网格絮凝池设计计算

1、 网格絮凝池设计计算 一、已知条件 设计规模：处理水量为60000t/d 二、已知水质条件 常年平均浊度： 60NTU 常年平均水温： 16 三、网格絮凝池的设计计算 由已知水质条件，常年平均浊度为60 度，常年平均水温为16，符合网格 絮凝池的使用条件： 原水水温为： 4.0 34.0 原水浊度为： 25 2500 度 以此，此水质可以使用网格絮凝池对原水絮凝。 3.1 设计处理水量 Q： QQ1(1) 式中： Q：设 计处理流量 (m3/d) Q1 ：设计规模 (m3/d) ：水厂的自用水系数，一般取：5 10，设计中取对于一般的 水厂取 5，本设计采用5。 则设计处理水量 Q 为： Q

2、Q (1 ) 60000 (1 0.05) 63000 m 3 / d 2625m 3 / h 0.729m 3 / s 1 3.2 单池设计处理水量 Q 2 ： Q 2 Q N 式中：Q：设计处理流量 (m3/d) Q 2 ：单池设计流量 (m3/d) N：絮凝池的数量，本设计取N=2 则单池设计处理流量 Q 2 为： Q 2 63000 31500m3 / d 1312.5m3 / h 0.365m3 / s 2 3.3 絮凝池的有效容积V： V Q 2 T 60 式中：Q 2 ：单池设计处理流量 (m3/h) T：絮凝时间 (min) ，按室外给水设计规（ GB50013-2006 ）要

3、求， 絮凝时间一般宜为12 20min ，用于处理低温低浊水时， 絮凝时间可适当 延长。本设计中采用16min 则： Q 2T 1312.5 16 350m 3 V 60 60 3.4 絮凝池的面积 A： A V H 式中： V：单池的有效容积 (m3) H：有效水深 （m），絮凝池与平流沉淀池配套时， 池高可采用 3.0 3.4m；絮凝池与斜管沉淀池配套时，可采用4.2m 左右。本设计考虑使用斜 管沉淀池，因此采用4.2m。 则： A V 350 m 2 H 4.2 83.33 3.5 絮凝池的池高 H： H=H +h h 式中：H：絮凝池的有效水深（ m） h：絮凝池的超高（ m ），一般

4、取 0.3m h：泥斗的高度，取0.6m 则：H=H +h h 4.2+0.3+0.6 5.3m 3.5 絮凝池的分格面积f： Q f 0 式中：f：絮凝池的分格面积（ m2） 0 ：竖井流速（ m/s ）, 按室外给水设计规（ GB50013-2006 ）要 求 ,絮凝池每格的竖井流速为：前段和中段为：0.12 0.14m/s ；末端为： 0.1 0.14m/s 。本设计中 3 段均采用 0.12m/s 。则： f Q 0.365 3.04m 2 0 0.12 设每格为正方形，则边长为：3.041.744m取 1.80m，则每格网格的 实际面积为： 1.81.8 3.24m2 3.5 絮凝池

5、的分格数 n： A n f 式中： A：絮凝池的总面积（ m2） f：絮凝池的分格面积（ m2） A 83.33 设计中取 25 个（为了在平面布置的时候更 则： n 25.72 f 3.24 具矩阵性） 校核絮凝时间 t : nV t Q 2 式中：t:实际絮凝时间（ min ） n：絮凝池的分格数 V：单池的有效容积 (m3) Q 2 ：单池设计流量 (m3/s) 则： t nV 25 1.80 1.80 4.2 933 15.55 min 0.365 s Q 2 絮凝时间在 1220min 之间，符合要求。 各段网格数量如表： 名称 竖井数量 每个竖井网格层数 网格总层数 网格间距 第一

6、段 9 3 27 70cm 第二段 8 2 16 70cm 第三段 8 0 0 根据给水排水设计手册 第 3 册 城镇给水 (第二版 )要求，网格在前段多，中段少，末端可以不放，但前段总数宜在 16 层以上，中段在 8 层以上，上下两层之间的距离在 60cm 70cm 3.6 竖井网格的布置： 前段放置密网格后： 竖井网格开孔面积A 1网孔 为： Q 2 A 1网孔 1网 式中： Q 2 ：单池设计流量 (m3/s) 1网孔 ：水通过网孔的流速，对于前段为：0.25m/s0.3m/s ，本设计 中取 0.28m/s 网孔 Q 2 0.365 1.30 2 A 1 0.28 m 1网孔 网格材料

7、采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长 b 取： 0.08m 则小网格面积 S 为： 0.08m0.08m=0.0064m 2 则小网格孔的数量n1 为： n1 A 1网孔 1.30 S 203.13 0.0064 絮凝池网格是正方型，则小网格的横竖的数量 n2 各为 n 2 n1 203.13 14.25 取 14 个 校核每格网格孔数： n1=14 2 =196 个 两个小网格之间的宽度 b2 为： 1.8 0.08 14 b2 15 0.045m 实际开孔面积 A1网 为： A1网 n2 n 2 S 14 14 0.0064 1.25m 2 实际过网流速为： Q2 0.365 1网 A1网

8、1.44 0.253m / s 符合 0.25m/s0.3m/s 的要求 中段放置疏网格后： 网格开孔面积为 A 2网 ： A 2网 式中： Q 2 ：单池设计流量 (m3/s) Q 2 2网 2网 ：水通过网孔的流速，对于前段为：0.22m/s0.25m/s ，本设计 中取 0.24m/s A Q 2 0.365 m 2 2网 1.52 2网 0.24 网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长 b 取： 0.1m 则小网格面积 S 为： 0.1m0.1m=0.01m 2 则小网格孔的数量n 2 为： A 2网 1.52 n 2 152 S 0.01 由于絮凝池网格是正方型，则小网格的横竖的

