機械加速澄清池設(shè)計說明

1、機械加速澄清池機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進入分離室IV,由于過水?dāng)嗝嫱蝗粩U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 一小部分泥渣進入泥渣濃縮室V排出。圖機械授掙他清池工作原理 I-第一*展室 U-第

2、二紫磬室* ID一耳流量; D-外寓室；V 說*掂埼布（4） 1 一逆水臂* 2配水三帶情” 3加特管；4搜摔時輪；5提舟時輪：6一導(dǎo)施旭干7水槽；田一出水管：9桂水管i I放專管；11博氣管； 12一傘服第t 13-動力裝置機械攪拌澄清池的設(shè)計要點與參數(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。為使進水分配均勻，現(xiàn)

3、多采用配水三角槽（縫隙或孔眼出流）。配水三角槽上應(yīng)設(shè)排氣管，以排除槽中積氣。加藥點一般設(shè)于原水進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%勺坡度坡向池中心。3 .集水萬式宜用可倜整的淹沒孔環(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670m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10

4、0mm機械攪拌的葉輪直徑，一般按第二絮凝室內(nèi)徑的70%-80%設(shè)計。其提升水頭約為0.05-0.lOm.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。溢流管直徑可較進水管小一號。在進水管、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。澄清池各處的設(shè)11流速列于表3-7,供選用。表*7機棉橙樣澄清池的設(shè)計流速名 禰單 位數(shù) 值理水管微速mAo.a-i.2配水三信槽葡速mA0.5-1,0三角梢出前罐流速tdAi授抖葉片曲綠線速度mA9.33-1.0提升葉輪避口曲速na/sQ.5提升葉輪由綴轉(zhuǎn)速

5、度m/s0.5T.S第一竄/辛上升瓶速mm小知即號說室F降流通mm-40-70導(dǎo)讖室出口最述說港回流縫盍連mmA100-200分離區(qū)上升流速0.8-14集水槽孔眼速n必Q.S=Q/出水忌希泣理必4機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 1.2h第二絮凝室及導(dǎo)流室內(nèi)流速Vl50mm/s (以Q提計)第二絮凝室內(nèi)水的停留時間0.6min分離室上升流速 v2 1mm / s2 .設(shè)計計算(1)池的直徑

6、第二絮凝室 面積V10.3040.054_26.08(m )直徑Di4 6.08: 3.142.8(m)壁厚取為0.05m,則第二絮凝室外徑為導(dǎo)流室面積采取圖3-15 機械性FT耀清樽平圓分區(qū)2、w2 w1 6.08(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:' 2_2_21 (D1)2 w2 A1 0.785 2.92 6.08 0.3 12.98(m2)4直徑D2百行察4（m） 壁厚取為0.05m ,則導(dǎo)流室外徑為:D2D2 0.05 2 4.1 0.1 4.2(m)分離室面積w3W3QV20.06080.00160.8(m2)第二絮凝

7、室、導(dǎo)流室和分離室的總面積，一 '、2 _2 _ 2、2 W3 一(D2)60.8 0.785 4.274.65(m )4澄清池直徑D4 74.653.149.8(m)（2）池的深度圖346池深計算圖B10.46(m)V3D3池的容積V有效容積V Qt 總 219 1.2 263( m3)池內(nèi)結(jié)構(gòu)所占體積假定為Vo 14(m3)則池的設(shè)計容積3V V V0 263 14 277(m )池直壁部分的體積W1池的超高取H0 0.3m直壁部分的水深取H12.6m2_2_3W - D2Hi0.785 9.82 2.6 196(m3)池斜壁部分所占體積 W23W4 V 皿 277 196 81(

8、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。r R H 2代入上式得3223H3 3RH； 3R2H2 W2 03_2_23H； 3 4.9H； 3 4.92H2813.14所以H2 1.5m池底部的高度H3 池底部直徑 d D 2H2 9.8 2 1.5 6.8(m)池底斜坡取5%,則深度H3 d 0.05 . 0,05 0.17(m)取H3 0.15m 22澄清池總高度HH H0 HiH2 H3 0.3 2.6 1.5 0.15 4.55(m)(3)絮凝室和分離室第二絮凝室高度 H4H40.304

9、0.6 606.081.8(m)導(dǎo)流室水面高出第二絮凝室出口的高度H 5H5 M sJ304。- 0.69(m)'取。而導(dǎo)流室出口寬度旦U2.9圖3J7導(dǎo)流室出口計算圖導(dǎo)流室出口流速采用 v3 60 mm/s導(dǎo)流室出口的平均半徑為：D3D1 D22.9 4.1 3.5(m)220.3040.06 3.14 3.5出口的豎向高度cos45o0.460.65(m)B的準(zhǔn)確算法是：出口環(huán)形斷面的直徑D3D2c Bio2 cos4524.1 B12出口環(huán)形過水?dāng)嗝婷娣e為:D3B, 3.144.1B, 12.9B1 2.22B125.05V30.3040.06 2、5.05(m ) 212.9B

