经综合比较,选用回转式隔板絮凝池较合适。
回转式隔板絮凝池计算: 1)设计进水量:
Q?210000?8750m3/h 242)絮凝池总容积:
QTW?
60
设计中T=20min
W?8750?20?2916.7m3。取W=2920m3 603)絮凝池分池容积
因为总容积为2920m3,故设置4个絮凝池,每个池子的容积为730m3,取750m3。
3)絮凝池长度: L?W HB式中L——絮凝池长度,(m) H——絮凝池水深,(m) B——絮凝池池宽,(m)
W——总容积,(m3)
设计中取H=2.5m,B=25m,则L?
4)各挡隔板间距 :
ai?Q
3600nviH750?12m
2.5?25ai——隔板间距,m
Q——设计水量(m3/h)
vi——第i档廊道内流速,分别取v1?0.5m/s,v2?0.4m/s,v3?0.3m/s,
v2?0.2m/s
则第一档隔板间距
a1?Q8750??0.486m,取a1=0.5m
3600nv1H3600?4?0.5?2.5同理可得a2?0.6m,a3?0.8m,a4?1.2m
'' 将上述所得的隔板间距值代入原公式中可得v1?0.486m/s,v2?0.405m/s,''v3?0.304m/s,v4?0.203m/s
5)絮凝池总长度: 隔板厚度0.1m,隔板总共19道,则长度:L=L'+19?0.1=12.0+19?0.1=13.9m
6)水头损失计算:
Ri?aiH1
ai?2H1式中Ri——第i段廊道水力半径 ai——第i段廊道间距,(m)
H1——水深(m)
11Ci?Ri6
n式中Ci——第i段廊道内流速系数
n——池壁粗糙系数 Ri——第i段廊道水力半径
vit?viaia?a2i2i?1 式中vit——第i段廊道内转弯处水流速度(m/s)
vi——第i档廊道内水流速度(m/s)
ai——第i段廊道间距,(m)
(m) ai+1——第i+1段廊道间距,
絮凝池为钢混结构,水泥砂浆抹面,粗糙系数n=0.013。
各段水头损失计算 段数 vi li mi Ri vit Ci Ci2 1 2 3 4 合计 10 12 11 4 62.3 134.8 141.0 62.8 0.23 0.27 0.34 0.48 0.311 0.486 0.243 0.405 0.169 0.304 0.116 0.203 hi 60.2 3624.0 0.082 61.8 3819.2 0.072 64.3 4134.2 0.035 68.2 4645.8 0.007 h??hi?0.196?0.2m 最后隔板水流分两股回流,考虑水量平衡,流量分配为45%和55%,廊道间距近端一股为0.55m。另外一股为0.65m。 回转式隔板絮凝池布置见下图。
7)GT值校核
水温t在20℃时GT值校核:
G???h 60?T式中G——速度梯度(s-1)
?——水的密度(1000 kg/m3)
h——总水头损失(m) ?——水的动力粘度(Pa?s)
T——反应时间(min)
设计中取T=20.65s,h=0.2m,?=60*1.029*10^(-4)Pa*s
G??h1000?0.2??39.6s?1(在30~60s?1内) ?460?T60?1.029?10?20.65GT=39.6*20.65*60=49064.4(在10^4—10^5范围内)
在隔板墙底部设排泥孔,外圈每道隔墙设两个,内圈设一个,尺寸为200mm*200mm。在配水廊道设DN200排泥管。 2.2.2.3 沉淀池 1.沉淀池设备的设计 采用上向流斜管沉淀池,水从斜管底部流入,沿管壁向上流动,上部出水,泥渣由底部滑出。斜管材料采用厚0.4mm蜂窝六边形塑料板,管的内切圆直径d=25mm,长l=1000mm,斜管倾角?=60。 如下图4所示,斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。斜管与水平面成600角,放置于沉淀池中。原水经过絮凝池转入斜管沉淀池下部。水流自下向上流动,清水在池顶用穿孔集水管收集;污泥则在池底也用穿孔排泥管收集,排入下水道。 排泥集水管清水区斜管区配水区穿孔排泥管积泥区 图4 斜管沉淀池剖面图 2.设计水量 m3/d?2.43m3/s 计算同上:Q?1.05?200000?210000和絮凝池一样,斜管沉淀池也设置两组,每组设计流量 Q?2.43m3/s,表面负荷取q?10m3/(m2/h)?2.8mm/s 3.沉淀池面积 (1)清水区有效面积F?:F??(2)沉淀池初拟面积F 斜管结构占用面积按5%计,则 Q1.22??436m2 v0.0028F?F??1.05?436?1.05?458m2 初拟平面尺寸为L1?B1?27m?17m (3)沉淀池建筑面积F建 斜管安装长度L2?lcos??0.5m 考虑到安装间隙,长加0.07m,宽加0.10m,则 L?L1?L2?0.07?27?0.5?0.07?27.57m B?B1?0.10?17?0.10?17.10m F建?L?B?27.57?17.10?471.447m2 4.池体高度 保护高 h1=0.5m; 斜管高度 h2=l?sin??1?sin60=0.87m; 配水区高度 h3=1.5m; 清水区高度 h4=1.2m; 池底穿孔排泥槽高 h=0.75m。 5则池体总高为 H?h1?h2?h3?h4?h5?0.5?0.87?1.5?1.2?0.8?4.87m 5.复核管内雷诺数及沉淀时间 (1)管内流速v0 v2.8??3.22mm/s sin?sin60(2)斜管水力半径R R?d/4?0.625cm (3)雷诺数Re v0?