课程设计2沉砂池与初沉池Word格式.docx

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2）设计流量时的水平流速：

最大流速为0.3m/s，最小流速0.15m/s

3）最大设计流量时，污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s

4）设计有效水深不应大于1.2m一般采用0.25—1.0m每格池宽不应小于0.6m

5）沉砂量的确定，城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米，沉砂含水率

60%，容重1.5t/立方米，贮砂斗容积按2天的沉砂量计，斗壁倾角55—60度

6）沉砂池超高不宜小于0.3m.

2.设计计算

沉砂池设计计算草图见图3.3。

图3.4沉砂池设计计算草图

1）沉砂池水流部分的长度

沉砂池两闸板之间的长度为流水部分长度：

式中，L——水流部分长度，m

V——最大流速，m/s

T——最大流速时的停留时间，s

2）水流断面积

式中，——最大设计流量，

A——水流断面积，

3）池总宽度

设n=2，每格宽b=3.5m

B=nb=23.5=7.0m

<

1.2m/s（合格）

式中，——设计有效水深

4）沉砂斗容积

设排砂间隔时间为2日，城市污水沉砂量=，T=2日，

式中，——城市污水含沙量，

——流量总变化系数，1.3

5）沉砂室所需容积

设每分格有2个沉砂斗

V=

6）沉砂斗各部分尺寸

设斗底宽=0.7m，斗壁水平倾角55，斗高=0.9m

沉砂斗上口宽

沉砂斗容积：

=1.71m>

1.65m

7）沉砂室高度

采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向排砂口

式中：

——斗高，m

L2——由计算得出

8）沉砂池总高度

——超高，0.3m

9）验算最小流量

在最小流量时，用一格工作，按平均日流量的一半核算

符合流速要求

3.出水堰的计算

1）出水堰宽B=7.0m

2）堰上水头

M—流量系数，取0.32

3）跌水高度H2=10cm

4）堰槽宽度尺寸：

7.0m×

0.6m

5）出水管采用DN=1300mm，则v=1.2m/s

4.进水口及贮砂池

1）进水口尺寸1200×

1200，采用两个进水口，流速校核:

进水口水头损失

2）进水口采用方行闸板；

SFZ型明杆或镶钢铸铁方闸门SFZ-1200

3）沉砂斗采用：

H46Z-2.5旋启式底阀，直径200mm

排渣管DN=200mm

贮砂池尺寸：

2.0×

2.0m

3.5初次沉淀池

初次沉淀池采用辐流式沉淀池

3.5.1设计数据

1）池子的直径与有效水深的比值，一般采用6～12

2）池径不小于16m

3）池底坡度一般采用0.05

4）一般采用机械排泥,也可附有气力提升或静水头排泥设施

5）当池径<

20m时，也可采用多斗排泥

6）进出水管的布置采用中间进水周边出水

7）池径<

20m时，一般采用中心传动刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上，池径>

20m时,一般采用周边传动刮泥机，其传动装置设在桁架外缘

8）刮泥机的旋转速度一般为1～3转/h，外周刮泥板的线速度不超过3m/min，一般采用1.5m/min

9）在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为池断面积的10～20

10）浮渣用浮渣刮板收集，刮板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前应设置浮渣挡板。

3.5.2设计计算

图3.5初沉池计算草图

1）沉淀部分水面面积：

F=

式中，—最大设计流量，m3/h

n—池数，取2个

—表面负荷，m3/m2.h，取2m3/m2.h

F==1489.6m2

2）池直径：

D===44.0，取D=45m

3）沉淀部分有效水深：

设沉淀时间t=2小时，有效水深

h2==2×

2=4m

4）沉淀部分有效容积

V===827.5m3

5）污泥部分所需的容积

设S=0.7,由于机械刮泥,所以贮泥时间T=4h,污泥部分所需的容积:

V===48.13m3

式中，S—每人每天污泥量，一般采用0.36～0.83

N—设计人口数（cap）

T—贮泥时间,h

6）污泥斗容积：

设污泥斗上部半径r=2m,污泥斗下部半径r=1m,倾角=60,污泥斗的高度:

h=（r-r）tg60=1.732m

污泥斗容积:

V1=（r12+r1r2+r22）

式中，h5—污泥斗的高度

r1—污泥斗上部直径，取2m

r2—污泥斗下部直径，取1m

则

V1=×

（22+21+12）=12.7m3

7）污泥斗以上圆锥部分污泥容积：

（设池底径向坡度为0.05）

则圆锥体的高度：

h4=（R-r1）×

0.05=（22.5-2）×

0.05=1.025m

V2=×

（R2+Rr1+r12）

=×

（22.52+22.5×

2+22）

=595.7m3

共可贮有污泥体积为：

V1+V2=12.7+595.7=608.4m3＞48.13m3

8）沉淀池总高度：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中，h1—超高，一般取0.5m

h3—缓冲层高度，取0.5m

H=0.5+4.0+0.5+1.025+1.732

=7.8m

9）径深比校核：

D/h2=45/4=11.25（6～12之间符合要求）

10）集水槽堰负荷校核

设集水槽堰双面出水，则集水槽出水堰的堰负荷为：

[]

