反应絮凝池及斜管沉淀池计 算

作者:四川体彩网 | 2020-06-22 00:30

  反应絮凝池及斜管沉淀池计 算_化学_自然科学_专业资料。反应絮凝池及斜管沉淀池计算 1、栅条絮凝池设计计算 1.1、栅条絮凝池设计 通过前面的论述确定采用栅条絮凝池。栅条絮凝池是应用紊流理论 的絮凝池,网格絮凝池的平面布置由多格竖井串联而成。絮凝池分成许

  反应絮凝池及斜管沉淀池计算 1、栅条絮凝池设计计算 1.1、栅条絮凝池设计 通过前面的论述确定采用栅条絮凝池。栅条絮凝池是应用紊流理论 的絮凝池,网格絮凝池的平面布置由多格竖井串联而成。絮凝池分成许 多面积相等的方格,进水水流顺序从一格流向下一格,上下接错流动, 直至出口,在全池三分之二的分格内,水平放置栅条,通过栅条的孔隙 时,水流收缩,过孔后水流扩大,形成良好的絮凝条件。 1.1.1网格絮凝池设计要求: (1)絮凝时间一般为10-15min。 (2)絮凝池分格大小,按竖向流速确定。 (3)絮凝池分格数按絮凝时间计算,多数分成8-18格,可大致按分格 数均匀成3段,其中前段3-5min,中段3-5min,未段4-5min。 (4)栅条数前段较多,中段较少,未段可不放。但前段总数宜在16层 以上,中段在8层以上,上下两层间距为60-70㎝。 (5)每格的竖向流速,前段和中段0.12-0.14m/s,未段0.22-0.25m/s。 (6)栅条的外框尺寸加安装间隙等于每格池的净尺寸。前段栅条缝隙 为50㎜,中段为80㎜。 (7)各格之间的过水孔洞应上下交错布置,孔洞计算流速:前段0.30.2 m/s,中段0.2-0.15 m/s,末段0.14-0.1 m/s,各过水孔面积从前段向末 段逐步增大。所有过水孔须经常处于淹没状态。 (8)栅孔流速,前段0.25-0.3 m/s ,中段0.22-0.25 m/s。 (9)一般排泥可用长度小于5m,直径150-200mm的穿孔排泥管或单斗 底排泥,采用快开排泥阀。 1.1.2网格絮凝池计算公式 (1)池体积 ( m3) (3.1) 式中:——池体积( m3); Q——流量(m3/h); T——絮凝时间(min) (2)池面积 (㎡) (3.2) 式中:A——池面积(㎡); ——有效水深(m) (3)池高 (3.3) (4)分格面积 (3.4) 式中:——分格面积; ——竖井流速(m/s) (5)分格数 (3.5) 式中:——分格格数; (6)竖井之间孔洞尺寸 (㎡) (3.6) 式中:——竖井之间孔洞尺寸(㎡); ——各段过网格水头损失(m/s) (7)总水头损失 (m) (3.7) (m) (3.8) (m) (3.9) 式中:——总水头损失(m); ——每层网格水头损失(m) ——每个孔洞水头损失(m) ——各段过网流速(m/s) ——各段孔洞流速(m/s) ——网格阻力系数,前段取1.0,中段取0.9 ——孔洞阻力系数,可取3.0 1.1.3网格絮凝池设计计算 因为设计流量0.182m?/s,流量比较小,只需采用一个反应池,设絮凝 时间10min,得絮凝池的有效容积为: =0.182×10×60=109.2 m? 设平均水深为3.0m,得池的面积为: 竖井流速取为0.12 m/s,得单格面积: 设每格为方形,边长采用1.23m,因此每格面积1.5㎡,由此得分格数 为: 为配合沉淀尺寸采用25格 实际絮凝时间为: 池的平均有效水深为3.0m,取超过0.45m,泥斗深度0.65m,得池的总 高度为: 过水洞流速按进口0.3 m/s递减到出口0.1 m/s计算,得各过水孔洞的尺寸 见表: 表1.1 过水孔洞的尺寸 分格 1 2 3 4 5 6 编号 孔洞 0.49×1.23 0.49×1.23 0.55×1.23 0.60×1.23 0.65×1.23 0.70×1.23 高×宽 (m) 分格 8 编号 9 10 11 12 13 孔洞 0.74×1.23 0.74×1.23 0.80×1.23 0.85×1.23 0.90×1.23 0.95×1.23 高×宽 (m) 分格 15 16 17 18 19 20 编号 孔洞 1.00×1.23 1.15×1.23 1.21×1.23 1.28×1.23 1.39×1.23 1.47×1.23 高×宽 (m) 分格 22 孔洞 0.37×1.23 高×宽 (m) 原水 原水 出水 出水 1 下 1 下 10 上 10 上 11 下 11 下 12 上 12 上 22 下 22 下 出水 出水 22 上 22 上 13 下 13 下 9下 9下 14上 上 14上 上 2 上 上 ⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅢ 2 上 上 ⅢⅢⅢⅢⅢⅢⅢ 15 下 15 下 20 上 上 20 上 上 3下 3下 8上 8上 21 下 21 下 出水 出水 19 下 19 下 22上 22上 16 上 上 16 上 上 7下 7下 4 上 4 上 出水 出水 22 下 下 22 下 下 17 下 下 17 下 下 18 上 18 上 5下 5下 6上 6上 图1.1 网格絮凝池布置图 絮凝池布置中,图中已表示从进口到出口各格的水流方 向,“上”、“下”表示隔墙上的开孔位置,上孔上缘在最高水位以下,下 孔下缘与排泥槽口齐平。编号1-7格中每格安装3层网格,8-15格中每格 安装1层网格,后阶段不需要安装网格,上下间距为60cm。网格絮凝池 水头损失由水流通过两竖井间孔洞损失和每层网格水头损失组成,即 式中——水流通过网格水头损失,m, ——水流通过竖井间孔洞水头损失,m 水流通过竖井间孔洞水头损失 表1.2 网格 1 2 3 4 5 6 7 8 编号 (m) 0.0140 0.0140 0.0110 0.0090 0.0079 0.0068 0.0061 0.0061 网格 9 编号 10 11 12 13 14 15 16 (m) 0.0061 0.0052 0.0046 0.0041 0.0037 0.0037 0.0034 0.0025 网格 17 18 19 20 21 22 编号 (m) 0.0023 0.0021 0.0017 0.0015 0.0015 0.0015 =0.0140+0.0140+0.0110+0.0090+0.0079+0.0068+0.0061=0.0688m =0.0061+0.0061+0.0052+0.0046+0.0041+0.0037+0.0037+0.0034=0.03051m =0.0025+0.0023+0.0021+0.0017+0.0015+0.0015=0.0101m 1-7网格为前段,网栅空隙实际面积为0.65㎡,前段栅条缝隙为50 ㎜,空隙宽为水过网孔流速为0.28m/s;8-15网格为中段,网栅空隙实际 面积为0.76㎡,水过网孔流速为0.24m/s,前段网格孔水头损失: 中段网格孔水头损失: 前段水头损失: 停留时间: 水温20: 中段水头损失: 停留时间: 后段水头损失: 停留时间: 网格絮凝池主要设计参数规定前段速度梯度70-100,中段速度梯度4050,末段速度梯度10-20。通过上述的计算,每阶段速度梯度符合设计 的要求。 排泥管的直径一般为150-200mm。则排泥管直径采用150mm的排泥 管。 图1.2 网格絮凝池的平面图与剖面图 2、(上向)斜管沉淀池的设计与计算 斜管沉淀池,是一种在沉淀池内装置许多间隔较小的平行直径较小的 平行倾斜管的沉淀池。