机械搅拌澄清池设计说明书Word格式文档下载.docx
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机械搅拌(原称机械加速)澄清池属泥渣循环型澄清池,其特点是利用机械搅拌的提升作用来完成泥渣回流和接触反应。
加药混合后的原水进水进入第一反应室,与几倍于原水的循环泥渣在叶片的搅动下进行接触反应。
然后经叶轮提升至第一反应室继续反应,以结成较大的絮粒。
再通过导流室进入分离室进行沉淀分离。
这种水池不仅适用于一般的澄清也适用于石灰软化的澄清。
机械搅拌澄清池设计要点及数据
(1)二反应室计算流量(考虑回流因素在内)一般为出水量的3~5倍;
(2)清水区上升流速一般采用~s,当处理低温低浊水时可采用~s;
(3)水在池中的总停留时间为~,第一絮凝室和第二絮凝室的停留时间一般控制在20~30min,第二反应室按计算流量计的停留时间为~1min
(4)为使进水分配均匀,可采用三角配水槽缝隙或孔口出流以及穿孔管配水等;
为防止堵塞,也可采用底部进水方式。
(5)加药点一般设于池外,在池外完成快速混合。
一反应室可设辅助加药管以备投加助凝剂。
软化时应将石灰投加在以反应室内,以防止堵塞进水管道。
(6)第二反应室内应设导流板,其宽度一般为直径的左右
(7)清水区高度为~2.0m;
(8)底部锥体坡角一般在45°
左右,当设有刮泥装置时也可做成平底
(9)方式可选用淹没孔集水槽或三角堰集水槽,过孔流速为0.6m/s左右。
池径较小时,采用环形集水槽;
池径较大时,采用辐射集水槽及环形集水槽。
集水槽中流速为~0.6m/s,出水管流速为1.0m/s左右。
考虑水池超负荷运行和留有加装斜板(管)的可能,集水槽和进水管的校核流量宜适当增大。
(10)进水悬浮物含量经常小于1000mg/L,且池径小于24m时可用采污泥浓缩斗排泥和底部排泥相结合的形式,一般设置1~3个排泥斗,泥斗容积一般为池容各的1%~4%;
小型水池也可只用底部排泥。
进水悬浮物含量超过1000mg/L或池径24m时应设机械排泥装置。
(11)污泥斗和底部排泥宜用自动定时的电磁排泥阀、电磁虹吸排泥装置或橡皮斗阀,也可使用手动快开阀人工排泥。
(12)在进水管、第一反应室、第二反应室、分离区、出水槽等处,可视具体要求设取样管。
(13)机械搅拌澄清池的搅拌机由驱动装置、提升叶轮、搅拌浆叶和调流装置组成。
驱动装置一般采用无极变速电动机,以便根据水质和水量变化调整回流比和搅拌强度;
提升叶轮用以将一反应室水体提升至二反应室,并形成澄清区泥渣回流至一反应室;
搅拌桨叶用以搅动一反应室水体,促使颗粒接触絮凝;
调流装置用作调节回流量。
有关搅拌机的具体设计计算见给水排水设计手册第九册《专用机械》。
(14)搅拌浆叶外径一般为叶轮直径的~,高度为一反应室高度的1/3~1/2,宽度为高度的1/3。
某些水厂的实践运行经验表明,加长叶片长度、加宽叶片,使叶片总面积增大,搅拌强度增大,有助于改进澄清池处理效果,减少池底积泥。
3设计计算
池体计算尺寸示意图
二反应室
Q=1680/3600=m3/s
第二反应室计算流量Q’=5Q==m3/s
设第二反应室内导流板截面积A1为,u1为s
取第二反应室直径D1=,反应室壁厚δ1=
第二反应室外径D1'
=D1+2δ1=+2×
=
取第二反应室内停留时间t1=60s(t1=30~60s)
考虑布置结构,选用H1=
导流室
导流室中导流板截面积A2=A1=0.035m²
导流室面积ω2=ω1=²
取导流室外径为13m,导流室壁厚为δ2=
导流室外径D2'
=D2+2δ2=13+2×
第二反应室出水窗高度,因H2需满足H2=~,因此符合要求
导流室出口流速u6=s
出口面积
则出口截面宽
出口垂直高度
分离室
取分离室上升流速u2为s
