反应絮凝池及斜管沉淀池计算
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沉淀池的设计运行参数搅拌强度加药反应时间药品斜管沉淀池上升流速水力停留时间排泥频率石英砂过滤速度接触时间反洗周期需要的水质指标水温CODcrBOD5NH4-NPH值浊度NTU硝酸盐曝气生物过滤池挂膜期间的运行参数进水量 m³/d气水比曝气强度 m³/m²·h水力负荷 m³/m²·h水温进水SS<100mg/L,最好60mg/L以下混凝池V=400×400×400 0.064m³GT201池V=720×850×700 0.42m³絮凝池V=1450×690×1070 1.07m³斜管沉淀池V=0.46m³+0.48m³+0.11m³=1.05m³总池容=0.064+0.42+1.07+1.05=2.6m³沉淀池出水提升泵1m³/h中间提升泵 0.5m³/h外部进水泵 0.7m³/h过滤柱S截面积=150×150×3.14 0.0785 m²高h=4m石英砂填料高 1.7m高效沉淀池加药量及配制1)FecLз(三氯化铁)纯度96%配制成38g/L的溶液,投加量100mg/L,2)石灰100g/L配制成浊液,投加量350mg/L3)PAM(聚丙烯酰胺)粉末状晶体单质称取120g定溶到60L配成2‰的溶液,投加量1mg/L即1ppm 4)GT20140%原药,投加量3.4mg/L取原药200mL稀释至60L,稀释300倍。
沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。
在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质,在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物,在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥,在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩,在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。
沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。
进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池,避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响,同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率;沉淀区也称澄清区,即沉淀池的工作区,是沉淀颗粒与废水分离的区域;污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域;缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域,保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。
沉淀池的原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。
理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关,即与沉淀池的表面积有关,而与沉淀池的深度无关,池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。
而在实际连续运行的沉淀池中,由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速,因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走,沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中,只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。
而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关,即与池体的深度有关。
理论上讲,池体越浅,颗粒越容易到达池底,这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。
为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起,因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区,使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后,再次沉淀下去。