9、数量n 3 为 n 3n215212.33取 13 个 实际每格网格孔数： n2=13 2 =169 网格材料采用钢板打方孔，两个小网格之间的宽度b 3 为： b 1.8 1.8 0.1 14 3 13 0.142m 实际过水面积 A2网 为： A2网 n 3n 3S13130.011.69m 2 实际过网流速为： Q2 0.365 0.22m / s 2网 A 2水 1.69 符合 0.22m/s0.25m/s 的要求 后段不放置网格： 实际过网流速为： Q 2 0.365 0.11m / s 符合 0.1m/s0.14m/s 的要求 3 A 3 3.24 3.7 絮凝池的长、宽： 絮凝池的

10、布置如下图，图中各格右上角的数字为水流依次流过竖井的编 号，顺序（如箭头所示） 。 “上”、“下”表示竖井隔墙的开孔位置，上孔上缘在最 高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平。、 、表示每个竖井中的絮凝阶段。 单竖井的池壁厚为200mm 。 沉 淀 池 絮凝池的长为： 10.2m,宽为： 10.2m 3.8 絮凝池的孔洞尺寸： 孔洞的宽为：与絮凝池的宽相同，则为：1.80m； 竖井隔墙孔洞的过水面积s(m2): s Q2 式中： 2 ：水的过孔流速 m/s ，前段： 0.30.2m/s ，中段： 0.20.15m/s ， 末段： 0.140.1m/s 。 例如： 1竖井的孔口面积为： sQ 20.3

11、651.22m 2 孔0.3 则孔洞的高 h 为: s 1.22 h 0.68 l 1.80 其余各竖井孔洞的计算尺寸见表： 竖井编号 过孔流速（ m/s) 孔洞的高度（ m） 孔洞的宽度（ m) 1 0.3 0.68 1.8 2 0.29 0.70 1.8 3 0.28 0.72 1.8 4 0.27 0.75 1.8 5 0.26 0.78 1.8 6 0.25 0.81 1.8 7 0.24 0.84 1.8 8 0.23 0.88 1.8 9 0.21 0.97 1.8 10 0.2 1.01 1.8 11 0.19 1.07 1.8 12 0.18 1.13 1.8 13 0.18

12、1.13 1.8 14 0.17 1.19 1.8 15 0.17 1.19 1.8 16 0.16 1.27 1.8 17 0.14 1.45 1.8 18 0.13 1.56 1.8 19 0.13 1.56 1.8 20 0.12 1.69 1.8 21 0.12 1.69 1.8 22 0.11 1.84 1.8 23 0.1 2.03 1.8 24 0.11 1.84 1.8 25 0.1 2.03 1.8 3.9 絮凝池各段的水头损失： 第一段的水头损失： 2 2 h h1 h 2 1 1 2 2 2g 2g 式中： h1 ：每层网格的水头损失，m h 2 ：每个孔洞的水头损失，m

13、 1 ：网格阻力系数，前段取：1 2 ：孔洞阻力系数，前段取：3 1 ：水的实际过网流速，由前面算得第一段为：0.253m/s 2 ：各个孔洞的流速， m/s 2 2 0.253 2 h a h1 h 2 1 2 9 3 1 g 2 g 2 9.81 2 2 (0.32 0.292 0.282 0.27 2 0.262 0.252 0.242 0.232 0.21 2 ) 3 2 9.8 0.181m 第二段的水头损失： 2 2 h h1 h 2 1 1 2 2 2g 2g 式中： h1 ：每层网格的水头损失，m h 2 ：每个孔洞的水头损失，m 1 ：网格阻力系数，中段取：0.9 2 ：孔洞

14、阻力系数，中段取：3 1 ：水的实际过网流速，由前面算得第二段为：0.22m/s 2 ：各个孔洞的流速， m/s 2 2 0.222 h b h1 h 2 1 1 2 2 7 2 0.9 g 2g 2 9.81 2 (0.20 2 0.192 0.182 0.182 0.17 2 0.17 2 0.16 2 ) 3 2 9.81 0.065m ） 第三段的水头损失： 2 h h 2 2 2 2g 式中： h 2 ：每个孔洞的水头损失，m 2 ：孔洞阻力系数，末段取：3 2 ：各个孔洞的流速m/s 2 0.14 2 0.13 2 0.13 2 0.12 2 0.12 2 0.11 2 0.10

15、2 0.11 2 0.10 2 hc h 2 2 3 0.019 m 2 g 2 9.81 2 絮凝池总水头损失： hh ah bh c0.1810.0650.0190.265m 3.10 絮凝池各段的停留时间t： V t q 式中： V：各段絮凝池的总体积m3 q：絮凝池的流量m3/s 编号 竖井数量 总体积 停留时间（ s) 停留时间（ min) 第一段 9 122.47 0.00 5.59 第二段 7 95.26 260.98 4.35 第三段 9 122.47 335.54 5.59 总和 25 340.2 932.05 15.53 3.11 絮凝池各段的 G 值： gh G T 式中：水的密度， 1000kg/m 3 h：各段的水头损失， m T：水的温度， ：水的黏度系数，当水温为20时，1 10 3 Pa s 本设计中取水的温度为：20 gh 1000 9.81 0.181 第一段：