反應絮凝池及斜管沉淀池計算

1、.反應絮凝池及斜管沉淀池計算1、柵條絮凝池設計計算1.1、柵條絮凝池設計通過前面的論述確定采用柵條絮凝池。柵條絮凝池是應用紊流理論的絮凝池，網(wǎng)格絮凝池的平面布置由多格豎井串聯(lián)而成。絮凝池分成許多面積相等的方格，進水水流順序從一格流向下一格，上下接錯流動，直至出口，在全池三分之二的分格內，水平放置柵條，通過柵條的孔隙時，水流收縮，過孔后水流擴大，形成良好的絮凝條件。1.1.1網(wǎng)格絮凝池設計要求：（1）絮凝時間一般為10-15min。（2）絮凝池分格大小，按豎向流速確定。（3）絮凝池分格數(shù)按絮凝時間計算，多數(shù)分成8-18格，可大致按分格數(shù)均勻成3段，其中前段3-5min，中段3-5min，未段4-

2、5min。（4）柵條數(shù)前段較多，中段較少，未段可不放。但前段總數(shù)宜在16層以上，中段在8層以上，上下兩層間距為60-70。（5）每格的豎向流速，前段和中段0.12-0.14m/s，未段0.22-0.25m/s。（6）柵條的外框尺寸加安裝間隙等于每格池的凈尺寸。前段柵條縫隙為50，中段為80。（7）各格之間的過水孔洞應上下交錯布置，孔洞計算流速：前段0.3-0.2 m/s，中段0.2-0.15 m/s，末段0.14-0.1 m/s，各過水孔面積從前段向末段逐步增大。所有過水孔須經(jīng)常處于淹沒狀態(tài)。（8）柵孔流速，前段0.25-0.3 m/s ，中段0.22-0.25 m/s。（9）一般排泥可用長度

3、小于5m，直徑150-200mm的穿孔排泥管或單斗底排泥，采用快開排泥閥。1.1.2網(wǎng)格絮凝池計算公式（1）池體積 ( m3) (3.1) 式中：池體積( m3)； Q流量（m3/h）；T絮凝時間(min)（2）池面積 （） (3.2)式中：A池面積（）； 有效水深(m) （3）池高 (3.3)（4）分格面積 (3.4) 式中：分格面積；豎井流速（m/s）（5）分格數(shù) (3.5)式中：分格格數(shù)；（6）豎井之間孔洞尺寸 （） (3.6)式中：豎井之間孔洞尺寸（）；各段過網(wǎng)格水頭損失（m/s）（7）總水頭損失（m） (3.7) （m） (3.8) （m） (3.9)式中：總水頭損失（m）； 每層網(wǎng)

4、格水頭損失（m）每個孔洞水頭損失（m）各段過網(wǎng)流速（m/s）各段孔洞流速（m/s）網(wǎng)格阻力系數(shù)，前段取1.0，中段取0.9孔洞阻力系數(shù)，可取3.01.1.3網(wǎng)格絮凝池設計計算 因為設計流量0.182m/s，流量比較小，只需采用一個反應池，設絮凝時間10min,得絮凝池的有效容積為：=0.1821060=109.2 m 設平均水深為3.0m，得池的面積為： 豎井流速取為0.12 m/s，得單格面積： 設每格為方形，邊長采用1.23m，因此每格面積1.5，由此得分格數(shù)為：為配合沉淀尺寸采用25格 實際絮凝時間為： 池的平均有效水深為3.0m，取超過0.45m，泥斗深度0.65m，得池的總高度為：過

5、水洞流速按進口0.3 m/s遞減到出口0.1 m/s計算，得各過水孔洞的尺寸見表： 表1.1 過水孔洞的尺寸 分格編號1234567孔洞高寬（m）0.491.230.491.230.551.230.601.230.651.230.701.230.741.23分格編號891011121314孔洞高寬（m）0.741.230.741.230.801.230.851.230.901.230.951.230.951.23分格編號15161718192021孔洞高寬（m）1.001.231.151.231.211.231.281.231.391.231.471.230.741.23分格22孔洞高寬（m）

6、0.371.23 原水出水1下10 上11 下12 上22 下 出水22 上13 下9 下14上上2上 上 15 下20 上 上3 下8 上21 下 出水19 下22上16 上 上7 下4 上出水22 下 下17 下 下18 上5 下6 上 圖1.1 網(wǎng)格絮凝池布置圖絮凝池布置中，圖中已表示從進口到出口各格的水流方向，“上”、“下”表示隔墻上的開孔位置，上孔上緣在最高水位以下，下孔下緣與排泥槽口齊平。編號1-7格中每格安裝3層網(wǎng)格，8-15格中每格安裝1層網(wǎng)格，后階段不需要安裝網(wǎng)格，上下間距為60cm。網(wǎng)格絮凝池水頭損失由水流通過兩豎井間孔洞損失和每層網(wǎng)格水頭損失組成，即式中水流通過網(wǎng)格水頭損

7、失，m，水流通過豎井間孔洞水頭損失，m水流通過豎井間孔洞水頭損失 表1.2網(wǎng)格編號12345678（m）0.01400.01400.01100.00900.00790.00680.00610.0061網(wǎng)格編號910111213141516（m）0.00610.00520.00460.00410.00370.00370.00340.0025網(wǎng)格編號171819202122（m）0.00230.00210.00170.00150.00150.0015=0.0140+0.0140+0.0110+0.0090+0.0079+0.0068+0.0061=0.0688m=0.0061+0.0061+0.0

8、052+0.0046+0.0041+0.0037+0.0037+0.0034=0.03051m=0.0025+0.0023+0.0021+0.0017+0.0015+0.0015=0.0101m 1-7網(wǎng)格為前段，網(wǎng)柵空隙實際面積為0.65，前段柵條縫隙為50，空隙寬為水過網(wǎng)孔流速為0.28m/s；8-15網(wǎng)格為中段，網(wǎng)柵空隙實際面積為0.76，水過網(wǎng)孔流速為0.24m/s，前段網(wǎng)格孔水頭損失： 中段網(wǎng)格孔水頭損失：前段水頭損失：停留時間：水溫20：中段水頭損失：停留時間：后段水頭損失：停留時間： 網(wǎng)格絮凝池主要設計參數(shù)規(guī)定前段速度梯度70-100，中段速度梯度40-50，末段速度梯度10-2

9、0。通過上述的計算，每階段速度梯度符合設計的要求。排泥管的直徑一般為150-200mm。則排泥管直徑采用150mm的排泥管。 圖1.2 網(wǎng)格絮凝池的平面圖與剖面圖2、（上向）斜管沉淀池的設計與計算 斜管沉淀池，是一種在沉淀池內裝置許多間隔較小的平行直徑較小的平行傾斜管的沉淀池。特點是沉淀效率高、池子容積小和占底面積少。從平流式沉淀池內顆粒沉降過程分析和理想沉淀原理可知，懸浮顆粒的沉淀去除率僅于沉淀面積有關，而與池深無關。在沉淀池容積一定的條件下，池深越淺，沉淀面積越大，懸浮顆粒去除率越高。2.1斜管沉淀池設計要點（1）斜管斷面一般采用蜂窩六角形或山形，其內徑或邊距一般采用25-35mm。（2）

10、斜管長度一般為800-1000mm左右，可根據(jù)水力計算結合斜管材料決定。（3）斜管的水平傾角常采用60。（4）斜管上部的清水區(qū)高度，不宜小于1.0m，較高的清水區(qū)有助于出水均勻和減少日照影響及藻類繁殖。（5）斜管下布水區(qū)高度不宜小于1.5m。為使布水均勻，在沉淀池進口處應設穿孔墻或格柵等整流措施。（6）積泥區(qū)高度應根據(jù)沉泥量、沉泥濃縮程度和排泥方式等確定，排泥設備同平流式沉淀池，可采用穿孔管排泥或機械排泥等。（7）斜管沉淀池采用側面進水時，斜管傾斜以反向進水為宜。（8）斜管沉淀池的出水系統(tǒng)應使池子的出水均勻，其布置與一般澄清池相同，可以采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。2.2斜管沉淀池設計計算（1

11、）設計數(shù)據(jù)選用 表面負荷取=10m/(h)，清水區(qū)上升流速即為=0.00278m/s,斜管材料選用厚0.4mm塑料板熱壓成正六邊形管，內切圓直徑d=30mm,長1000mm，水平傾角60。（2）計算與設計清水區(qū)面積=65.63 (4.1) 取斜管沉淀池平面尺寸5.512=66，進水區(qū)布置在12m長邊一側，在5.5m短邊中扣除1000cos60=500 mm無效長度，并考慮斜管結構系數(shù)1.03，則凈出口面積為： 斜管出口水流實際上升流速為： (4.2) 斜管內軸向流速為： (4.3) 取清水區(qū)高度1.20m，超高0.30m。斜管區(qū)高1000sin60=866mm=0.87m。取配水區(qū)高1.50m

12、，下部穿孔排泥管處斜槽高0.80m。斜管沉淀池高度:H=0.30+1.20+0.87+1.50+0.80=4.67m。 (4.4)（3）復核 雷諾數(shù)Re值： 水力半徑： (4.5) 當水溫t=20時，水的運動黏度則 (4.6) 弗勞德數(shù)Fr值 (4.7) 斜管沉淀時間 (4.8)（4）進水區(qū) 從網(wǎng)格絮凝池到沉淀池，盡量減小紊流區(qū)域，不使絮凝體破碎，進水區(qū)的布置是沉淀池設計的重要環(huán)節(jié)。進水區(qū)通常采用穿孔墻的形式，將水流分布于沉淀池整個斷面，進水區(qū)設計首先考慮絮凝體的破碎影響，按絮凝池末端流速作為過孔流速設計穿孔墻過水面積，且池底積泥面上0.3至池底范圍內不設進水孔?？紤]到施工方便，進水孔可設計成（50-150）mm（50-150）mm方孔。設計流速為0.1m/s，以絮凝池末端流速為設計流速。則穿孔墻的總面積：=1.823m (4.9) 單個穿孔墻尺寸：100mm100mm 共設計=182.3180 斜管進水區(qū)域的高度為1.5m，則共十五行，每行開12個孔。（5）出水區(qū) 采用穿孔集水管，間距1.0m，共12支管，每支管的流量： (4.10) 集水管的直徑采用150mm，則0.8m/s，集水管上的開孔圓孔直徑取30mm，每個孔流量：， (4.11) 集水槽開孔個數(shù)：個