③网格总水头损失为∑h总0.18m (13)过水洞水头损失第一档单格过水洞水头损失h1=0.0096m 第一档内通过孔洞的总水头损失为∑h1=0.1147第二档单格过水洞水头损失h2=0.0044m 第二档内通过孔洞的总水头损失为∑h2=0.0530第三档第一种孔洞单格过水洞水头损失h3=0.0015m 第三档第二种孔洞单格过水洞水头损失h4=0.0015m 第三档第三种孔洞单格过水洞水头损失h5=0.0015m 第三档第四种孔洞单格过水洞水头损失h6=0.0015m 第五档内通过孔洞的总水头损失为∑h5=0.0122过水洞总数头损失为∑h总0.18m (14)GT 值校核絮凝池总水头损失为h0.36m G 值计算式为50.89s -1GT=69166.56满足要求设计采用的排泥管管径为DN150mm(15)污泥斗尺寸:每个网格配一个泥斗,泥斗上部尺寸1100×1100mm×mm泥斗深h1.00m (16)絮凝池尺寸8.9×6.3m×m二、斜管沉淀池计算1、已知条件设计用水量Q=437.50m 3/h=0.12m 3/s液面上升流速v= 2.00mm/s 颗粒沉降速度u 0=0.40mm/s 采用蜂窝六边形塑料斜管,板厚b=0.40mm 管的内切圆直径d=32.00mm 斜管倾角60.00°沉淀池有效系数φ=0.952、设计计算(1)清水区净水面积A`=Q/v60.76m 2 (2)斜管部分面积A=A/φ63.96m 2沉淀池中间设置一道宽350mm 的隔墙,底端与斜管底端水平,顶端与集水槽底端相平,尺寸为8900x350x1790mm×mm×mm 斜管部分平面尺寸:宽度B`=7.20m ,长度L`=8.90m则斜管面积为A=64.08m 2 (3)进水方式由边长一侧流入,该边长度与絮凝池宽度相同L=8.90m(4)管内流速v2.31m 考虑到水量波动,设计采用v 0= 2.50mm/s (5)管长l①有效管长l 476.57mm ②过渡段长度l `=250.00mm ③斜管总长L =l+l`726.57mm ④取斜管总长L`=1000.00mm (6)池长调整B=9.40m 斜管支承系统采用钢筋混凝土柱、小梁及角钢架设 (7)管内沉淀时间t=400.00s= 6.67min①超高h1=0.80m ②清水区高度h2= 1.00m ③斜管区高度h3=0.87m ④配水区高度(按泥槽顶计算)h4= 1.78m ⑤排泥桁车排泥,排泥高度h 5=0.75m ⑥有效池深H`=h2+h3+h4= 3.65m ⑦滤池总高H=h1+H`+h5=5.20m (8)进口配水采用穿孔墙配水,进口流速为v=0.07m/s 墙长L=7.20m 进口孔眼总面积s= 1.74m 2设置进口边长0.15m的方形喇叭孔眼,孔眼个数n=77.16个,约为78个出口流速为v`=0.05m/s=θdu u v o θθcos sin 33.100-=。
高效沉淀池池设计计算书高效沉淀池池设计计算书高效沉淀池(高密度)的特点和优势高密池可用于原水净化也可用于污水混凝沉淀去除SS,或者用于中水回用,膜浓水等工艺的软化澄清。
高效沉淀池(高密度)工作原理原水投加混凝剂,在混合池内,通过搅拌器的搅拌作用,保证一定的速度梯度,使混凝剂与原水快速混合。
高效沉淀池分为絮凝与沉淀两个部分,在絮凝池,投加絮凝剂,池内的涡轮搅拌机可实现多倍循环率的搅拌,对水中悬浮固体进行剪切,重新形成大的易于沉降的絮凝体。
沉淀池由隔板分为预沉区及斜管沉淀区,在预沉区中,易于沉淀的絮体快速沉降,未来得及沉淀以及不易沉淀的微小絮体被斜管捕获,最终高质量的出水通过池顶集水槽收集排出。
高效沉淀池(高密度)与传统高效沉淀池的比较与传统高效沉淀池比较,高效沉淀池技术优势如下:1、表面负荷高:利用污泥循环及斜管沉淀,大大高于传统高效沉淀池。
2、污泥浓度高:高效沉淀池产生的污泥含固率高,不需再设置污泥浓缩池。
3、出水水质好:高效沉淀池因其独特的工艺设计,由于形成的絮体较大,所以更能拦截胶体物质,从而可以有效降低水中的污染物,出水更有保障。
高效沉淀池工艺的关键之处一污泥循环和排泥污泥循环:部分污泥从沉淀池回流至絮凝池中心反应筒内,通过精确控制污泥循环率来维持反应筒内均匀絮凝所需的较高污泥浓度,污泥循环率通常为5-10%。
排泥:刮泥机的两个刮臂,带有钢犁和垂直支柱,在刮泥机持续刮除污泥的同时,也能起到浓缩污泥,提高含固率的作用。
高效沉淀池(高密度)的四大特点:1、处理效率高、占地面积小、经济效益显著;2、处理水质优、社会效益好;3、抗冲击能力强、适用水质广泛;4、设备少、运行维护方便。
高效沉淀池池设计计算书一、设计水量二、构筑物设计1、澄清区水的有效水深:本项目的有效水深按6.7米设计。
斜管上升流速:12〜25m∕h,<20m∕h o——斜管面积Al=500∕20=25m2;沉淀段入口流速取60m∕h o——沉淀入口段面积A2=500∕60=8.3m2;中间总集水槽宽度:B=O.9(1.5Q)0.4=0.9X(1.5X0.14)0.4=0.48m取B=0.6m o从已知条件中可以列出方程:所以取X=7∙0°即澄清池的尺寸:7.Om×7.Om×6.7m=328m3原水在澄清池中的停留时间:t=328∕0.14=2342s=39min;Xl=8.3∕X=1.2,¾Xl=I.2m,墙厚0.2m斜管区面积:7.0m×5.6m=39.2m2水在斜管区的上升流速:0.14/39.2=0.0035m∕s=12.6m∕h从而计算出沉淀入口段的尺寸:7m×1.2m o沉淀入口段的过堰流速取0.05πι∕s,则水层高度:0.14÷0.05÷7=0.4m o另外考虑到此处设置堰的目的是使推流段经混凝的原水均匀的进入到沉淀段,流速应该比较低,应该以不破坏絮体为目的。
沉淀池沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物,是废水处理中应用最广泛的处理单元之一,可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。