分离室面积
池总面积
半径为R=13m
池深计算
池深计算示意图见图3-35,取在池中停留时间T=
有效容积
考虑增加4%的结构容积则池计算总容积
V=V'
(1+)=2520×
=2621m³
取池超高H0=
设池直壁高H4=
池直壁部分容积
W2+W3=V-W1=2621-636=1985m³
取池圆台高度H5=,池圆台斜边倾角为45º
则底部直径为DT=D-2H5=26-×
2=
本池池体采用球壳式结构,取球冠高H6=1.05m
圆台容积
球冠半径
球冠体积
池实际有效体积V=W1+W2+W3=636+1985+111=2732m³
实际总停留时间
池总高
配水三角槽
进水流量增加10%的排泥耗水量,设槽内流速
三角槽直角边长
三角配水槽采用孔口出流,孔口流速同u3
出水孔总面积
采用孔径d=0.1m每孔面积为²
出水孔数
为施工方便采用沿三角槽每4º
设置一孔共127孔。
孔口实际流速
第一反应室
二反应室板厚
第一反应室上端直径D3=D1’+2B1+2=9+2×
1+2×
第一反应室高,
取。
伞形板延长线与池壁交点直径
取,泥渣回流量:
回流缝宽度
设裙板厚
伞形板下端圆柱直径
按等腰三角形计算:
伞形板下檐圆柱体高度
伞形板离池底高度
伞形板锥部高度
容积计算
第一反应室容积
第二反应室加导流室容积
分离室容积:
V3=V’—(V1+V2)=2520–672–221=1627m3
则实际各室容积比二反应室:
一反应室:
分离室=1:
:
池各室停留时间
第二反应室=
第一反应室=×
3..0=
分离室=×
其中第一反应室和第二反应室停留时间之和为
进水系统
进水管选用d=600mm,
出水管选用d=600mm
集水系统
本池因池径较大,采用辐射式给水槽和环形集水槽集水。
设计时辐射槽、环形槽、总出水槽之间按水面连接考虑,见图
根据要求本池考虑加装斜管(板)可能,所以对集水系统除按设计水量计算外,还以2Q进行校核,决定槽断面尺寸。
(1)辐射集水槽(全池共设12根)
设辐射槽宽,槽内水流流速为,
槽底坡降
槽内终点水深
槽内起点水深
式中
设计取水槽内起点水深为,槽内终点水深为,孔口出流孔口前水位0.05m,孔口出流跌落0.07m,槽超高0.2m。
槽起点断面高为+++=0.62m
槽终点断面高为+++=
(2)环形集水槽
设计取用环槽内水深为,
槽断面高为+++=
(3)总出水槽
流量增加一倍时总出水槽内流量槽宽
取槽内流速为
设计取用槽内起点水深为
设计取用槽内终点水深为
槽超高定为0.3m
按设计流量计算得从辐射槽起点至总出水槽终点的水面坡降为
设计流量增加一倍时从辐射槽起点至总出水槽终点的水面坡降为
辐射集水槽采用空口出流,取孔口前水位高为,流量系数取为
孔口面积
在辐射集水槽双侧及环形集水槽外侧预埋塑料管作为集水孔,如安装斜板(管)时,可将塑料管剔除,则集水孔径改为D=32mm。
每侧孔口数目
安装斜板(管)后流量为,则孔口面积增加一倍为
每侧孔口数目个
设计采用每侧孔口数为79(包括环形吉水槽1/2长度单孔数目)
排泥及排水计算
(1)污泥浓缩室:
总容积根据经验按池总容积的1%考虑。
分设三斗,每斗
设污泥斗上底面积:
式中
下底面积
污泥斗容积
三斗容积
污泥斗总容积为池容积的
(2)排泥周期:
本池在重力排泥时进水悬浮物含量一般1000mg/l,出水悬浮物含量一般10mg/l。
污泥含水率p=98%,浓缩污泥容重。
S1-S4
90
190
290
390
490
590
690
790
890
990
T0
(2)排泥历时:
设污泥斗排泥管直径,其断面积
电磁排泥阀适用水压
局部阻力系数:
流量系数
排泥流量
排泥历时
放空时间计算:
设池底中心排空管直径
本池开始放空时水头为池运行水位至池底管中心高程,
瞬时排水量
放空时间: