混凝沉淀池.doc

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混凝沉淀池

混凝沉淀池分为反应池和沉淀池。

（1）混凝沉淀池加药装置采用YJY0.3/0.72A-1型加药装置，药剂为三氯化铁。

加药装置为双加药系统，配置带电机搅拌溶解装置；

投加方式为计量泵投加；

药剂溶液箱总有效容积为1.44m3；

药剂溶解槽有效容积为0.3m3；

加药装置材质为PVC材质；

外型尺寸为：

3.3m×2.5m×2.6m;

进水管、加药管、放空管管径均为：

Dg25㎜;

排渣管管径为Dg40㎜。

（2）混合装置

原水中投加混凝剂后，应立即瞬时强烈搅动，在很短时间（10~20s）内，将药剂均匀分散到水中，这一过程称为混合。

在投加高分子絮凝剂时，只要求混合均匀，不要求快速、强烈的搅拌。

混合设备应靠近絮凝池，连接管道内的流速为0.8m/s。

主要混合设备有水泵叶轮、压力水管、静态混合器或混合池等。

利用水力的混合设备，如压力水管、静态混合器等，虽然比较简单，但混合强度随着流量的增减而变化，因而不能经常达到预期的效果。

利用机械进行混合，效果较好，但必须有相应设备，并增加维修工作量。

管式静态混合器的特点：

1投资省，在管道上安装容易，维修易工作作量少

2.能快速混合，效果良好

3.产生一定的水头损失。

为减少能耗，管内流速一般采用1m/s左右

混凝池混合装置采用管式静态混合器；

型号为：

GW-300;

设备参数：

流量0.073m3/s;

水力损失：

0.076m;

投药口径：

25㎜；

管长1650㎜。

管式静态混合器如图2-6。

（3）絮凝池

机械絮凝池是利用装在水下转动的叶轮进行搅拌的絮凝池。

按搅拌叶轮轴的安放方向，可分为水平（卧）轴式和垂直（立）轴式两种类型。

叶轮的转数可根据水量和水质情况进行调节，水头损失

比其他池型小。

机械絮凝池的设计要点如下:

①絮凝时间采用10~15min;

②絮凝池一般不少于2个，池内一般设3一4排搅拌机，各排之问可用隔墙或穿孔墙分隔，以免短流;

③叶轮桨板中心处的线速度，从第一排的0.5m/s,逐渐减小到最后一排的0.2m/s;

④水平式搅拌轴应设于池中水深1/2处，每个搅拌叶轮的桨板数目一般为4~6块，桨板长度不大于叶轮直径的0.75倍,叶轮直径应比絮凝池水深小0.3m，叶轮边缘与池子侧壁间距不大于

0.25m;

⑤垂直式搅拌轴设于池中间，.上桨板顶端在水面下0.3m处，下桨板底端距池底0.3~0.5m,桨板外缘离池壁不大干0.25m;

⑥每排搅拌叶轮上的桨板总面积为水流截面积的10l%~20%,不适宜超过25%，每块桨板的宽度为桨板长的1/15~1/10，一般采用10一30cm;

⑦为了适应水量、水质和药剂品种的变化，宜采用无级变速的传动装置;

⑧絮凝池深度应根据处理工艺流程要求确定，一般为3，一4m;

⑨全部搅拌轴及叶轮等机械设备，均应考虑防腐;

⑩水平轴式的轴承与轴架宜设于池外（水位以上），以避免池中泥砂进人导致严重磨损或折断。

本设计中絮凝池采用立轴式机械絮凝池1座，设置3格，每个格长宽深为3m×3m×3.3m。

絮凝池为钢筋混凝土结构，长宽深为：

10m×3.5m×3.3m。

絮凝池有效水深为：

3m。

絮凝池有效容积：

27m3.

絮凝池梅格线速度为0.612m/s,0.408m/s,0.204m/s.

絮凝池桨板长宽为：

1.5m×0.15m.

第一格叶轮功率：

0.125KW.

第二格叶轮功率：

0.037KW.

第三格叶轮功率：

0.0046KW.

电动机所需功率：

0.278KW.

絮凝池第一格的速度梯度为：

67.76.

絮凝池第二格的速度梯度为：

36.88.

