機(jī)械加速澄清池設(shè)計說明

1、機(jī)械加速澄清池機(jī)械攪拌澄清池屬于泥渣循環(huán)型澄清池。其池體主要由第一絮凝室、第二絮凝室及分離室三部分組成。這種澄清池的工作過程 （見圖3-14）為：加過混凝劑的原水由進(jìn)水管1,通過環(huán)形配水三角槽2的縫隙流入第一絮凝室，與數(shù)倍于原水的回流活性泥渣在葉片的攪動下，進(jìn)行充分 地混合和初步絮凝。然后經(jīng)葉輪5提升至第二絮凝室繼續(xù)絮凝，結(jié)成良好的磯花。再經(jīng)導(dǎo)流室III進(jìn)入分離室IV，由于過水?dāng)嗝嫱蝗粩U(kuò)大，流速急速降低，泥渣依靠重力下沉與清水分 離。清水經(jīng)集水槽 7引出。下沉泥渣大部分回流到第一絮凝室，循環(huán)流動形成回流泥渣，另 一小部分泥渣進(jìn)入泥渣濃縮室V排出。圖3-14機(jī)械攪捋澄稱池工件悼;科 H轉(zhuǎn)二蕈醍室

2、* m導(dǎo)療室*斤一井離基；V 魁視旅綁宰（4）1-14水氈工一配本三奔WL 3扯藥營:4攪算葉輪；5-ttn葉檢 臨一導(dǎo)旅板* 7霧木槽；覇一出水管：尸諾水帝；寺背* 11-#*；13-aAttW機(jī)械攪拌澄清池的設(shè)計要點(diǎn)與參數(shù)匯列于下。池數(shù)一般不少于兩個?；亓髁颗c設(shè)計水量的比為（3:1）-（5:1），即第二絮凝室提升水量為進(jìn)水流量的3-5倍。水在池中的總停留時間為 1.2-1.5h。第二絮凝室停留時間為0.5-1.Omin，導(dǎo)流室停留時間為2.5-5.Omin（均按第二絮凝室提升水量計）。第二絮凝室、第一絮凝室、分離室的容積比=1:2:7。為使進(jìn)水分配均勻，現(xiàn)多采用配水三角槽（縫隙或孔眼出流）

3、。配水三角槽上應(yīng)設(shè)排氣管，以排除槽中積氣。加藥點(diǎn)一般設(shè)于原水進(jìn)水管處或三角配水槽中。清水區(qū)高度為1.5-2.0m。池下部圓臺坡角一般為45°池底以大于5%的坡度坡向池中心。3 集水方式宜用可調(diào)整的淹沒孔環(huán)形集水槽，孔徑20-3Omm當(dāng)單池出水量大于 400m/h時，應(yīng)另加輻射槽，其條數(shù)可按：池徑小于6m時用4-6條；直徑為610m寸用6-8條。根據(jù)池子大小設(shè)泥渣濃縮斗1-3個，小型池子可直接經(jīng)池底放空管排泥。濃縮室總?cè)莘e約為池子容積的1%4%排泥周期一般為 0.5-1.Oh，排泥歷時為5-60S。排泥管內(nèi)流速按不 淤流速計算，其直徑不小于1OOmm機(jī)械攪拌的葉輪直徑，一般按第二絮凝室

4、內(nèi)徑的70%-80%設(shè)計。其提升水頭約為O.O5-O.IOm.攪拌葉片總面積，一般為第一絮凝室平均縱剖面積的10%-15%葉片高度為第一絮凝室高度的1/2-1/3。葉片對稱裝設(shè)，一般為 4-16片。溢流管直徑可較進(jìn)水管小一號。在進(jìn)水管、第一及第二絮凝室、分離室、泥渣濃縮室、出水槽等處裝設(shè)取樣管。*3.7機(jī)鹹檯樣澄清池的設(shè)計班連Sfift單垃敘伯退木営祝速mA-O.U就水三肅喑直速mA0.5-1.0三斟悄出煎鍵H連n.o攬捋葉片邊i#線連度mA9.33-1.0捉丹葉輪進(jìn)口 it連na/s2宦升葉輪誼耀線達(dá)度rn/s0+5'1.5胡絮麻書上升匝逋mm舟)-70mm-40-70導(dǎo)訛室出u蠱老

