则静态混合器管径为:
D?2.混合单元数 按下式计算
4q4?0.5??0.80m ,本设计采用D=800mm; ?v3.14?1.0N?2.36v?0.5D?0.3?2.36?1?0.5?0.8?0.3?2.52,本设计取N=3;
则混合器的混合长度为:
L?1.1DN?1.1?0.8?3?2.64m 3.混合时间
T=
L2.64??2.64s v1.04.水头损失
Q20.52h?0.11844.4n?0.1184?4.4?3?0.24m<0.5m,符合设计要求。
d0.85.校核GT值
G??h9800?0.24?1?1s,在700-1000之间,符合设计要求 ??884.02s?3?T1.14?10?2.64 GT?884.02?2.64?2333.82?2000,水力条件符合设计要求。
4.3 往复式隔板絮凝池设计计算
4.3.1 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?Q86400??1800m3/h?0.5m3/s,絮凝时间T=20min。 24n24?24.3.2设计计算 1. 絮凝池有效容积 V?QT1?1800?20?600m3 60 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。 2. 絮凝池有效长度
L?V600??20m HB2?15
式中: H——平均水深(m);本设计取超高0.5m,H=2.0m; 3. 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?末端廊道宽度: a?Q10.5??0.5m vH0.5?2Q10.5??1.25m Hv2?0.2廊道宽度分成4段。各段廊道宽度和流速见表2-1。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,廊道水深是递减的。
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
四段廊道宽度之和?b?4?4.2?5.6?6.25?20m
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?27?0.2?25.4m
4.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,通常按曼宁公式
11Ci?Ri6计算。
nR1?a1H0.5?2.0==0.22 m
a1?2H0.5?2?2.011116C1?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. 602C4?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?0.298m/s其他3段转弯处的流速为: v3t?0.223m/s
v4t?0.143m/s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:
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5. GT值计算(t=200C时) G?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??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。
4.4 斜管沉淀池设计计算
斜管沉淀池是浅池理论在实际中的具体应用,按照斜管中的水流方向,分为异向流、同向流、和侧向流三种形式。斜管沉淀池具有停留时间短、沉淀效率高、节省占地等优点。本设计沉淀池采用异向斜管沉淀池,设计2组 4.4.1设计参数
设计流量为Q=1800 m3/h,斜管沉淀池与絮凝池合建,池宽为15m,表面负荷
q=10 m3/ m2·h斜管材料采用厚0.4mm,塑料板热压成成六角形蜂窝管,内切圆直径d=25mm,长1000mm,水平倾角θ=60°,斜管沉淀池计算草图见图4-2.
排泥集水管清水区斜管区配水区穿孔排泥管积泥区
4.4.2 设计计算 4.4.2.1平面尺寸计算 1.沉淀池清水区面积
A?Q1800??180m2 q1032式中 q——表面负荷?一般采用9.0-11.0m3/(m2?h),本设计取10 m3/(m2?h) ?m/(m?h)??,2. 沉淀池的长度及宽度
L?A180??12m B152
则沉淀尺寸为L?B?12×15=180 m ,为配水均匀,进水区布置在15m长的一侧。在12m的长度中扣除无效长度0.5m,因此进出口面积(考虑斜管结构系数1.03)
A1?(L?0.5)?B(12?0.5)?15??167.48m2
k11.03式中: k1——斜管结构系数,取1.03 3 沉淀池总高度
H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?1.2?0.87?1.5?0.80?4.67m
式中 h1——保护高度(m),一般采用0.3-0.5m,本设计取0.3m; h2——清水区高度(m),一般采用1.0-1.5m,本设计取1.2m;
h3——斜管区高度(m),斜管长度为1.0m,安装倾角60,则h3?sin600?0.87m; h4——配水区高度(m),一般不小于1.0-1.5m,本设计取1.5m; h5——排泥槽高度(m),本设计取0.8m。
4.4.2.2.进出水系统 1. 沉淀池进水设计
沉淀池进水采用穿孔花墙,孔口总面积:
0
Q0.5??2.5m2 v0.2式中 v——孔口速度(m/s),一般取值不大于0.15-0.20m/s。本设计取0.2m/s
A25000每个孔口的尺寸定为15cm×8cm,则孔口数N?2??209个。进水孔位置应在斜
15?815?8A2?管以下、沉泥区以上部位。 2.沉淀池出水设计