機械攪拌澄清池設(shè)計說明書

1、1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計題目機械加速攪拌澄清池工藝設(shè)計設(shè)計要求設(shè)計規(guī)模為1600m3/h, 水廠自用水量為5 %,凈產(chǎn)水能力為 1600m3/dX = 1680m3/d =3/s設(shè)計內(nèi)容完成機械加速攪拌澄清池工藝設(shè)計說明書一份，手繪1 號圖紙一張2 設(shè)計說明機械攪拌澄清池的工作原理機械攪拌澄清池是利用轉(zhuǎn)動的葉輪使泥渣在池內(nèi)循環(huán)流動，完成接觸絮凝和澄清的過程。該型澄清池由第一絮凝室、第二絮凝室和分離室組成。在第一和第二絮凝室內(nèi)，原水中膠體和回流泥渣進行接觸絮凝，結(jié)成大的絮體后，在分離室中分離。清水向上集水槽排出。下沉的泥渣一部分進入泥渣濃縮室經(jīng)排泥管排除，另一部分沿回流縫在進入第一絮凝室進行絮凝。機械攪

2、拌澄清池的工作特點機械攪拌 (原稱機械加速)澄清池屬泥渣循環(huán)型澄清池，其特點是利用機械攪拌的提升作用來完成泥渣回流和接觸反應(yīng)。加藥混合后的原水進水進入第一反應(yīng)室， 與幾倍于原水的循環(huán)泥渣在葉片的攪動下進行接觸反應(yīng)。然后經(jīng)葉輪提升至第一反應(yīng)室繼續(xù)反應(yīng)，以結(jié)成較大的絮粒。再通過導(dǎo)流室進入分離室進行沉淀分離。這種水池不僅適用于一般的澄清也適用于石灰軟化的澄清。機械攪拌澄清池設(shè)計要點及數(shù)據(jù)(1) 二反應(yīng)室計算流量(考慮回流因素在內(nèi))一般為出水量的35 倍；(2)清水區(qū)上升流速一般采用s,當(dāng)處理低溫低濁水時可采用s；(3 )水在池中的總停留時間為，第一絮凝室和第二絮凝室的停留時間一般控制在 2030mi

3、n, 第二反應(yīng)室按計算流量計的停留時間為1min(4) 為使進水分配均勻，可采用三角配水槽縫隙或孔口出流以及穿孔管配水等；為防止堵塞，也可采用底部進水方式。(5) 加藥點一般設(shè)于池外，在池外完成快速混合。一反應(yīng)室可設(shè)輔助加藥管以備投加助凝劑。軟化時應(yīng)將石灰投加在以反應(yīng)室內(nèi)，以防止堵塞進水管道。(6) 第二反應(yīng)室內(nèi)應(yīng)設(shè)導(dǎo)流板，其寬度一般為直徑的左右(7) 清水區(qū)高度為2.0m；(8) 底部錐體坡角一般在45°左右，當(dāng)設(shè)有刮泥裝置時也可做成平底(9) 方式可選用淹沒孔集水槽或三角堰集水槽，過孔流速為0.6m/s 左右。 池徑較小時，采用環(huán)形集水槽；池徑較大時，采用輻射集水槽及環(huán)形集水槽。

4、集水槽中 流速為0.6m/s,出水管流速為1.0m/s左右。考慮水池超負(fù)荷運行和留有加裝斜 板(管)的可能，集水槽和進水管的校核流量宜適當(dāng)增大。(10)進水懸浮物含量經(jīng)常小于1000mg/L,且池彳小于24m時可用采污泥濃縮斗 排泥和底部排泥相結(jié)合的形式，一般設(shè)置13個排泥斗，泥斗容積一般為池容各 的1%4%小型水池也可只用底部排泥。進水懸浮物含量超過 1000mg/L或池徑 24m時應(yīng)設(shè)機械排泥裝置。(11)污泥斗和底部排泥宜用自動定時的電磁排泥閥、電磁虹吸排泥裝置或橡皮斗閥，也可使用手動快開閥人工排泥。(12)在進水管、第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室、分離區(qū)、出水槽等處，可視具體要求 設(shè)取樣管。(