在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质,在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物,在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥,在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩,在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。
沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。
进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池,避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响,同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率;沉淀区也称澄清区,即沉淀池的工作区,是沉淀颗粒与废水分离的区域;污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域;缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域,保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。
沉淀池的原理沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。
理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关,即与沉淀池的表面积有关,而与沉淀池的深度无关,池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。
而在实际连续运行的沉淀池中,由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速,因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走,沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中,只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。
而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关,即与池体的深度有关。
理论上讲,池体越浅,颗粒越容易到达池底,这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。
为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起,因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区,使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后,再次沉淀下去。
X X 工业大学毕业设计说明书作者: XXX 学号:XXXXXX 学院: XX工业大学系(专业):给水排水工程专业题目:北方某城市给水厂工程设计指导者: XX 讲师评阅者:2016 年 12 月 18 日XX工业大学2016届本科毕业设计说明书毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目次1. 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 工程概况 (1)2. 方案比较 (2)2.1 原水资料 (2)2.2 构筑物比较 (2)2.2.1 混凝和沉淀 (2)2.2.2 澄清池 (4)2.2.3 过滤池 (5)2.2.4 消毒 (5)3. 给水工艺的选择 (6)4. 工艺设计的相关计算 (8)4.1 一级泵站 (8)4.1.1 扬程计算 (8)4.1.2 选泵 (9)4.1.3 机组基础尺寸的确定 (9)4.1.4 压水管的设计 (9)4.1.5 泵机组及管路布置 (10)4.1.6 吸水管路和压水管路的水头损失计算 (10)4.1.7 泵房筒体高度的确定 (11)4.1.8 附属设备的选择 (12)4.1.9 泵房建筑高度的确定 (12)4.1.10 泵房平面尺寸的确定 (13)4.2 平流式沉砂池 (13)4.3 混凝剂投配设备的设计 (14)4.3.1 溶液池 (14)4.3.2 溶解池 (15)4.3.3 投药管 (15)4.3.4 混合设备的设计 (15)(1)设计流量 (16)(2)设计流速 (16)(3)混合单元数 (16)(4)混合时间 (16)(5)水头损失 (16)(6)校核GT值 (16)4.4 机械絮凝池 (16)4.5 斜管沉淀池 (19)4.5.1 设计水量 (19)4.5.2 沉淀池面积 (19)4.5.3 池体高度 (20)4.5.4 复核管内雷诺数及沉淀时间 (20)4.5.5 配水槽 (21)4.5.6 集水系统 (21)4.5.7 