机械搅拌澄清池设计计算

1、第一节 机械搅拌澄清池计算其特点是利用机械搅拌澄清池的提升作用来完成泥渣回流核接触反应, 加药混合后进入第一反应室,与几倍于原水的循环泥渣在叶片的搅动下进行接触反应.然后经叶轮提升到第二反应室继续反应以结成大的颗粒,再经导流室进入分离室沉淀分离.一、二反应室净产水能力为Q=700 m3/h=0.194 m3/s采用 2 个池来计算则每池的流量Q 0.097 m 3 s ,二反应室计算流量一般为出水流量3-5 倍 .Q/ 5Q 0.485m3 s.设第二反应室内导流板截面积A 1 =0.02m 2 ,u 1 =0.05 m s 则第二反应区截面积为：w1Q/u10.4850.059.7m2第二反

2、应区内径：D1 4w1A149.7 0.023.52m13.14取第二反应室直径D1 =3.6m, 反应室壁厚10.25mD/1 D12 13.6 0.5 4.1mQ/t10.485 50H 12.38m t150sw19.7H 1 第二反应区高度，m考虑构造布置选用H 12.47m ,设导流板4 块 .导流室中导流板截面积: A2A10.02m22导流室面积: w2w19.7m4 w2A2D4 14 0.02 9.74导流室直径: D25.4m取导流室D25.4m, 导流室壁厚20.1m./D2 D 1D/2D2 2 / 5.6m,H220.65m2导流室出口流速:u60.05m s ,出口

3、面积: A3Q/U60.4850.0529.7m2A32 9.7则出口截面宽: H 3/0.65mD2 D/13.14 5.4 4.1出口垂直高度:H /3 2H 3 0.92m分离区上升流速取u20.0009m s ,分离室面积：w3Q 0.097107.8m2。u20.0009/D22池总面积：w w3132.42m344w4 132 42池的直径：D 4w4 132.42 12.99m 13m池中停留时间T 设为 1.5h 。/3有效容积：V /3600QT 3600 0.097 1.5 523.8m3/3考虑增加4%的结构容积：V 1 0.04V / 544.75m3，取池超高H 0

4、0.3m 。D23设池直壁高：H 41.65m 。池直壁部分的容积：w1 H 4218.9m34w2 w3 V w1 544.75 218.9 325.85m3。取池圆台高度H 52.5m 。池圆台斜边倾角45 0，则池底部直径DT D 2H513 5 8m。本池池底采用球壳式结构，取球冠高H 6 1m 。H5 w23D 2 D DT2229.42342.25 29.25 20.25220.45m3球的半径：2282 H 26R球28.5m 。球冠体积：w3H62H613R球63.14 8.5 125.64m3球333池实际容积：V w1w2w3464.99m3.V/V447.11m3。123

5、1.04447 11 1 5实际总停留时间：T 447.11 1.5 1.28h523.8池总高：H H 0 H 4 H 5 H 60.3 1.65 1 3.0 5.45m五、配水三角槽逆水流量增加1%的排泥水量，设槽内流速u3 0.7 m s。三角槽直角边长为：u3六、第一反应室1.10Qu31.10 0.0920.70.38三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同u3。出水孔总面积1.10Q1.10 0.09720.15m2u30.724 0.15采用 d=0.1m 的孔径，每孔面积为0.007854m 2。则出水孔数=19.42个 。0.12为 施 工 方 便 采 用 沿 三 角 槽 每 18

6、 0 设 置 一 孔 ， 共 20 孔 ， 孔 口 实 际 流 速1.1 0.097 420.12200.68m s二反应室板厚30.15m。第一反应室上端直径为：D3 D/1 2B1 2 3 4.1 2 0.38 2 0.15 5.16m第一反映室高：H7 H4 H5 H /13 1.65 2.5 2.47 0.15 2.03mD4DTD32H79 5.1622.03 9.11m取 u4 0.15 m s泥渣回流量Q/ 4QB24Q 0.094m，取B2为 0.1m，设裙板厚4D4u40.06伞形板下端圆柱直径为：D5 D4 2 2B249.11 2 2 0.1 0.06 8.7m按等腰三角

7、形计算：H8 D4 D5 9.11 8.7 0.41m。H10D5DT8.7 80.35m2H 9 H 7 H 8 H10 1.53 0.41 0.35 0.77mH8 伞形板下檐圆柱体高度H10 伞形板离池底高度H9 伞形板锥部高度七、容积计算2H92D5H10V19 D32 D3D5D55 H810 D5 D5DT DT W312512384.44m3V2D12H1D2 D/21 H1 B125.13 20.25 45.38m344/3V3 V1V1 V2447.1184.44 45.38317.29m3V1 第一反应区容积V2 第二反应区加导流区容积V3 分离区容积则实际容积比：二反应室

8、：一反应室：分离室=45.38 ： 84.44： 317.29=1 ： 1.86： 6.99池各室停留时间：76.876.8第二反应室=7.79967.8分1 1.86 6.99 9.85第一反应室=7.7961.86 14.5分分离室=7.796 6.9954.5分其中第一反应室和第二反应室停留时间之和为22.3 分。八、进水系统进水管选用d400mm, v60.8m s出水管选用d400mm九、集水系统本池因池径较小部水均匀性本身能达到要求。采用沿外圆周外侧作环行集水槽形式，按孔口出水方式，出水水质，小型的采用钢丝网水泥，结构较多，也有采用塑料制作的，但后者变形大，老化快，造价高，故采用不