5、13)機械攪拌澄清池的攪拌機由驅(qū)動裝置、提升葉輪、攪拌漿葉和調(diào)流裝置組成。 驅(qū)動裝置一般采用無極變速電動機，以便根據(jù)水質(zhì)和水量變化調(diào)整回流比和攪拌 強度；提升葉輪用以將一反應(yīng)室水體提升至二反應(yīng)室，并形成澄清區(qū)泥渣回流至一反應(yīng)室；攪拌槳葉用以攪動一反應(yīng)室水體， 促使顆粒接觸絮凝；調(diào)流裝置用作 調(diào)節(jié)回流量。有關(guān)攪拌機的具體設(shè)計計算見給水排水設(shè)計手冊第九冊專用機 械。(14)攪拌漿葉外徑一般為葉輪直徑的,高度為一反應(yīng)室高度的1/31/2 ,寬度 為高度的1/3。某些水廠的實踐運行經(jīng)驗表明，加長葉片長度、加寬葉片，使葉 片總面積增大，攪拌強度增大，有助于改進澄清池處理效果，減少池底積泥。3設(shè)計計算池體

6、計算尺寸示意圖二反應(yīng)室Q=1680/3600= m3/s第二反應(yīng)室計算流量 Q' =5Q= = m3/s設(shè)第二反應(yīng)室內(nèi)導(dǎo)流板截面積 A為,U1為sQ 2.33351 u10.0458.3m2D141A14 58.3 0.0358.6m3.14第二反應(yīng)室外徑 D '=D1+2 s 1=+2X =取第二反應(yīng)室直徑 D>=,反應(yīng)室壁厚 8 1=取第二反應(yīng)室內(nèi)停留時間t i=60s(t i=3060s)H1Q't12.3335 6058.32.4m考慮布置結(jié)構(gòu)，選用H=導(dǎo)流室導(dǎo)流室中導(dǎo)流板截面積A2=A=0.035 m2導(dǎo)流室面積3 2=3 1=2D24D1 '2

7、42A29.5258.3 0.03512.8m取導(dǎo)流室外徑為13m導(dǎo)流室壁厚為占2導(dǎo)流室外徑 D '=D2+2 6 2=13+2X =第二反應(yīng)室出水窗高度H2D2Di1.75m，因代需滿足H2=,因止匕符合要求導(dǎo)流室出口流速 U6=S出口面積A3Q'2.333558.3m2則出口截面寬H3出口垂直高度分離室0.042A3D2D12 58.31.65m3.14 13 9.5H3' V2H32.3m取分離室上升流速U2為sQ 0.4667分離室面積 3_2424 m2池總面積出 0.0011D223442413.222560m4池深計算4 560 ”26m,半徑為R=13m

8、1.04池深計算示意圖見圖3-35,取在池中停留時間T= 有效容積 V' 3600QT 3600 0.4667 1.5 2520m3考慮增加4%勺結(jié)構(gòu)容積則池計算總?cè)莘eV=V' ( 1+) =2520X =2621m3取池超高H0=設(shè)池直壁高H4=池直壁部分容積WI2-H43.14 2621.2 636m2W+V3=V-W=2621-636=1985m3取池圓臺高度H5=,池圓臺斜邊傾角為45o則底部直徑為Dt=D-2H=26- X2=本池池體采用球殼式結(jié)構(gòu)，取球冠高H6=1.05m圓臺容積H5D32Dt22Dt2*213 8.2 8.221706m3球冠半徑R求冠Dt24H2

9、226216.42 4 1.05232.5m球冠體積W38H68 1.05H62 R求冠H631.052 32.5"5111m33池實際有效體積 V=W+W+W=636+1985+111=2732m3V'= 2627m32627 1.5實際總停留時間T1732.52.3h池總高 H=H0 H4 H5 H6 0.30 1.2 4.8 1.05 7.35m配水三角梢進水流量增加10%勺排泥耗水量，設(shè)槽內(nèi)流速U30.5m/s三角槽直角邊長B11.10 QU31.10 0.46670.51.0m三角配水槽采用孔口出流，孔口流速同 U3出水孔總面積1.10QU31.10 0.46670

10、.51.0m2采用孔徑d=0.1m每孔面積為2出水孔數(shù)1.00.007854127個為施工方便采用沿三角槽每4o設(shè)置一孔共127孔孔口實際流速u31.1 0.4667 40.12 1270.5m/s第一反應(yīng)室二反應(yīng)室板厚30.15m第一反應(yīng)室上端直徑D3=D'+2B+2 3=9+2X 1+2X = 3第一反應(yīng)室高 H 7 H4 H53 H1 1.2 4.8 0.15 2.5 3.35m,取。傘形板延長線與池壁交點直徑D4DtD32H716.4 11.323.35 17.2m取U4 0.15m/s,泥渣回流量：Q'' 4Q回流縫寬度B24Q 4 0.4667 八八 0.2

