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水质工程学课程设计计算说明书

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637.5?0.134m/s

3600?0.879?1.5637.5v??0.236m/s 下转弯流速:53600?0.5?1.5上转弯流速:v4?每格进口及转弯损失

0.1620.13420.2362h?3??3?3??2?1.8??0.022m

2g2g2g'\④每格总损失:?h?h?h?h?0.0138?0.006?0.022?0.0418m

\ 第二絮凝区总损失:

第二絮凝区停留时间:

H2?2??h?2?0.0418?0.0836m

2?1.5?3.5?5.48?2?0.06?0.5?1.5?30T2??5.16min

0.177?60 第二絮凝区平均G2值:

G2?第三絮凝区

?H21000?0.0836?1??51.23s

60?T260?1.029?10?4?5.16 (1)第三絮凝区采用平行直板布置:

直板间距为

Q637.5??0.113m/s bL03600?1.048?1.5 (2)水头损失:共一个进口及4个转弯,??3.0,则单格水头损失为

实际流速为v?0.1132?0.0098m h?5?3.0?2g 总水头损失H2=2×h= 停留时间

T3?2?1.5?3.5?5.48?2?0.06?2.7?1.5?4?5.24min

0.177?60

速度梯度

?H31000?0.0196?1G3???24.6s

60?T360?1.029?10?4?5.24絮凝的总GT值

絮凝的总水头损失?H?0.3564m,絮凝时间t=,

GT??H1000?0.35644t?15.68?60?57083.4?2?10 60?t60?1.029?10?4?15.684.沉淀

参数确定

选用平流式沉淀池,造价低,操作管理方便,施工简单,处理效果稳定。4个沉淀池,沉淀时间t=1h,池内平均水平流速v=14mm/s,单池设计流量45900m3/d=h,沉淀池和絮凝池合建,中间用穿孔墙隔开。

设计池体尺寸

①单池容积W

W?Qt?1912.5?1?1912.5m3 ②池长

L?3.6vt?3.6?14?1?50.4m ③池宽

池的有效水深采用H=3m,则池宽

W1912.5 B???12.6m

LH50.4?3 采用13m(为配合絮凝池的宽度)

每池中间设一导流墙,则每格宽度为b=

进水穿孔墙

①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水,墙长13m,墙高(有效水深3m,用机械刮泥机排泥,其积泥厚度,超高)

②穿孔墙孔洞总面积? 孔洞处流速采用v0= s,则

Q1912.5????2.125m2

3600v03600?0.25 ③ 孔洞个数

孔洞形状采用矩形,尺寸为15cm×18cm,则

?2.125N???79个0.15?0.180.15?0.18 ①指形槽的个数 : N=8 ②指形槽的中心距 :

③指形槽中的流量: 故槽中流量为:

指形槽

=

= m3/s,考虑到池子的超载系数为20%,

m3/s

④指形槽的尺寸: 槽宽

3m取堰上负荷为440/(m.d),

m,为便于施工 取

则指形槽长度:L=

8个集水槽,双侧进水。每根槽长:13m

则集水槽总长度L=8×2×13=208>104 符合条件 起点槽中水深:==*= 终点槽中水深:==*=

为便于施工,槽中水深统一取。 ⑤槽的高度:

集水方法采用锯齿形三角堰自由出流方式,跌落高度取,槽的超高取0.15m。则指形槽的总高度。

出水渠

①采用薄壁堰出水,堰口应保证水平。 ②出水渠宽度采用1m。

③在出水渠前增设指形槽,降低出水渠负荷。

排泥设施

采用机械排泥,排泥效果好。在池末端设集水坑,通过排泥管定时开启阀门,靠重力排泥。

池内存泥区高度为,池底有‰坡度,坡向末端积泥坑(每池一个),坑的尺寸为50cm×50cm×50cm。

排泥管兼沉淀池放空管,其直径为

0.50.7BLH00.7?13?50.4?3.10.5d???0.299m ,采用300mm

t2.5?3600式中H0--池内平均水深,m,此处为 t--放空时间,s,此处取

沉淀池水力条件复核

①水力半径R

R?②佛罗德数Fr

ABH13?3???2.05m P2H?B2?3?13v2(14?1000)2Fr???1?10?5(在规定范围内)