9、多。国外刚制的较多，由于防锈工作量大，故每年要维修孔。1孔口： q 2gh2环行集水槽：q环0.097，取流速v 0.8m s槽宽取 0.3m ，考虑施工方便槽底取为平底，槽内终点水深h40.0970.4m40.8 0.3槽内起点水深h32hkh40.46m设槽内水深为0.43m ，孔口出流孔口前水位0.05m ，孔口出流跌落0.07m ，超高 0.3m槽断面高为0.43+0.3+0.05+0.07=0.85m总出水槽：设计流量Q 0.097 m3 s，槽宽b 0.5m，总出水槽按矩形渠道计算，槽内水流流速v 0.8m s，槽坡降0.02m 。槽内流速：0.9 m s槽内起点水深：0.41m槽

10、内终点水深：0.43m设计取用槽内起点水深为0.4m 终点为 0.45m ，超高 0.3m ， h=0.45+0.3=0.75m孔口出流：v 0.6m s， q 1.2Q 0.1146，0.8， h 0.06m， d孔 0.025m将塑料剔除集水孔的直径为32mm，孔口面积fq0.135m22 9.81 0.06孔口数目：n孔 f 0.135 268.6个d 3.14 0.0252设计采用孔口数为69个。十、排泥及排水计算污泥浓缩室总容积据经验按池总容积1% 考虑v40.01v/0.01 447.11 4.4711m33v斗2.235m污泥斗上底面积：S上1.5 1.1 2 1.5 h斗1.8

11、9m2， h斗0.24m下底面积：S下0.225 0.225 0.05m2污泥斗容积：v斗2 3.2 1.89 0.051.89 0.054.9m3斗3污泥斗容积是池容积的1% 。排泥周期：S1S490190290390490590690790890990T019190.459.24435.129.124.921.719.317.35排泥历时：设污泥斗排泥直径dg100 ，其断面w01 =0.00785m 2，管长5m，排泥历时t0 106.98s放空时间：设池底中心排空直径dg250mm ， w020.04909m2，管长 15m，瞬时排泥量：q uw02 2gH /20.23 m3 s。放

12、空时间：1445t2k1 H/2H/12k2DTH/124 DT H /1ctga4 H/12ctg2a1 2T3T5434252 13365.53.8527.85645.585.525.52.5351.79h1 、提升叶轮60Q12Cnd 260 0.463 9.2 2.080.23mc 3,Q1 5Q 5 0.092 m3 s 0.46 m3 s，叶轮转速：n 9.2r min .d 2.08m，叶轮外线流速：1m sN1Q1 H1000 0.46 0.05102n102 0.63.68kw2、桨叶3桨叶消耗功率：N2 C W h R14 R24 Z 0.527kw400gC 阻力系数一般

13、取0.3W 叶轮旋转角速度0.96h 桨叶高度（一般为一反应室的 0.3 0.5）取1.7mR1 桨叶外半径R1 0.9d0.94m2R2 内半径R20.94 0.58 0.36mZ 桨叶数6片1b 桨叶宽度b h 0.58m3提升和搅拌功率N N 2 N 1 0.527 3.68 4.21kw3、驱动0.8，三角皮带传动效率为0.96，蜗轮减速器效率为0.7，轴承0.48效率为 0.9，则总效率为前面所有效率相乘既十二、刮泥机计算采用悬挂式中心传动刮泥机：刮泥机外缘直径为7.5m ，外线流速：3 m min功率计算：刮泥机悬挂部件的重力w=10000N ，旋转支承的钢球直径为3.2m ，滚动

14、摩擦力臂K=0.05cm 安 全 系 数 为 3 旋 转 时 的 阻 力w10000p1w 2kn2 0.05 3 937.5N1 d3.2设钢球槽的中心圆直径为0.5m 。 V球n臂D球 0.10.5 0.157 m minP1V球937.5 0.157旋转功率N10.0024kw。1600006000023澄清池有效容积：VD池 H82 4.65 233.6m344进水量： Q V 233.6 155.74m3 hT 1.28干污泥量：Q干Q SS % 10 6 155.74 30 0.4 10 6 0.0187 m3 h干污泥量换算成含水率为98% 的污泥量为0.93 m3 h。D板 7

15、.5刮泥机每转所需时间：t7.85 min r 0.3h rv3刮泥机每转的刮泥量p2 Q固 g 1000 0.13 1.03 9.81 0.1 1000 131.36 N2P2 3刮泥机功率：N 220.0044KW2 60000N1 N20.0024 0.0044120.014kw设刮板按2/3 的直线处线速度为2 m min 。标准代号S774 （一）S774（二）S774 （三）S774 （四）S774 （五）S774 （六）S774 （七）S774 （八）N0.5W电参数直径（m ）222.52.23.53.54.54.5叶转速（ r/min ）4.8-14.548-14.53.8-11.43.8-17.42.86-8.572.86-8.572.07-6.222.07-6.22轮 外缘线速（）0.5-1.50.5-1.50-5-1.50.5-1.50.5-1.50.5-1.50.5-1.50.5-1.5开度（）0-1100-1700-1750-2400-2300.-2900-3000-410搅拌桨外缘线速（ m/s ）0.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.0型号JZT32-4JZT32-4JZT41-4JZT41-4JZT42-4JZT42-4JZT51-4JZT51-4电动机功率