上海理工大学 给水处理设厂计
5.校核GT值 G??h9800?0.2?1 ??740s?3?T1.14?10?3.12 GT?740?3.2?2200，水力条件符合设计要求。
3.3 机械絮凝池设计计算
3.3.1 主要设计参数
（1）T＝15～20min，平均G＝20～70 S－1，GT＝1×10～1×10
45（2）设3～4档搅拌机，每档用隔墙或穿孔墙分隔，以免短流。
（3）第一级（进口处）搅拌机浆板中心处线速度0.5－0.6m/s;最后一级（出口
处）搅拌机浆板中心处线速度0.１－0.２m/s;
（4）浆板总面积宜为水流截面积的10％～20％，不宜超过25％ （5）浆板长度不大于叶轮直径75％，宽度宜10～30cm。 垂直轴：
1)浆板顶应设于水面下0.3m； 2)浆板底应设于池底以上0.3～0.5m； 3)浆板长度不大于叶轮直径的75%; 4)浆板距池壁间距不大于0.25m;
5)每块浆板宽度为长度的1/10～1/15，一般为10～30cm。 3.3.2 计算 1.反应池的容积：
V?QT3(m)60nQ?设计流量，m3/h (3-3-1) n?池数T?絮凝时间，minQ?105000m3/d?4375m3/d?1.22m3/s
絮凝时间T一般取15-20min 这里取T=15min。 设置四组絮凝反应池，所以n=4 则每组反应池的有效容积为
QT4375?15V???273.5m3
60n60?4 (有效容积比较小，搅拌器采用垂直轴式安装) 2．絮凝池的布置
V273.5??4.27 取絮凝池长L=16m,宽度B=4m,则高度H?LB16?416
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水池超高取0.3m,则水池全高为4.60m。
每组絮凝池按长度方向分4格，每格的长度L1=B=4m,每格的容积为73.12m3。 3. 搅拌器的布置
搅拌器采用垂直轴式安装。
絮凝池分格墙上过水孔洞上下交错布置，每格设一台搅拌设备，具体布置见下图：
图3-2 机械絮凝池内部布置图
1— 浆板 ；2—叶轮；3—旋转轴；4—隔墙
1） 叶轮直径取池宽的80 % ，采用3.2m ，叶轮桨板中心点线速度分别
采用：第一格取v1?0.50m，第二格v2?0.40m，第三格v3?0.35m，
sss第三格v4?0.20m。桨板长度与叶轮直径之比取0.7，桨板长度为1.68
sm ，桨板宽度取0.12 m。每根轴上桨板数为8块，内外侧各4块（装置尺寸见下图）。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为：
8?0.12?1.68?11.8%。为了防止水流短路,每格设四块挡板，尺寸为：
4.57?3宽?高=0.2m?1.2m，其面积与絮凝池过水断面积之比为：
4?0.2?1.2?7%。总桨板面积与絮凝池过水断面积之比为：
4.57?37%+11.8%=19.8%，小于25%，满足要求。
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设浆板相对于水流的线速度等于浆板旋转线速度的0.75倍，则相对于水流的叶轮转速为：
0.75?0.5w1??0.47rad/s
0.80.75?0.4w2??0.38rad/s
0.80.75?0.35w3??0.33rad/s
0.80.75?0.2w4??0.19rad/s (为叶轮中心点的旋转半径)
0.82）浆板所需功率计算：(以第1格为例) 计算依据：
nCP??D?l?3(r24?r14)18P?每根旋转轴全部浆板所耗功率，Wn?同一旋转半径上浆板数CD－阻力系数，CD＝1.1 (3-3-2)
?－旋转角速度，rad/sr2,r1－浆板外缘、内缘旋转半径，m
外侧浆板r1=1.68m，r2=1.8m；内侧浆板r1=0.74m，r2=0.86m.内外侧浆板各4块（因为：浆板宽比长=0.12/1.68<1,所以CD=1.1）：
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P1?CD4?1.1?1000344?l?(r?r)??1.68?0.473?[(1.84?1.684)?(0.864?0.744)]?266.58W?218i 8n同理可得： P2=140.88W；P3=92.27W，P4=17.61W
机械絮凝池总功率为：
?P0?(266.58?140.88?92.27?17.61)?4?2069.36W
设4台搅拌设备各配备一台电动机，每台电动机功率为 （取?1?0.75,?2?0.70）：
N??N04??12?0.40563?0.193KW。
4?0.75?0.70选用型号为Y801-2小型三相鼠笼式异步电动机，额定功率为0.75KW。 3）核算平均速度梯度G值和GT值
（按水温15。计，水的动力粘度??1.14?10?3P： as）第一格为： G1?P266.58?11 ??56.55s?3?V1.14?10?73.12P2140.88??41.11s?1 ?3?V1.14?10?73.12P392.27?1 ??33.27s?3?V1.14?10?73.12P417.61??14.53s?1 ?3?V1.14?10?73.12第二格为： G2?第三格为： G3?第四格为：G4?絮凝池平均速度梯度： G??P??4V?266.58?38.39s?1， ?31.14?10?4?73.12G?T?39.39?15?60?3.55?104
经核算：G和GT值均较合适。 4. 孔洞设计
第一格进水管管径取
v?400 mm ，则进水流速为：
Q/4?2.43m/s，满足平均经济流速要求。进水孔洞流速分别取：
?/4?D2第一个孔洞取v1?1.0m/s；第二个孔洞取v2?0.8m/s； 第三个孔洞取v3?0.7m/s；第四个孔洞v4?0.4m/s。
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则孔洞面积分别为：
第一个孔洞为F1?Q/44375/4??0.304m2； v13600?1.0Q/44375/4??0.380m2 v23600?0.8Q/44375/4??0.434m2； v33600?0.7Q/44375/4??0.76m2 v43600?0.4第二个孔洞为F2? 第二个孔洞为F3? 第三个孔洞为F4?孔洞直径分别为：
第一个孔洞为d1?4F1?4F3?0.62m； 第二个孔洞为d2?4F2?4F4?0.70m
第三个孔洞为d3?5. 孔洞水损计算
??0.74m；第四个孔洞为d4???0.98m。
v1212第一个孔洞为h1???1.06??0.054m（孔洞局部水损系数取??1.06）
2g2g2v20.82第二个孔洞为h2???1.06??0.0348m；
2g2g2v30.72第三个孔洞为h3???1.06??0.0264m；
2g2g2v40.42第四个孔洞为h4???1.06??0.0088m；
2g2g故总水头损失为：
?h?(0.054?0.0348?0.0264?0.0088)?4?0.5m
3.4沉淀设备的设计
斜管/板沉淀池是根据浅池原理开发的一种沉淀池。在沉淀池的沉淀区内放置
倾角为60°的斜管或斜板(斜管管径约25～40毫米，长为800～1000毫米。 斜板间距约100毫米)。因沉淀区分隔为许多区，沉淀面积和沉淀效率显著增加；同时，沉到管底或板面上的污泥将自动滑离沉淀区，解决了除泥问题。池型分三种：在斜管或斜板间水与污泥异向流动（水流从下向上），称为异向流，应用最广；水与污泥同向流动（水流从上向下），称同向流；水流水平向流过斜板间隙，称为横向流。
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给水厂设计总说明书