排泥 (22)4.6 V型滤池 (22)4.6.1 设计参数 (22)4.6.2 池体尺寸 (23)4.6.3 反冲洗管渠系统 (24)4.6.4 滤池管渠的布置 (26)4.6.5 冲洗水的供给(反冲洗水选用水泵供水) (29)4.7 普通滤池型活性炭滤池 (33)4.7.1 设计参数 (33)4.7.2 滤池面积及尺寸 (33)4.7.3 滤池高度 (34)4.7.4 大阻力配水系统 (34)4.7.5 冲洗排水槽 (35)4.7.6 管渠计算 (35)4.7.7冲洗水箱 (37)4.8 加氯间 (37)4.9 清水池 (38)4.10 送水泵站 (39)4.10.1 选泵 (39)4.10.2 水泵吸水管水头损失 (40)4.10.3 水泵压水管水头损失 (41)4.10.4 泵房高度 (41)4.10.5 水泵房内设备 (42)4.10.6 选择真空泵 (42)4.10.7 排水泵 (42)4.10.8 吸水井 (42)4.11 污泥处理 (42)4.11.1 回流调节池及回流泵房 (43)4.11.2 污泥调节池 (43)4.11.3 污泥浓缩 (44)5 给水处理的总体布置 (46)5.1 水厂平面布置 (46)5.1.1 水厂的基本组成包括两部分: (46)5.1.2 水厂平面布置的要求: (46)5.1.3 水厂绿化布置: (47)5.1.4 水厂平面布置: (47)5.2 水厂高程布置 (48)5.2.1 各构筑物之间损失的计算 (48)结论 (50)参考文献 (51)致谢 (52)1. 绪论1.1 前言水是人类赖以生存和发展的物质基础,饮水安全则是影响人体健康和国计民生的重大问题。
中国矿业大学环境与测绘学院环保设备课程作业作业1: 斜板沉淀池设计计算采用异向流斜板沉淀池 1.设计所采用的数据 ① 由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取 ② 斜板有效系数n 取 0.8 , n =0.6~0.8 ③ 斜板水平倾角 0 =60°④ 斜板斜长L=1.2m ⑤ 斜板净板距 P=0.05m P 一般取50~150mm ⑥ 颗粒沉降速度 =0.4mm/s=0.0004m/s q=3.0mm/s2.沉淀池面积 2000024 X 60 X 60 X 0.003沁 77m 2 式中Q ――进水流量, q ——容积负荷, 3.斜板面积 m3/d mm/s2000024 X360QXQ.8XQ.QQQ4 =723吊 需要斜板实际总面积为A f =盏=囂=1447m 2 4.斜板高度 h = l X sin 0 =1.2 X sin 60° = 1.0m 5.沉淀池长宽 设斜板间隔数为N=130个 则斜板部分长度为 I 1 = 130 X 0.05 -sin 60° = 7.5m 斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离 I 2=0.1m , 离 13=0.8m ,则池长 L=7.5+0.1+0.8=8.4m A 77池宽 B= = = 9.2mL 8.4 斜板底部右边距池边距校核:Af(N+ 1) Xl =9.2m ,符合故沉淀池长为8.4m ,宽为9.2m ,从宽边进水。
6.污泥体积计算排泥周期T=1d20000 200 20 10 6 10090m 31 100 96污泥斗计算污泥斗总容积:V i - - h 5 n L 上一 2 4 9.2 92m 3>V=90rn,符合要求。
2 27. 沉淀池总高度H h h 2 h 3 h 4 h 50.3 1.0 1.0 1.0 2.0 5.3m式中 h 1保护高度(m ), •般采用 0.3-0.5m , 本设计取0.3m ; h 2—清水区高度( m , 一般采用 0.5-1.0m ,本设计取1.0m ; h 3—斜管区高度(m);h4配水区咼度( m), 一般取 0.5-1.0m , 本设计取1.0m ;h5—排泥槽高度(m)。
斜管沉淀池设计计算(水厂)斜管沉淀池设计计算1、清水区面积A211000 1.1==63.02m 824Q A q ⨯=⨯ 式中:2332m m 5~9m /m h,A Q q ⋅——清水区面积,;——单组斜管沉淀池的设计流量,;——斜管沉淀池的液面负荷,北方寒冷地区宜取低值。
2、清水区实际面积A '263.0267.77m 0.93AA α'=== 式中:2m 0.92~0.950.79~0.86A α'——清水区的实际面积,;——有效系数(或利用系数),指斜管区中有效过水面积(总面积扣除斜管的结构面积)与总面积之比。
由于材料厚度和性状的不同的而已,塑料与纸质六边形蜂窝斜管的有系数为,石棉水泥板的有效系数为。
3、清水区宽B同絮凝池。
通常,为保证排水均匀,清水区宽B 沿絮凝池的长边布置。
即是清水区宽为:10.8m B =4、清水区长L6.28m A L B'== 5、斜管长取斜管长为1m l =斜管支撑系统采用钢筋混凝土梁——角钢——扁钢的方式制作。
等边角钢对中置于钢筋混凝土上,两侧电焊连接,角钢与扁钢垂直搁置并在接头处的扁钢两侧焊牢固,钢筋混凝土两端与池壁现浇。
6、沉淀池水力校核斜管内流速取为3.5mm /(3~10mm /)s s 一般为Re =56<500=⨯管内流速水力半径/运动粘度,要求,满足。
2-5=765.63>10Fr =⨯管内流速,要求,满足。
