絮凝沉淀池设计.doc

絮凝平流沉淀池设计本水厂采用平流式沉淀池，该沉淀池适用于大、中型水厂；其优点：（1）造价较低； （2）操作管理方便，施工较简单； （3）对原水浊度适应性强，潜力大，处理效果稳定； （4）带有机械排泥设备时，排泥效果好。其缺点：（1）占地面积较大； （2）不采用机械排泥装置时，排泥较困难； （3）需维护机械排泥设备。1 、 设 计 处 理 水 量 为 ： ，沉淀池分 2座，则单池处理水量为： 162000/281000 3375 0.94 沉淀池停留时间 T：由原水水质和沉淀后的水质要求确定，一般采用 1.03.0 小时， 本设计沉淀时间设为 T2h；沉淀池水平流速 v：沉淀池内平均流速一般为 1025mm/s；进出水均匀，池内水流顺直，流态良好时，池中水平流速亦可高达 3050 mm/s；本设计水平流速为 v15mm/s2、池身的尺寸设计： （1） 单池的容积为： （2） 有效水深取 H3.5m，超高取 0.5m，则实际池深为4m。 （3） 沉淀池长： L 3.6 T1 3.6 15 2 108 m ； （4）池宽为： ，实际池宽取 16m 由于宽度较大，沿纵向每池中间设一个导流墙，导流墙采用砖 16 0.24砌，墙宽 240mm ，沉淀池每格宽度 b 7.88m 。 2（5）校核池身的尺寸： 长宽比： 符合要求 长深比： 符合要求 水平流速校核： ，符合要求3、进水穿孔墙：为使水流均匀分布在整个进水截面上，并尽量减少扰动，在沉淀池进口处用砖砌穿孔。墙长 16m，墙高 4m，有效水深 3.5m ，单池设计流量为 0.94 ，孔口流速为 0.2m/s（为防止絮凝体破碎，孔口流速不宜大于 0.150.2m/s） 。孔口面积： ；则孔洞个数 N2孔洞形状采用矩形尺寸为宽高：15cm8cm， 4.7 N 391.6 个；取 392 个 0 0.15 0.083孔洞布置：孔洞布置成 7 排，每排孔眼数为： 个水平方向孔洞间距取 125mm孔与墙之间的间距为 200mm，则每排 56 个 孔 洞 时 其 所 占 的 宽 度 为 剩 余 宽 度 均分在灰缝中。垂直方向孔洞净距取 250mm最上一排孔眼的淹没水深为 300mm在沉泥面以上 0.5m 处至池底部分的花墙不设孔眼，则孔眼的分布高度 为 : 30078062505002860mm 剩 余 高度:H-28603500-2860640mm 均分在灰缝中； 2 v进水水头损失： h1 1 式中， 局部损失系数，取 2.0； 2g 则 h12 0.002m（2）水利条件的校核： bH 5.25 3.5水力半径 R 1 .5 m 。 b 2 H 5.25 3.5 2 v2 0.015 2 Fr 1.53 10 5弗劳德数 Rg 1.5 9.81 ，满足 110-5-110-4符合要求。雷诺数 Re R / 0.0151.50/1.003 22433按水温 20 度计 ，4、排泥设施：为取得较好的排泥效果，采用虹吸式机械排泥机排泥。 6（1）干泥量 Q干泥 81000 m 3 / h 500 mg / L 10 mg / L 10 4.8t / d 0.2t / h ， 取含水率 98 ，则污泥量 Q泥 Q 干泥 /1 98 0.2 0.02 10m 3 / h（2）排泥设施的选择：5、出水区设计：沉淀后的水应尽量在出水区均匀出流，本设计采用薄壁溢流堰，渠道（1）溢流堰的总堰长： ，式中，q 溢流堰的堰上负荷，本设计取 300m2/md出水堰采用指型堰，共 10 条，双侧集水，汇入出水总堰。每条指型槽边长 27m。出水堰的堰口标高能通过螺栓上下自动调节，以适应水位变化。三角堰跌落高度取 0.10m，槽锯齿高取 0.12m，采用 120三角堰，堰上水头取 0.10m。 Q h2 1.73 3（2）出水渠起端水深： gb 2 1.73 式中，b 出水渠道宽度，本设计取 1.0m取跌水高度为 0.25m，则出水渠道的总深为 1.0m Q v2渠道内的水流速度: bh2 沉淀池出水管管径初定为 DN1000mm，此时管道内的流速为 4Qv3 D2 （3）沉淀池放空管直径 0.7 BLH 0 .5 0 0.7 16 108 3.5 0.5 d 596.8mm t 2 3600 则取放空管径为 DN600mm，t 为放空时间，按 t2h 算。 