絮凝池第三格的速度梯度为：

13.04.

絮凝池平均速度梯度：

45.45。

混凝沉淀池

混凝沉淀池采用的混凝剂为三氯化铁，混凝剂三氯化铁适宜的PH值范围为6.5~9。

一般投加量为170mg/L,最高投加量为220mg/L。

5.1加药装置:

YJY加药装置主要应用于各类给水处理、污水处理剂循环水处理等工艺流程，用以投加混凝剂、消毒剂、及酸、碱溶剂等药剂。

所以本设计采用YJY型加药装置，为双加药系统，配置带电动机搅拌溶解装置，投药方式为计量泵投加，订货型号为：

YJY-0.3/1.44A-1。

其药剂溶解槽有效容积为0.3m3，药剂溶液箱有效容积为1.44m3。

加药装置材质采用PVC材质。

加药装置外型尺寸为：

3.3×2.5×2.6m。

厂家：

广东汇众水处理有限责任公司。

5.2混合装置：

管式静态混合器是用于给水、排水工程的高效混合装置，其混合单体元件以二个为一组，交叉组合，固定在管道内使投加的混凝剂、助凝剂、消毒剂在管道内作瞬时混合。

其特点为：

不需要外加动力；

水流通过混合器，产生成对分流，交叉混合和反向旋流，效果显著，混合率达90~95；

投资低廉，安装方便，一般不需要维修、养护、管理方便；

混合器安装应尽量靠近沉淀池。

型号为：

GW-300

其参数为:

污水流量0.073m3/s;水头损失0.076m;投药口径25㎜；管长1650㎜.

5.3絮凝池

絮凝阶段的主要任务是，创造适当的水力条件，使药剂与水混合后所产生的微絮凝体，在一定时间内凝聚成具有良好物理性能的絮凝体，它应有足够大的粒度（0.6~1.0mm）、密度和强度（不易破碎）;并为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。

机械絮凝池是利用装在水下转动的叶轮进行搅拌的絮凝池。

按叶轮轴的安放方向，可分为水平（卧）轴式和垂直（立）轴式两种类型。

叶轮的转数可根据水量和水质情况进行调节，水头损失比其他池型小。

机械絮凝池一般不少于2个，絮凝时间为15~20min。

搅拌器常设3一4排，搅拌叶轮中心应设于池水探处。

每排搅拌叶轮上的桨板总面积为水流截面积的10%一20%，不宜超过25%，每块桨板的宽度为10~30cm。

水平轴式的每个叶轮的桨板数目为4一6块，桨板长度不大于叶轮直径的75%。

叶轮直径应比絮凝池水深小0.3m，叶轮边缘与池子侧壁间距不大于0.25m。

叶轮半径中心点的线速度宜自第一挡的}*srn}逐渐变小至末挡的0.Zm。

各排搅拌叶轮的转速沿顺水流方向逐渐减小，即第一排转速最大，以后各排逐渐减小。

絮凝池深度应根据水J一高程系统布置确定，一般为3~4m。

搅拌装置（轴、叶轮等）应进行防腐处理。

轴承与轴架宜设于池外（水位以上），以避免池中泥砂进人导致严重磨损或折断。

垂直轴式等径叶轮机械絮凝池的计算

设计计算

（1）池体尺寸

池体容积W

絮凝时间采用t=24min，则

（2）池平面尺寸

为便于安装叶轮，并根据沉淀池尺寸，絮凝池的分格数采用n=3。

每格内装设搅拌叶轮一个。

各格之间用设有过水孔的垂直隔墙导流，孔口位置采取上下交错方式排列，易使水流分布均匀（见图l一27）。

絮凝池各格的平面尺寸为3.0m×3.0m

絮凝池宽度B=3.0m，长度L=3.0m×3=9.0m。

（3）池高H

有效水深

池超高取△H=0.3m，则絮凝池总高为：

H=H´+△H=3.0+0.3=3.3m

（4）搅拌设备（见图1-27）

叶轮的构造参数：

叶轮直径取D0=2.6m

桨板长度取l=1.5m（l/D=1.5/2.6=0.577<0.75）

桨板宽度取b=0.15m

每个叶轮上的桨板数y

y=8块,

每排搅拌器上桨板总面积与絮凝池过水断面积之比：

叶轮内外侧各4块，内外两桨板间净距S=0.3m。

叶轮转数

式中:

υ—叶轮边缘的线速度，

D。

—叶轮上桨板中心点的旋转直径。

各格叶轮半径中心点的线速度采用：

第一格叶轮υ1=0.6m/s;

第二格叶轮υ2=0.4m/s;

第三格叶轮υ3=0.2m/s;

所以

第一格搅拌器转数n01=7.35×υ1=7.3×0.6=4.41取4.5（r/min）

第二格搅拌器转数n02=7.35×υ2=7.3×0.4=2.94取3.0（r/min）

第三格搅拌器转数n03=7.35×υ3=7.3×0.2=1.47取1.5（r/min）

实际线速度υ

叶轮功率N0

每个叶轮旋转时，克服水的阻力所消耗的功率N。

式中y——每个叶轮上的桨板数目,个，此处y=4;

l——桨板长度，m，此处l=1.5m;

r2——叶轮半径，m，

r1——叶轮半径与桨板快读之差，m，

w——叶轮旋转的角速度，rad/s。

k——系数，,ρ为水的密度，1000kg/m3。

Φ为阻力系数，根据桨板宽度与长度之比（b/l）确定。

由b/l=0.15/1.5=1查表1-1得φ=1.15系数k=1.15×1000/2×9.81=58.61

叶轮半径

叶轮半径与桨板宽度之差（见图1-28）

d、叶轮旋转的角速度

第一格

第二格

第三格

e、每个叶轮旋转时的功率

第一格外侧桨板

第一格内侧桨板

第二格外侧桨板

第二格内侧桨板

第三格外侧桨板

第三格内侧桨板

所以，第一格叶轮

第二格叶轮

第三格叶轮

所需电动机功率N：

设三格的搅拌叶轮合用一台电动机，则絮凝池所耗总功率为:

搅拌器机械总功率η1=0.75

传动效率η2=0.8

则电动机所需功率为：

GT值：

水温T=20摄氏度，则μ=1.0091×10-3pa·s

梅格絮凝池的有效容积为

则各格的速度梯度为：

第一格

第二格

第三格

絮凝池平均速度梯度为：

GT=45.45×25×60=68180（在104~105范围之间，符合要求）

所以，设计合格。

6沉淀池

平流式沉淀池的主要设计参数为以下几种。

①混凝沉淀时，出水悬浮物含量一般不超过20mg/L。

②池数或分格数一般不少于2个（对浑浊度要求不高的工业用水，或原水悬浮物含量终年较小、一段时间内经常低于30mg/L者亦可用一个，但要设置超越管）。

③池内平均水平流速，混凝沉淀一般为l10~25mm/s;自然沉淀一般不超过3mm/s。

④沉淀时间应根据原水水质和沉淀后的水质要求，通过实验或参照相似地区的沉淀资料确定，一般采用1.0一3.0h,当处理低温、低浊度水或高浊度水时，沉淀时间应适当延长。

⑤有效水深一般为3.0~3.5m。

一次净化水及工业用水或采用斗底重力排泥时，可采用下限。

超高一般为0.3~0.5m。

⑥池的长宽比应不小于4:

1，每格宽度或倒流墙间距一般采用3~8m，最大为15m。

⑦池的长深比不小于10：

1。

采用吸泥机排泥时，池底为平坡;采用人工停池排泥时，纵坡一般为0.02,横坡一般为0.05。

⑧池子进水端用穿孔花墙配水时，花墙距进水端池壁的距离应不小于1~2m。

在沉泥面以上0.3~0.5m处至池底部分的花墙不设孔眼（处理高浊度水的预沉淀池，不宜设穿孔花墙）。

⑨防冻可利用冰盖（适用于斜坡式池了）或加盖板（应有人

孔、取样孔），有条件时可利用废热防冻。

⑩泄空时间一般不超过6h。

⑾沉淀池的水力条件用弗劳德数Fr负核控制。

沉淀池设计：

（1）池子总表面积：

式中A——池的总面积（㎡）

Qmax——最大设计流量（m3/s）,此处Qmax为0.073m3/s

q'——表面负荷（m3/㎡·h）