水力半径运动粘度7、沉淀池池高H12345=0.3+1.2+0.87+1.6+0.54 =4.51mH h h h h h =++++式中:12233114450.3m; 1.0m;=sin (m),601.5m m h h h h h l l h h h αα≥⋅≥——超高,取为——清水区高度,《室外给水设计规范》要求——斜管区高度,,为斜管长为斜管放置倾角,通常为;——配水区高度,《室外给水设计规范》要求——泥斗高,。
3.3 沉淀3.3.1 介绍给水处理的沉淀工艺是指在重力作用下,悬浮固体从水中分离的过程,原水经过投药,混合与反应过程,水中悬浮物存在形式变为较大的絮凝体,要在沉淀池中分离出来,以完成澄清的作用,混凝沉淀后出水浊度一般在10 度以下。
(1)沉淀池类型的选择本设计采用斜管沉淀池,斜管沉淀池是根据浅池理论发展而来的,是一种在沉淀池内装置许多直径较小的平行的倾斜管的沉淀池。
斜管沉淀池的特点:沉淀效率高,池子容积小和占地面积小;斜管沉淀池沉淀时间短,故在运行中遇到水质、水量的变化时,应注意加强管理, 以保证达到要求的水质。
从改善沉淀池水力条件的角度分析,由于斜管的放入,沉淀池水力半径大大减小,从而使雷诺数大为降低,而弗劳德数则大大提高,因此,斜管沉淀池也满足水流的稳定性和层流的要求。
从而提高沉淀效果。
(2)斜管沉淀池的设计计算本设计采用两组沉淀池,水流用上向流。
异向流斜管沉淀池宜用于浑浊度长期低于1000 度的原水。
斜管沉淀区液面负荷,应按相似条件下的运行经验确定,一般可采用9.0~11.0)/(23h m m •。
斜管设计一般可采用下列数据:管径为25~35 毫米;斜长为1.0 米;倾角为60°。
斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于1.0 米;底部配水区高度不宜小于1.5 米。
3.3.2 设计计算(1)设计参数处理水量Q =0.425 m/s ,斜管沉淀池与反应池合建,池有效宽度B =8.8m ,混凝处理后颗粒沉降速度u 0=0.4mm/s ,清水区上升速度v =3.0mm/s ,采用塑料片热压六边形蜂窝管,管厚0.4mm ,边距d =30mm ,水平倾角60度。
采用后倾式,以利于均匀配水。
斜管长1m ,管径一般为25~35mm (即管的内切圆直径),取为30mm 。
(2)清水面积A=Q/v1=0.425/0.003=142m2其中斜管结构占用面积按照5%计算,人孔所占面积为1 m2,则:实际清水区所需面积为:A1=142×1.05+1=149.75m2,进水方式:进水区沿8.8m长的一边布置。
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0.3-0.2 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60QTV =( m 3) (3.1) 式中:V ——池体积( m 3); Q——流量(m 3/h );T——絮凝时间(min) (2)池面积1H VA =(㎡) (3.2) 式中:A——池面积(㎡);1H ——有效水深(m) (3)池高()m H H 3.01+=(3.3)(4)分格面积v Qf =(3.4)式中:f ——分格面积;0v ——竖井流速(m/s )(5)分格数fAn =(3.5) 式中:n ——分格格数; (6)竖井之间孔洞尺寸22v QA =(㎡) (3.6) 式中:2A ——竖井之间孔洞尺寸(㎡);2v ——各段过网格水头损失(m/s )(7)总水头损失∑∑+=21h h h (m ) (3.7)gv h 22111ε= (m ) (3.8)gv h 22222ε=(m ) (3.9)式中:h ——总水头损失(m ); 1h ——每层网格水头损失(m )2h ——每个孔洞水头损失(m ) 1v ——各段过网流速(m/s ) 2v ——各段孔洞流速(m/s )1ε——网格阻力系数,前段取1.0,中段取0.92ε——孔洞阻力系数,可取3.01.1.3网格絮凝池设计计算因为设计流量0.182m³/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:V =0.182×10×60=109.2 m³设平均水深为3.0m ,得池的面积为:34.360.32.109m A ==竖井流速取为0.12 m/s ,得单格面积:25.112.0182.0m f ==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:3.245.14.36==n 为配合沉淀尺寸采用25格 实际絮凝时间为:min4.10623182.0250.323.123.1==⨯⨯⨯=s t 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:m H 10.465.045.00.3=++=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。
环保设备课程作业之蔡仲巾千创作作业1:斜板沉淀池设计计算采取异向流斜板沉淀池1.设计所采取的数据①由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取q=3.0mm/s②斜板有效系数η取0.8,η=0.6~0.8③斜板水平倾角θ=60°④斜板斜长 L=1.2m⑤斜板净板距 P=0.05m P一般取50~150mm⑥颗粒沉降速度μ=0.4mm/s=0.0004m/s2.沉淀池面积式中 Q——进水流量,m3/dq——容积负荷,mm/s3.斜板面积需要斜板实际总面积为4.斜板高度5.沉淀池长宽设斜板间隔数为N=130个则斜板部分长度为斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离l2=0.1m,斜板底部右边距池边距离l3=0.8m,则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m池宽B=校核:,符合故沉淀池长为8.4m,宽为9.2m,从宽边进水。
6.污泥体积计算排泥周期T=1d污泥斗计算设计4个污泥斗,污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底面长a=0.4m,上底面长b=2.1m。
污泥斗总容积:>V=90m3,符合要求。
7.沉淀池总高度式中 h1——呵护高度(m),一般采取0.3-0.5m,本设计取0.3m;h2——清水区高度(m),一般采取0.5-1.0m,本设计取1.0m; h3——斜管区高度(m);h4——配水区高度(m),一般取0.5-1.0m,本设计取1.0m;h5——排泥槽高度(m)。
8.进出水系统8.1. 沉淀池进水设计沉淀池进水采取穿孔花墙,孔口总面积: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0.18m/s。
每个孔口的尺寸定为15cm×8cm,则孔口数个。
进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。
8.2.沉淀池出水设计沉淀池的出水采取穿孔集水槽,出水孔口流速v1=0.6m/s,则穿孔总面积:设每个孔口的直径为4cm,则孔口的个数:式中 F——每个孔口的面积(m2)设沿池长方向安插8条穿孔集水槽,右边为1条集水渠,为施工方便槽底平坡,集水槽中心距为:L'=9.2/8=1.1m。
环保设备课程作业作业1:斜板沉淀池设计计算采纳异向流斜板沉淀池1.设计所采纳的数据①由于斜板沉淀池在絮凝池以后,通过加药处置,故负荷较高,取q=s②斜板有效系数η取,η=~③斜板水平倾角θ=60°④斜板斜长 L=⑤斜板净板距 P= P一样取50~150mm⑥颗粒沉降速度μ=s=s2.沉淀池面积A=Qq=2000024×60×60×0.003≈77m2式中 Q——进水流量,m3/d q——容积负荷,mm/s 3.斜板面积A f=Qημ=2000024×3600×0.8×0.0004=723m2需要斜板实际总面积为A f′=A fcosθ=7230.5=1447m24.斜板高度h=l×sinθ=1.2×sin60°=1.0m5.沉淀池长宽设斜板距离数为N=130个那么斜板部份长度为l1=130×0.05÷sin60°=7.5m斜板部份位于沉淀池中间,斜板底部左侧距池边距离l2=,斜板底部右边距池边距离l3=,那么池长L=++=池宽B=AL =778.4=9.2m校核:B′=A f′(N+1)×l=9.2m,符合故沉淀池长为,宽为,从宽边进水。
6.污泥体积计算排泥周期T=1d()()()()61232410020000200201010090100110096Q C C TV m nγρ--⨯⨯⨯-⨯⨯===-⨯-污泥斗计算设计4个污泥斗,污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底面长a=,上底面长b=。
5 2.10.4tan tan 6722222b a h m θ⎛⎫⎛⎫=-=-︒= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭污泥斗总容积: 3150.4 2.1249.29222a b V h n L m ++=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=>V=90m 3,符合要求。
7.沉淀池总高度123450.3 1.0 1.0 1.0 2.0 5.3H h h h h h m =++++=++++=式中 h 1——爱惜高度(m ),一样采纳-0.5m ,本设计取0.3m ; h 2——清水区高度(m ),一样采纳,本设计取; h 3——斜管区高度(m );h 4——配水区高度(m ),一样取,本设计取; h 5——排泥槽高度(m )。
絮凝池的合理设计前言完成絮凝过程的絮凝池(一般常称反应池),在净水处理中占有重要的地位。
天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。
为去除这些物质通常借助于混凝的手段,也就是说在原水中加入适当的混凝剂,经过充分混和,使胶体稳定性被坏(脱稳)并与混凝剂水介后的聚合物相吸附,使颗粒具有絮凝性能。
而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集,以形成较大的絮凝体(絮粒)。
因此,絮凝池设计是否确当,关系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。
当然,为了获得良好的絮凝效果,混凝剂的合理选择是重要的,但是也不能忽视絮凝池设计的重要性。
在生产实践中,不少水厂由于改进了絮凝池的布置,从而提高了出水水质,降低了药耗,或者增加了制水能力。
在混凝沉淀的设计中,也出现了宁可延长一些反应时间以缩短沉淀时间的看法。
这些都说明絮凝反应在净水处理中的重要作用。