5、mmZs60itiitiA100-200分鳶區(qū)上升醜進(jìn)Q.8-L1第水槽孔跟逆速o.gg岀朮意楷敘速m矗fl.4機(jī)械攪拌澄清池池體部分的計算1.已知條件設(shè)計水量（含水廠自用水）Q 5250m3/d 219m3/h 60.8L/S泥渣回流量按4倍設(shè)計流量計。第二絮凝室提升流量 Q提5Q 5 60.8 304(L/s) 0.304(m3/s)水的停留時間t總1.2h第二絮凝室及導(dǎo)流室內(nèi)流速v1 50mm/s (以 Q提計)第二絮凝室內(nèi)水的停留時間t 0.6min分離室上升流速 v2 1mm / s2.設(shè)計計算（1）池的直徑第二絮凝室 面積0.3040.0526.08( m )直徑D14 6.08&

6、#39;、3.142.8(m)壁厚取為0.05m，則第二絮凝室外徑為D1 D1 0.05 2 2.8 0.1 2.9(m)導(dǎo)流室面積采取圏3U5 肌脫攪捋梅情世字HJ甘LL2w2 w16.08(m )導(dǎo)流室內(nèi)導(dǎo)流板(12塊)所占面積為：A 0.3m2導(dǎo)流室和第二絮凝室的總面積為：1 -(D1)2 w2 A 0.785 2.92 6.08 0.3 12.98(m2) 4直徑 D2產(chǎn)厲孕4.1(m)壁厚取為0.05m，則導(dǎo)流室外徑為：D2D20.05 24.10.14.2(m)分離室面積W3Q0.06082W360.8( m )V20.001第二絮凝室、導(dǎo)流室和分離室的總面積22 2 22 W3

7、(D2)60.8 0.785 4.274.65(m )4D4 74.653.14澄清池直徑D9.8(m)(2)池的深度池的容積V有效容積V Qt總 219 1.2總、263( m3)池內(nèi)結(jié)構(gòu)所占體積假定為V0314(m )則池的設(shè)計容積V V'V。263 143277( m )池直壁部分的體積W池的超咼取H00.3m直壁部分的水深取Hi2.6mW - D2Hi40.785 9.8；2 2.6 196(m3)池斜壁部分所占體積W2她 V W277196381(m )池斜壁部分的高度H2由圓臺體積公式W2 (R2 rR r2) H23式中R 澄清池的半徑，m為4.9m ;r澄清池底部的半徑

8、。r R H 2代入上式得3H； 3RH； 3R2H2W2 03223H2 3 4磯 3 % H2 齊 81 0所以H21.5m池底部的高度H3池底部直徑 d D 2H29.82 1.56.8(m)池底斜坡取5%，則深度H 30.05罟 0.05 0.17(m)取 H3 0.15m澄清池總高度HH H0 H1H2H30.3 2.6 1.50.154.55(m)(3)絮凝室和分離室第二絮凝室高度 H 40.6uQ提 t0.3044w16.08601.8(m)導(dǎo)流室水面高出第二絮凝室出口的高度H50.304D1v13.14 2.8 0.050.69(m)，取 0.7m導(dǎo)流室出口寬度 B,二;I L