=2.7[L/（m*s）]<

2.9[L/（m*s）]（符合要求）

3.5.3刮泥设备的选择

采用系列周边传动吸泥机,技术参数如下表3-6。

表3-6系列周边传动吸泥机主要参数

池径（m）

电动机功率

（KW）

车轮行驶速度

（m/min）

推荐池深

H（mm）

质量（吨）

45

1.5*2

2.2

2500～5000

30

3.5.4拦浮渣设施及出水堰计算

1）拦浮渣设施：

浮渣用刮泥板收集，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，在出水堰前设置浮渣挡板，以降低后续构筑物的负荷。

2）出水堰的计算

本设计中出水堰采用环形双出水堰，溢流堰形式采用90º

等腰直角三角形双出水堰，且内外堰之间距离为0.3～0.5m，取0.5m，沉淀池直径45m，取外堰直径44m，内堰直径43m。

3）出水槽的计算

出水槽宽设计为1m，槽内水深1.2m

则流速V==0.53m/s介于0.4～0.6m/s之间，符合要求

4）配水设施：

在污水厂中，处理构筑物因建成两座或两座以上并联运行，如配水不均一部分构筑物超负荷，处理效果就会很低，另一部分构筑物达不到设计负荷，就不能充分发挥其功能，为实现均匀配水应在构筑物前设置有效的配水设施

a、设计参数：

V1=0.8～1.0m/sV2=0.6×

V1V3=V1

V4=0.2m/s<

V3V5=V1V6=0.6m/s

b、进水管路计算

①取进水管径D1=1100mm，知Q=0.827m3/s

V1===0.87m/s

上升竖管流速V2==0.87m/s

D2===1.4m，取1400mm

竖管喇叭口流速V3=V1=0.21m/s

D===2.23m,取2300mm

竖管喇叭口长度,取角度α=30

h==0.26m

喇叭口上部水深

已知V=0.2m/s,由πDhV=Qmax

h===0.57m

配水井尺寸D5

V5=V1==0.11m/s

Q=π×

（D52-D32）×

V5

D5===3.40m

配水管直径

作为沉淀池进水管直径采用D=1000mm

V===1.05m/s

沉淀池出水渠断面

沉淀池出水渠,水深1m,渠宽1.4m

V==0.59m/s

集水井尺寸

集水井内部隔墙厚取300mmnV6=0.6m/sh=1m

3.5.6排泥井

一沉池为排泥井，井非连续排泥，在沉淀池外设的几何尺寸：

800×

800

图3.6初沉池集配水井草图

第十三章：

干燥

通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数；

熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；

了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；

了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。

二、本章思考题

1、工业上常用的去湿方法有哪几种？

态参数？

11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化?

在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利?

为什么?

12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？

13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？

为什么？

14、干燥过程分哪几种阶段？

它们有什么特征？

15、什么叫临界含水量和平衡含水量？

16、干燥时间包括几个部分？

怎样计算？

17、干燥哪一类物料用部分废气循环？

废气的作用是什么？

18、影响干燥操作的主要因素是什么？

调节、控制时应注意哪些问题？

三、例题

例题13-1：

已知湿空气的总压为101.3kN/m2,相对湿度为50%，干球温度为20oC。

试用I-H图求解：

（a）水蒸汽分压p；

（b）湿度Ｈ；

（c）热焓Ｉ；

（d）露点td；

（e）湿球温度tw；

（f）如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117oC，求所需热量Ｑ。

解：

由已知条件：

Ｐ＝101.3kN/m2，Ψ0＝50%，t0=20oC在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。

（a）水蒸汽分压p

过预热器气所获得的热量为

每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为

例题13-2：

在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1为0.009kg水•kg-1绝干气，离开干燥器时湿度H2为0.039kg水•kg-1绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求：

（1）水分蒸发是qm,W（kg水•h-1）；

（2）空气消耗qm,L（kg绝干气•h-1）；

原湿空气消耗量qm,L’（kg原空气•h-1）；

（3）干燥产品量qm,G2（kg•h-1）。

解：

qmG1=1000kg/h,w1=40℃,w2=5%

H1=0.009,H2=0.039

qmGC=qmG1（1-w1）=1000（1-0.4）=600kg/h

x1=0.4/0.6=0.67,x2=5/95=0.053

qmw=qmGC（x1-x2）=600（0.67-0.053）=368.6kg/h

qmL（H2-H1）