10、1 2.22B1 ,即22.22B112.9B1 5.05 012.912.92 4 2.22 5.052 2.2212 9 11-129一11 5.38 和 0.43m4.44取B1 0.43m ,此值與上述近似算法求出的0.46m相近，其誤差工程上是允許的。配水三角槽三角槽內(nèi)流速取v4 0.25m/s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 v5 0.4m/s,則縫寬B2Qv54.36006080.4 3.14 4.360.011(m)取2cm (式中4.362.9 2 0

11、.73,見圖 3-17 )IA3-18 M本三用楷汁算圖第一絮凝室第一絮凝室上口直徑為：D4D12 0.75 2.9 1.54.4(m),實際采用 4.24m。第一絮凝室的高度為:M H1 H2 H5 H42.6 1.5 0.7 1.81.6(m)傘形板延長線與斜壁交點的直徑為:D52.12 1.63.4 3.147.12(m)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"0.2430.15 3.14 7.120.072(m),取 0.1m。各部分的體積第二絮凝室的體積為:2_ 2_ 2_ 'V2-Di

12、(H4 H5) D2DiH444_2_2_2一0.785 2.8(1.8 0.7) 0.785(4.12.9 ) 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 一 (1.6 0.16) (3.562 2.22 3.56 2.2) 0.16 (3.562 3.42 3.4 3.56)3337.84 6.244(m2)分離室的體積為：V3 V(V1 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 M :V3 27.3: 44:192 1:1.6 :7圖3 20傘形板延氏線參

13、數(shù)it算圖圖321環(huán)形臬水槽 一 一Q ,0.05 0 05005 O W圖3-19機械損拌澧清池池體的計H所以D6(4)進水管(槽)進水管采用d 300mm的鑄鐵管，其管內(nèi)流速為V70.86m/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)244_2 _ 20.45 60.8 0.785D6 0.785 4.227,36 0.785D； 13.8541.210.7857.25(m)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:_113Q11Q 1.

14、5 1 0.0608 1.5 0.0456(m3/s)槽寬B30.9Q10.4 0.9 0.04560.4 0.262(m), 取 0.3m槽起點水深為0.75B30.75 0.3 22.5(cm)槽終點水深為1.25B3 1.25 0.3 37.5(cm)為安裝方便，全槽采用：槽寬B3 0.3m,槽高H 7 0.45m。c.孔眼采取集水槽孔口自由出流，設(shè)孔口前水位為0.05mo孔眼總面積為:f0Q1、,2gh0.04560.622 9.81 0.050.0743(m2)孔眼直徑采用25mm,則單孔面積f0 4.91cm2fc 743孔眼總數(shù)n _f° -743 152(個)f04.

15、91每槽兩側(cè)各設(shè)一排孔眼，位于槽頂下方200mm處2 Da2 3 14 7 8孔距 S 6 0.32(m),工程上采用S 0.25m ,以留有充分的余n 152地。d .出水總槽 3總槽流量Q2 2Q1 2 0.0456 0.091(m /s)槽中流速采用 v8 0.7m/s, 水深H8 0.22m槽寬B4 -Q0.0910.59(m),取 0.6mv8H80.7 0.22(5)泥渣濃縮室濃縮室溶積V4濃縮時間取t濃15min 0.25hQ(c M)t 濃219 (100-5) 0.252.0 8( m)濃縮室泥渣平均濃度取2500mg /l2500濃縮斗采用一個，形狀為正四棱臺體，其尺寸采用

16、: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 ,(1.6 1.6) (0.4 0.4);一 一一 一一_ 一一一_32.560.16 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機械攪拌澄清池攪拌設(shè)備工藝計算(一)設(shè)計概述機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)備一般采用無機變速電動機。電動機功

17、率可根據(jù)計算確定，也可參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)選 用。電動機功率經(jīng)驗數(shù)值為5-7 Kw/km3.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 H1 2.22m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D1 0.7D 0.7 3.5 2.45(m), 取 2.5m葉輪轉(zhuǎn)速葉輪外緣的線速度采用 v11.5m/s,則60Vi 60 1.5n 11.5(r / min)D13.14 2

18、.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3.65n,京H0.753.65 11.5 .0.583 F5 1800.1葉輪內(nèi)徑D2由表 3-8,當(dāng) ns 180 時，D1/D2 2D2D1表3-82.51.25(m)比轉(zhuǎn)速與葉輪直徑比轉(zhuǎn)速ns外徑與內(nèi)徑比D/D250-1003100-2002200-3501.8-1.4葉輪出口寬度B60Q 提,、(m)KD12n式中Q提一一葉輪提升水量,3即 0.583m /sK 系數(shù)，為3.0 n 葉輪最大轉(zhuǎn)速，r /min60 0.5833.02.5211.50.1620.2(m)(2)攪拌葉片攪拌葉片組外緣直徑D.3其線速度采用v2 1m / s ,則,D360v2n60 13.1411.51.66(m)葉片長度H2和寬度b,什一1，取第一絮凝室高度的 -為h2,3葉片寬度采用b 0.2m即,1H2-H132.220.74(m)攪拌葉片