特点是沉淀效率高、池子容积小和占底面积少。 从平流式沉淀池内颗粒沉降过程分析和理想沉淀原理可知,悬浮颗粒的 沉淀去除率仅于沉淀面积有关,而与池深无关。在沉淀池容积一定的条 件下,池深越浅,沉淀面积越大,悬浮颗粒去除率越高。 2.1斜管沉淀池设计要点 (1)斜管断面一般采用蜂窝六角形或山形,其内径或边距一般采用2535mm。 (2)斜管长度一般为800-1000mm左右,可根据水力计算结合斜管材料 决定。 (3)斜管的水平倾角常采用60°。 (4)斜管上部的清水区高度,不宜小于1.0m,较高的清水区有助于出 水均匀和减少日照影响及藻类繁殖。 (5)斜管下布水区高度不宜小于1.5m。为使布水均匀,在沉淀池进口 处应设穿孔墙或格栅等整流措施。 (6)积泥区高度应根据沉泥量、沉泥浓缩程度和排泥方式等确定,排 泥设备同平流式沉淀池,可采用穿孔管排泥或机械排泥等。 (7)斜管沉淀池采用侧面进水时,斜管倾斜以反向进水为宜。 (8)斜管沉淀池的出水系统应使池子的出水均匀,其布置与一般澄清 池相同,可以采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。 2.2斜管沉淀池设计计算 (1)设计数据选用 表面负荷取=10m?/(㎡·h),清水区上升流速即为=0.00278m/s,斜管材料 选用厚0.4mm塑料板热压成正六边形管,内切圆直径d=30mm,长 1000mm,水平倾角60°。 (2)计算与设计 ①清水区面积 ==65.63㎡ (4.1) 取斜管沉淀池平面尺寸5.5×12=66㎡,进水区布置在12m长边一侧,在 5.5m短边中扣除1000×cos60°=500 mm无效长度,并考虑斜管结构系数 1.03,则净出口面积为: 斜管出口水流实际上升流速为: (4.2) 斜管内轴向流速为: (4.3) 取清水区高度1.20m,超高0.30m。 ②斜管区高1000×sin60°=866mm=0.87m。 ③取配水区高1.50m,下部穿孔排泥管处斜槽高0.80m。 (4.4) (3)复核 ①雷诺数Re值: 水力半径: (4.5) 当水温t=20°时,水的运动黏度则 (4.6) ②弗劳德数Fr值 (4.7) ③斜管沉淀时间 (4.8) (4)进水区 从网格絮凝池到沉淀池,尽量减小紊流区域,不使絮凝体破碎,进水 区的布置是沉淀池设计的重要环节。进水区通常采用穿孔墙的形式,将 水流分布于沉淀池整个断面,进水区设计首先考虑絮凝体的破碎影响, 按絮凝池末端流速作为过孔流速设计穿孔墙过水面积,且池底积泥面上 0.3至池底范围内不设进水孔。考虑到施工方便,进水孔可设计成(50- 150)mm×(50-150)mm方孔。设计流速为0.1m/s,以絮凝池末端流速 为设计流速。则穿孔墙的总面积: ==1.823m? (4.9) 单个穿孔墙尺寸: 共设计=182.3≈180 100mm×100mm 斜管进水区域的高度为1.5m,则共十五行,每行开12个孔。 (5)出水区 采用穿孔集水管,间距1.0m,共12支管, 每支管的流量: (4.10) 集水管的直径采用150mm,则0.8m/s,集水管上的开孔圆孔直径取 30mm, 每个孔流量: , (4.11) 集水槽开孔个数: 个 按孔口间距@=160mm设计,集水管至池口的距离360mm,集水管输 送水到集水渠采用自由下落,集水管出口到集水渠的水面高度200mm, 在集水渠的水流流速1.2m/s,则集水渠的宽取0.6m,则池底到液面的高 度300mm。 则集水渠的高度: 360+200+300=860mm。 总的输水干管采用管径:=450mm,管中流速:1.14 m/s 排泥管的管径选用150mm的管。 图2.1 沉淀池的 平面图与剖面图


四川体彩网