9、06圖3-17導(dǎo)流室出口計算圖導(dǎo)流室出口流速采用 v360mm/ s導(dǎo)流室出口的平均半徑為:D3d1d222.9 4.123.5(m)B1Q提v3 D30.3040.06 3.14 3.50.46( m)出口的豎向高度BB1cos45°0.460.65(m)B的準(zhǔn)確算法是：出口環(huán)形斷面的直徑D31oD2 2-cos 4524.1B-AD3 B13.144.1 孑耳 耳 12.9B12.22 B12戸nQ提0.304-, 2、又A 5.05(m )V30.06出口環(huán)形過水?dāng)嗝婷娣e為:02 25.05 12.9B- 2.22B-，即 2.22B-12.9B- 5.0512.912.92

10、4 2.22 5.052 2.2212.9 114.445.38 和 0.43m取B10.43m，此值與上述近似算法求出的配水三角槽三角槽內(nèi)流速取v4 0.25m/s0.46m相近，其誤差工程上是允許的。三角槽斷面面積為：W4 0.0608 0.122( m2)2v42 0.25考慮今后水量的增加，三角槽斷面選用：高0.75m，底0.75m。三角槽的縫隙流速取 v50.4m/s，則縫寬B2Qv54.360.06080.4 3.14 4.360.011(m)取2cm (式中4.362.9 2 0.73，見圖 3-17)IA3-1S配水三廊槽計澤圖第一絮凝室第一絮凝室上口直徑為:d4 d；2 0.

11、752.9 1.54.4(m)，實際采用 4.24m。第一絮凝室的高度為:H6 H； H2 H5 H42.6 1.5 0.7 1.8 1.6(m)3.14傘形板延長線與斜壁交點(diǎn)的直徑為:回流縫泥渣回流量Q"4Q 4 0.060830.243(m /s)縫內(nèi)流速取V6150mm/ s縫寬b2Q"0.2430.072(m)，V6 D50.15 3.14 7.12D527.12(m)2取 0.1m。3.4 土衛(wèi)各部分的體積第二絮凝室的體積為:2 2 ' 2 V2 -D； (H4 H5) D2DiH4442 2 20.785 2.8(1.8 0.7)0.785(4.12.9

12、 ) 1.8327.3(m )第一絮凝室如圖 3-20所示，其體積可分成兩個圓臺體計算(錐形池底的體積，考慮可能積泥，不計入)M (1.6 0.16) (3.5622.22 3.56 2.2) 0.16 (3.562 3.42 3.4 3.56)3 337.84 6.244(m2)分離室的體積為：V3 V' (V； V2)263 (44 27.3)192( m3)第二絮凝室、第一絮凝室及分離室的體積比V2 :V； :V327.3: 44:192 1:1.6 :739機(jī)黴攬拌擾清池他體的計專J 2I環(huán)形集水槽(4)進(jìn)水管(槽) 進(jìn)水管采用d 300mm的鑄鐵管，其管內(nèi)流速為 v7 0.8

13、6m/s 放空管和溢流管采用d 200的鑄鐵管 出水槽采用穿孔環(huán)形集水槽a.環(huán)形集水槽中心線位置取中心線直徑D6所包面積等于出水部分面積的 45%，則得45%w3D；(D2)24 42 20.45 60.80.785D； 0.785 4.227.360.785D； 13.85所以D；41.210.785工程中采用D67.8mb .集水槽斷面取水量超載系數(shù)為1.5。集水槽流量為:槽寬B30.9Q10.4 0.90.40.04560.262(m)， 取 0.3m槽起點(diǎn)水深為0.75B30.750.322.5( cm)槽終點(diǎn)水深為1.25B31.250.337.5(cm)Q,Q 1.5 1 0.06

14、08 1.5 0.0456(m3/s)0.45m。為安裝方便，全槽采用：槽寬B30.3m，槽高H7孔眼總面積為：f°Q10.0456、,2gh 0.622 9.81 0.05孔眼直徑采用：25mm，則單孔面積f04.91cm2孔眼總數(shù)nf0L卅 152(個)f。4.91每槽兩側(cè)各設(shè)一排孔眼，位于槽頂下方200m m 處2d62 3.14 7.8孔距 S 0.32(m)，工程上采用n152地。d .出水總槽總槽流量Q22Q12 0.045630.091(m /s)槽中流速采用v0.7m/s，水深H80.22m槽寬b4Q20 0910.59( m)，取 0.6mV8 H 80.7 0.2