近年来,由于高效能沉淀以及过滤装置的出现,使水厂的平面布置(包括构筑物尺寸及占地面积)大为缩小。
相对来说絮凝池所占比例就有所增加。
例如,在原平流式沉淀池中,絮凝只占较小的体积。
然而在斜管沉淀池中,絮凝部分的体积几乎与沉淀部分的体积相仿。
为此,国内不少同志在这方面进行着如何改进絮凝构筑物的研究,并提出了不少设想。
对设计工作者来说,亦迫切要求有一个科学的评价方法,以解决如何合理选择絮凝形式的问题。
絮凝反应是一个很复杂的过程,它不仅受絮凝池水力条件的控制,而且还与原水性质、混凝剂品种和加药量以及混和过程都有密切关系。
从目前国内外的研究情况来看,尚没有一个能定量地反映絮凝过程的完整数学模式,甚至作为定性分析,也还存在不少问题。
这些情况就给具体设计工作者带来很多困难。
严格地说,目前不少絮凝池的设计,仅是水力的验算,并没有对絮凝过程作完整的分析。
因此,往往出现即使原水的絮凝性质很不相同,而其絮凝池的布置却完全相同的情况。
根据规范或设计手册规定的设计数据,进行水力计算,是目前絮凝池设计中应用最广泛的方法。
沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。
用于生物处理法中作预处理的称为初次沉淀池。
对于一般的城市污水,初次沉淀池可以去除约30%的BOD5与55%的悬浮物。
设置在生物处理构筑物后的称为二次沉淀池,是生物处理工艺中的一个组成部分。
沉淀池常按水流方向来区分为平流式、竖流式及辐流式等三种。
ﻫ为上述三种型式沉淀池的示意图。
1.平流式沉淀池池型呈长方形,废水从池的一端流人,水平方向流过池子,从池的另一端流出。
在池的进口处底部设贮泥斗,其它部位池底有坡度,倾向贮泥斗(图2-11a)。
2.竖流式沉淀池ﻫ池型多为圆形,亦有呈方形或多角形的,废水从设在池中央的中心管进入,从中心管的下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的横断面上,由于出水口设置在池面或池墙四周,故水的流向基本由下向上。
污泥贮积在底部的污泥斗(图2-11b)。
ﻫ3.辐流式沉淀池ﻫ辐流式沉淀池亦称辐射式沉淀池。
池型多呈圆形,小型池子有时亦采用正方形或多角形。
池的进、出口布置基本上与竖流池相同,进口在中央,出口在周围。
但池径与池深之比,辐流池比竖流池大许多倍。
水流在池中呈水平方向向四周辐(射)流,由于过水断面面积不断变大,故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。
泥斗设在池中央,池底向中心倾斜,污泥通常用刮泥(或吸泥)机械排除(图2-11c)。
ﻫ沉淀池由五个部分组成即:进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。
进水区和出水区的功能是使水流的进入与流出保持均匀平稳,以提高沉淀效率。
沉淀区是池子的主要部位。
贮泥区是存放污泥的地方,它起到贮存、浓缩与排放的作用。
缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间,缓冲区的作用是避免水流带走沉在池底的污泥。
ﻫ沉淀池的运行方式,有间歇式与连续式两种。
ﻫ在间歇运行的沉淀池中,其工作过程大致分为三步:进水、静置及排水。
污水中可沉淀的悬浮物在静置时完成沉淀过程,然后由设置在沉淀池壁不同高度的排水管排出。
在连续运行的沉淀池中,污水是连续不断地流入与排出。
反应絮凝池及斜管沉淀池计算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ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0.3-0.2 m/s,中段0.2-0.15m/s,末段0.14-0.1m/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0.25-0.3m/s,中段0.22-0.25m/s。
(9)一般排泥可用长度小于5m,直径150-200m m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60QTV =( m 3) (3.1) 式中:V ——池体积( m 3); Q——流量(m3/h);T——絮凝时间(mi n) (2)池面积1H VA =(㎡) (3.2) 式中:A——池面积(㎡);1H ——有效水深(m) (3)池高()m H H 3.01+=(3.3)(4)分格面积v Qf =(3.4)式中:f ——分格面积;0v ——竖井流速(m/s )(5)分格数fAn =(3.5) 式中:n ——分格格数;(6)竖井之间孔洞尺寸22v QA =(㎡) (3.6) 式中:2A ——竖井之间孔洞尺寸(㎡);2v ——各段过网格水头损失(m/s )(7)总水头损失∑∑+=21h h h (m) (3.7)gv h 22111ε= (m) (3.8)gv h 22222ε=(m) (3.9)式中:h ——总水头损失(m);1h ——每层网格水头损失(m )2h ——每个孔洞水头损失(m) 1v ——各段过网流速(m/s) 2v ——各段孔洞流速(m/s)1ε——网格阻力系数,前段取1.0,中段取0.92ε——孔洞阻力系数,可取3.01.1.3网格絮凝池设计计算因为设计流量0.182m³/s,流量比较小,只需采用一个反应池,设絮凝时间10m in ,得絮凝池的有效容积为:V =0.182×10×60=109.2 m³设平均水深为3.0m ,得池的面积为:34.360.32.109m A ==竖井流速取为0.12 m/s,得单格面积:25.112.0182.0m f ==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:3.245.14.36==n 为配合沉淀尺寸采用25格 实际絮凝时间为:min4.10623182.0250.323.123.1==⨯⨯⨯=s t 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:m H 10.465.045.00.3=++=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编号 1 2 3 4 5 6 7 孔洞高×宽(m ) 0.49×1.23 0.49×1.230.55×1.23 0.60×1.23 0.65×1.23 0.70×1.23 0.74×1.23 分格编号 8 9 10 11 12 13 14 孔洞 高×宽(m) 0.74×1.23 0.74×1.230.80×1.230.85×1.230.90×1.230.95×1.230.95×1.23 分格编号 0 21 孔洞高×宽(m ) 1.00×1.231.15×1.231.21×1.231.28×1.231.39×1.231.47×1.230.74×1.23分格 22 孔洞高×0.37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∑∑+=21h h h式中1h ——水流通过网格水头损失,m ,2h ——水流通过竖井间孔洞水头损失,m宽(m ) ×1.231 1211511621742212 83211921原出出出出水流通过竖井间孔洞水头损失 表1.2网格编号 12 345 678 2h (m) 0.01400.0140 0.0110 0.0090 0.0079 0.0068 0.0061 0.0061 网格编号 91162h (m )0.00610.0052 0.00460.0041 0.0037 0.0037 0.0034 0.0025 网格编号 1718 19 202122 2h (m)0.00230.00210.00170.0015 0.00150.0015∑12h =0.0140+0.0140+0.0110+0.0090+0.0079+0.0068+0.0061=0.0688m∑22h=0.0061+0.0061+0.0052+0.0046+0.0041+0.0037+0.0037+0.0034=0.03051m∑32h=0.0025+0.0023+0.0021+0.0017+0.0015+0.0015=0.0101m1-7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:m g v h 004.08.9228.02221111=⨯==ξ 中段网格孔水头损失:m g v h 0026.08.9224.09.02222221=⨯⨯==ξ前段水头损失:m h h h 1528.021004.00688.0211=⨯+=+=∑∑停留时间:s T t 72.1742571=⨯=水温20C 0:141119272.17410029.11528.01000--=⨯⨯⨯==s t h G μγ 中段水头损失:m h h h 05131.080026.003051.0212=⨯+=+=∑∑停留时间:s T t 68.1992582=⨯=142225068.19910029.105131.01000--=⨯⨯⨯==s t h G μγ 后段水头损失:m h h h 0176.0213=+=∑∑停留时间:s t t T t 6.249213=--=14333226.24910029.101.01000--=⨯⨯⨯==s t h G μγ 网格絮凝池主要设计参数规定前段速度梯度70-1001-s ,中段速度梯度40-501-s ,末段速度梯度10-201-s 。
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150-200m m。
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d一般采用25-35mm。
(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q=10m³/(㎡·h),清水区上升流速即为v=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q Q A ==1025.656=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×cos 60°=500 mm 无效长度,并考虑斜管结构系数1.03,则净出口面积为:325.5803.1125.0125.5m A =⨯-⨯=斜管出口水流实际上升流速为:smm s m m s m v s /13.3/00313.025.58/1823.023=== (4.2) 斜管内轴向流速为:s mm v /61.360sin 13.300== (4.3) 取清水区高度1.20m,超高0.30m 。
②斜管区高1000×sin60°=866m m=0.87m 。