Rg2.05?9.85.过滤

滤池选择

考虑到本水厂的设计规模,采用v型滤池。采用均粒石英砂滤料,滤层厚度比普通快滤池厚,截污量比普通快滤池大,故滤速较高,过滤周期长,出水效果好。

滤池设计参数确定

滤速v=12m/h

第一步气冲冲洗强度

;第二步气水同时反冲洗,空气强

第一步气冲时间三步水冲洗时间

冲洗周期T=48h。 表面扫洗强度

,水强度;第三步水冲洗强度

,第

,第二步气水同时反冲洗时间,冲洗时间共计

滤池池体设计

①滤池工作时间

(式中未考虑排放初滤水)

②滤池总面积

③滤池的分格

单池面积较大,采用双格滤池,池底板用混凝土,单格宽

共7座,每座面积

2

658m

④校核强制滤速

⑤滤池高度的确定

式中:H1——气水室高度,取;

H2——滤板厚度m,取; H3——承托层厚度,取; H4——滤料层厚度,取; H5——滤层上面水深,取;

H6——进水系统跌差(包括进水槽孔洞水头损失及过水堰跌差),取; H7——进水总渠超高m,取 。 ⑥水封井的设计

滤池采用单层加厚均质滤料,粒径~,不均匀系数K80为~,均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算

,总面积

式中:?H清——水流通过滤料层的水头损,cm;

?——水的运动黏度,cm2/s,20℃时为 cm2/s;

g——重力加速度,981 cm2/s; m0——滤料孔隙率,取;

d0——与滤料体积相同的球体直径,cm,取为 cm;

——滤层厚度,120 cm; v——滤速,v=12m/h=s;

?——滤料颗粒球度系数,天然沙粒~,取。

根据经验,滤速为8~12 m/s时,清洁滤料层的水头损失一般为30~40cm,计算值比经验值低,取经验值的底限30cm清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时,通过长柄滤头的水头损失?h≤,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为?H开始=+=,为保证正常过滤时池内液面高出滤料层,水封井出水堰顶高与滤料层相同,设水封井平面尺寸2×2m2。堰底板比滤池底板低,水封井出水堰总高为:

H水封?0.3?H1?H2+H3+H4=0.3+0.8+0.1+0.1+1.2=2.5m

因为每座滤池过滤水量:

Q单=vf=12×94=1128m3/h= m3/s

式中 v——设计滤速;

f——每座滤池的面积;

所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式

Q?1.84bh32l0

计算得:

则反冲洗完毕,清洁滤料层过滤时,滤池液面比滤料层高+= 2)反冲洗管渠系统

本设计采用长柄滤头配水配气系统。

①反冲洗用水流量Q反的计算

反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算,单独水洗时反洗强度最大为5L/( m2·s)

Q反水=q水f=5×94=470L/s=1692 m/h= m/s

V型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量: Q表水=q表水f=×94= m/s

②反冲洗配水系统的断面计算

配水干管进口流速应为s左右,配水干管的截面积

A水干=Q反水/V水干==2

反冲洗配水干管采用钢管,DN600,流速s,反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠,由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区,反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值,配水支管流速为~s,取V水支=s,

则配水支管的截面积:A方孔=Q反水/V水支==2,

此为配水方孔总面积,沿渠长方向两侧各均匀布置15个配水方孔,共计30个,孔中心间距,每个孔口面积:

A小=30= m2

每个孔口尺寸取×2,反冲洗水过孔流速:

3

3

3

水质工程学课程设计计算说明书

637.5?0.134m/s3600?0.879?1.5637.5v??0.236m/s下转弯流速:53600?0.5?1.5上转弯流速:v4?每格进口及转弯损失0.1620.13420.2362h?3??3?3??2?1.8??0.022m2g2g2g'\④每格总损失:?h?h?h?h?0.0138?0.006?0.022?
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