15、20.05m。(5)泥渣濃縮室S 0.25m，c.孔眼采取集水槽孔口自由出流，設(shè)孔口前水位為0.0743(m2)以留有充分的余濃縮室溶積V4濃縮時間取t濃15min0.25h濃縮室泥渣平均濃度取2500mg /lV4Q(c M )t濃219 ( 100-5 ) 0.252500濃縮斗采用一個，形狀為正四棱臺體，其尺寸采用：上底為1.6m 1.6m下底為0.4m 0.4m棱臺高1.8m故實際濃縮室的體積為：V41.6 1.6 0.4 0.4 J(1.6 1.6) (0.4 0.4)1832.560.16 0.64 0.62.02(m3)泥渣濃縮室的排泥管直徑泥渣濃縮室的排泥管直徑采用100mm機(jī)

16、械攪拌澄清池攪拌設(shè)備工藝計算(一) 設(shè)計概述機(jī)械攪拌澄清池攪拌設(shè)備具有兩部分功能。其一，通過裝在提升葉輪下部的漿板完成原 水與池內(nèi)回流泥渣水的混合絮凝；其二，通過提升葉輪將絮凝后的水提升到第二絮凝室，再 流至澄清區(qū)進(jìn)行分離，清水被收集，泥渣水回流至第一絮凝室。攪拌設(shè)備一般采用無機(jī)變速電動機(jī)。電動機(jī)功率可根據(jù)計算確定，也可參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)選 用。電動機(jī)功率經(jīng)驗數(shù)值為5-7 Kw/km【h。攪拌設(shè)備的工藝計算，主要是確定提升葉輪和攪拌葉片(漿板)的尺寸，以及電動機(jī)的功率。(二) 計算例題1. 已知條件設(shè)計流量 Q 420m3/h 0.1166 m3/h第二絮凝室內(nèi)徑 D 3.5m第一絮凝室深度 H12

17、.22m第一絮凝室平均縱剖面積 F 15m22. 設(shè)計計算(1)提升葉輪 葉輪外徑D1取葉輪外徑為第二絮凝室內(nèi)徑的70%則D10.7D0.7 3.52.45(m)， 取 2.5m 葉輪轉(zhuǎn)速葉輪外緣的線速度采用 v11.5m/s，貝V60v160 1.5 一 一， 、n -11.5(r / min)D13.14 2.5 葉輪的比轉(zhuǎn)速ns葉輪的提升水量取 Q提 5Q 5 0.1166 0.583(m3/s)葉輪的提升水頭取 H 0.1m所以3.65n3.65 11.50.583H0.750.10.75180葉輪內(nèi)徑D2由表 3-8 ,當(dāng) ns 180 時，D D2 2D2D122.5"2

18、"1.25(m)60Q提KD：n(m)表3-8比轉(zhuǎn)速與葉輪直徑比轉(zhuǎn)速ns外徑與內(nèi)徑比dJ D250-1003100-2002200-3501.8-1.4葉輪出口寬度B式中Q提一一葉輪提升水量，即 0.583m3/sr /min60 0.58320.1620.2(m)11.5K 系數(shù)，為3.0 ； n葉輪最大轉(zhuǎn)速，B3.0 2.5(2)攪拌葉片 攪拌葉片組外緣直徑 D3其線速度采用v2 1m/s，則， 葉片長度H2和寬度b，1取第一絮凝室高度的 為H2，即，3葉片寬度采用b 0.2m 攪拌葉片數(shù)n1取葉片總面積為絮凝室平均縱剖面積的D60v26011.66(m)n3.1411.511H2- H