絮凝工艺的设计计算1、设计要点絮凝池流速一般按由大到小设计，在较大的反应流速下，使水中的胶体颗粒发生充分的碰撞，吸附在较小的颗粒上，使胶体颗粒能结成较大的絮粒，以便于在沉淀池中去除。为了确保沉淀池的沉淀效果，要有足够的沉淀时间，一般在 1030min，并控制反应速度，使其平均速度梯度为 1075s-1，使 GT 值达 104105，以确保反应过程的充分与完善。低浊、低碱水宜采用较大的 T 值，粗分杂散杂质含量高的水，宜采用较大的 G 值。絮凝池一般与沉淀池合建，避免已形成的絮粒在水流经过连接管时被打碎，如需分建，则连接管中的流速应小于 0.15m/s，并避免流速突然升高或水头跌落。低浊水缺乏凝聚核心，可以将沉淀下来的一部分泥渣连续地流回到混和池入口，以促进反应过程。为使絮粒不至于被破坏或沉淀，反应池入口的速度必须加以控制。2、设计计算絮凝池型可分为水力和机械两大类，前者简单，但不能适应流量变化，后者能通过电机的调节，可以在一定范围内适应水量变化，反应效果好，节省药剂，并且水头损失小，但需经常养护维修。结合水量变化和技术经济比较本设计中采用往复式隔板絮凝池。为取得较好的混凝效果，防止絮体打碎，隔板絮凝池与平流沉淀池合建 已知设计流量为 162000m3/h，采用 2 座反应池，每座设计流量81000m3/h。 ，平均水深 H12.6m（1）池身尺寸的计算： 絮凝池净长： 絮凝池宽度：因与沉淀池合建，所以尺宽取 B 16m T絮凝时间，T25min（2）廊道宽度的设计：絮凝池的起端流速取 v0.55m/s，末端流速取 v0.25m/s，首先根据起、末端流速和平均水深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。起端廊道宽度宜 b起端廊道宽度：末端廊道宽度：3絮凝池分段：分段数越多，效果越好，但分段过多，施工和维修较复杂，所以宜分成 46 段，本设计采用 6 段。廊道宽度及流速设计取值见下表其中 bn 由此公式计算得： b2 ， b3 ， b4 ， b5 b10.7m ， b61.5m拐弯处隔板距池身的长度设为 a，取 廊道分段号 1 2 3 4 5 6 各段廊道宽度 bn（m） 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 各廊道转弯处长度 （m） 0.91 1.04 1.17 1.30 1.56 1.95 各段廊道流速 v m/s） （ 0.55 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 各段廊道数 6 6 6 6 5 5 各段廊道总净宽 Ln （m） 4.2 4.8 5.4 6 6 7.5 拐弯处隔板距池身的 长度 a（m） 0.91 1.04 1.17 1.3 1.56 1.95 ：则池子长度（隔板净间距之和） ，L 4.24.85.4667.533.9m取隔板厚度为 ，共计 34 块隔板，则絮凝池总长度为：L33.934 37.3m（3）水头损失的计算：按廊道内的流速分为六段，分别计算数水头损失。第一段：水力半径 R1槽壁粗糙系数 n0.013，流速系数 C1C1各段转弯处的宽度分别为 0.9m，1.0m，1.1m，1.2m，1.5m，1.7m各段廊道的总长度：l16 ，l26 ，l36 ，l46 ，l55 l65第一段廊道转弯次数为 S 16 v12 v 02 h1 S n l1则絮凝池的第一段水头损失为 2 g C12 R1式中 v0该段隔板转弯处的平均流速（m/s）； Q v0 3600ai Hi 1.2v0则 h1Sn该段廊道内水流速度转弯次数，Rn廊道断面的水力半径（m）；hn各段水头损失（m）； Cn流速系数； 隔板转弯处的局部阻力系数，往复式隔板絮凝池取为 3。段 Sn Ln Rn Vo Vn Cn Hn G（1/s） GT数 （m） （m/s） （m/s） （m）1 6 90.6 0.31 0.43 0.55 62.65 0.19 35.5 532092 6 90 0.35 0.38 0.45 64.51 0.14 30.4 456453 6 89.4 0.38 0.33 0.4 65.61 0.11 26.9 403354 6 88.8