廊道宽度与流速计算值见表1。
表1 廊道宽度与流速计算表 段数 设计流速vn(m/s) 1 2 3 4 5 6 0.50 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 廊道宽度an/m 计算值 0.60 0.75 0.86 1.00 1.20 1.51 采用值 0.60 0.75 0.90 1.00 1.20 1.50 0.50 0.40 0.33 0.30 0.25 0.20 '实际流速vn/(m/s) 每一种间隔采用3条廊道,共18条。水流转弯17次,则实际池长(隔板间净距之和):
''''''L'?3(a1?a2?a3?a4?a5?a6)?17.9m
隔板厚按0.2m计,池实际总长:
L0?L'?0.2?17?21.3m
3)水头损失的计算
按廊道内地饿不同流速分成6段,分别计算每一段的水头损失。 第一段:
水力半径:
R1?a1H10.6?2.4??0.27m
a1?2H10.6?2?2.41y1R1 n流速系数:
C1?粗糙系数n=0.013,
y1?2.5n?0.13?0.75R1(n?0.10)?0.15
计算得C1?63.1。
第一段廊道长度:l1?3B?3?20.4?61.2m
第一段水流转弯的次数:S1?3(前5段为3,第6段为2) 絮凝池第一段水头损失:
2v0v12h1??S1?l1
2g2g其中 ?为局部阻力系数。取3.0 v0为转弯处的平均流速
v0?Q?0.419m/s
3600?1.2a1'nH1带入数据。计算得第一段水头损失:
h1?0.095m
其余各段水头损失计算结果见表2。
表2 各段水头损失计算表
段数 1 2 3 4 5 6 Sn 3 3 3 3 3 2 ln 61.2 61.2 61.2 61.2 61.2 61.2 Rn 0.267 0.324 0.379 0.414 0.480 0.571 v0 0.419 0.335 0.279 0.251 0.209 0.167 vn 0.50 0.40 0.33 0.30 0.25 0.20 Cn 63.1 65.0 66.6 67.5 69.0 70.8 hn 0.095 0.059 0.040 0.032 0.022 0.009 总水头损失:
h??hn?0.256m
4)GT值的计算
水密度取??1000水动力粘度在20℃时取??1.029?10?4kg?s/m2。 kg/m3,
所以G值:
G?GT值:
?h?46s 60?tGT?46?20?60?55200
GT值在104?105 范围内,满足要求。 3.3.3沉淀池
1)沉淀池及其参数的选取
斜管沉淀池沉淀效率高,占地面积少,本次设计选用斜管沉淀池。根据规范,沉淀池参数设计如下。
沉淀池个数设置为4个。
液面上升流速v?3.0mm/s,颗粒沉降速度?0?0.4mm/s。
采用蜂窝六边形塑料斜管,管厚0.4mm,内切圆直径d?30mm,水瓶倾斜角??60?。
进水方式采用长边一侧进水,该边长度与絮凝池宽度相同。
进口配水采用穿孔墙配水系统,穿孔流速取0.1m/s;集水系统采用淹没孔集水槽,集水槽中距取1.5m。 2)沉淀池池体设计计算 ①清水区净面积:
A?Q2.89??240.8m2 nv4?0.003
斜管占用面积安3%计。
实际清水区面积:A'?A?1.03?248.1m2 斜管区采用矩形平面尺寸:长?宽?20.4m?12m ②斜管长计算
管内流速 : v0?斜管长 l?v?3.46mm/s sin?1.33v0??0sin?d?638mm
?0cos?考虑管段紊流,积泥等因素,过渡段采用250mm。 斜管总长 l'?250?638?888mm按1000mm计。 ③沉淀池高度
依据规范,选取高度参数: 采用保护高度0.3m 清水区高度1.2m 布水区高度1.2m 穿孔排泥斗槽高0.8m
斜管高度h?l'sin??0.87m
沉淀池总高:
H?0.3?1.2?1.2?0.8?0.87?4.37m
④复算管内雷诺数及沉淀时间
d30水力半径:R??0.75cm
44运动粘度(按稳定为20℃时计):??0.01cm2?s 雷诺数:
Re?Rv00.75?3.46?25.95 满足要求。
0.01??l'1000沉淀时间:T???289s?4.82min 在4-8min内。
v03.463.3.4滤池
1)滤池及其参数的选取
均粒滤池(v型滤池)采用均粒滤料,含污能力高,单池面积大,冲洗方式采用气水反洗、表面扫洗像结合的方式,反洗效果好,适用于大中型水厂。本次设计采用均粒滤池。
根据规范,设计参数选取如下:
滤池设置个数N?8,采用并排双格布置。
过滤周期为48h,正常虑速取v?10m/h。 气水冲洗时间共计t?12min,单独水洗时间2min,气水同时冲洗时间5min,单独水洗时间5min,扫洗时间为全部冲洗时间。
单独气洗强度q气1?15L/(s?m2),气水同时冲洗强度q气2?15L/(s?m2),
q水1?4L/(s?m2),单独水洗强度q水2?4L/(s?m2)。 2)滤池池体设计计算
滤池每日有效工作时间:T'?24?t(24/T)?23.9h 滤池总面积:F?Q/vT'?1046m2 单个滤池面积:f?F/N?130.7m2?210m2 取单池宽度B单?4.0m,单池单格长度L单?16.3m 实际单池面积:f'?2L单B单?130.4m2
‘实际滤池总面积:F?f'N?1043.2m2
虑速修正为:v'?Q/T'F'?10.03m/h
校核强制虑速:v强?v'N/(N?1)?11.46m/s在(10-18m/h)之间,满足要求。
3)高度计算
气水室高度取H1?0.8m,滤板厚度取H2?0.1m, 承托层厚度取H3?0.08m,滤料层厚度取H4?1.1m 滤层上水深H5?1.3m,进水系统跌差取H6?0.3m 进水总渠高H7?0.3m 滤池总高度:
H?H1?H2?H3?H4?H5?H6?H7?3.98m 取4m
4)滤头个数计算
参数选取:开孔比??1.5%,每个滤头缝隙面积f1?0.0004m2 单池滤头个数:
n??f130.4?1.5%?4875个 f10.0004
每平方米滤板滤头个数:n1?n/f?37 在30-55之间,满足要求。