11、mD4u43.14 17.2 0.15設(shè)裙板厚40.04m傘形板下端圓柱直徑D5 D4 2 , 2B2417.2 2 .2 0.2 0.0416.6m按等腰三角形計算：傘形板下檐圓柱體高度H8D4 D5 17.2 16.6 0.6m傘形板離池底高度H10D52DT 16.6 16.40.1m傘形板錐部高度H9 H7H 8 H10 3.35 0.6 0.1 2.65m容積計算第一反應(yīng)室容積HD2 HV1音a * D52) VH8行IN陪哨叫31名(1.23 11.316.616.6) 1216.416.4) 111 67汨第二反應(yīng)室加導(dǎo)流室容積3.1416.6 v 3.140.1,“入 0.6(

12、16.6 16.6412V2 D12Hl D； D1'2 H1 B1443 1423 14223922.50 1329.522.50 1.0221m344分離室容積：M = V' (V1 + V2) = 2520 - 672 - 221= 1627m3則實際各室容積比 二反應(yīng)室：一反應(yīng)室：分離室=1 :池各室停留時間221 60第二反應(yīng)室=1680第一反應(yīng)室=X3.0= 分離室=x=其中第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室停留時間之和為進水系統(tǒng)進水管選用 d=600mm V6 0.80m/s出水管選用d=600mm集水系統(tǒng)本池因池徑較大，采用輻射式給水槽和環(huán)形集水槽集水。設(shè)計時輻射槽、環(huán)形槽

13、、總出水槽之間按水面連接考慮，見圖根據(jù)要求本池考慮加裝斜管（板）可能，所以對集水系統(tǒng)除按設(shè)計水量計算外, 還以2Q進行校核，決定槽斷面尺寸。（1）輻射集水槽（全池共設(shè)12根）Q 0.46673 /12q0.039m3 / s12設(shè)輻射槽寬b10.25m ,槽內(nèi)水流流速為V510.4m/s,槽底坡降il0.1m槽內(nèi)終點水深h20.0390.39mv51bl0.4 0.252 0.1 0.3m3v'51 0.6m/s2 0.13530.1 2h1,(0.39)21 1 0.393按2q輻校核，取槽內(nèi)水流流速h22 0.0390.6 0.250.52mhk3 1 0.0782 9.8 0.2

14、520.21mhi2 0.213 0.52(0.520.1)22八，八0.1 0.46m3設(shè)計取水槽內(nèi)起點水深為，槽內(nèi)終點水深為，孔口出流孔口前水位 口出流跌落0.07m,槽超高0.2m。槽起點斷面高為+=0.62m0.05m,孔槽終點斷面高為+=(2)環(huán)形集水槽q環(huán)v52Q 0.4667220.6m / s0.23m3/s槽寬b2為0.5m,考慮施工方便槽底取為平底則il 0槽內(nèi)終點水深h40.230.77m4 0.6 0.51 0.232 0.28m 9.81 0.52aQ23gb2槽內(nèi)起點水深h32 0.2830.770.7720.806m流量增加一倍時，設(shè)槽內(nèi)流速 v520.8m /s

15、hkaQgb2h42 0.44631.171.172 1.23m設(shè)計取用環(huán)槽內(nèi)水深為槽斷面高為+=(3)總出水槽設(shè)計流量Q 0.4667m3/s,槽寬b 0.7m,總出水槽按矩形渠道計算,槽內(nèi)水流流速0.8m/s,槽底坡降il0.20m,槽長為6.6 m。槽內(nèi)終點水深h6v53Q 0.4667 0.83m,b 0.8 0.7 3Q 0.013, A 0.466720.58m20.80.46670.2470.4667290.446m9.81 0.520.466701.17m0.8 0.52 0.83 0.72.5 .7 0.13 0.75m 0.10)0.15012.540.013 0.13 0

16、.75x 0.217( <0.013 0.10)1C 1Ryniv23RC210 2470.1507 0.013 .0.820.247 62.35262.350.000667槽內(nèi)起點水深h5h6 0.2 0.000667 6.60.83 0.2 0.0006676.6 0.63m流量增加一倍時總出水槽內(nèi)流量 Q0.9334m3 / s,槽寬 b0.7m,取槽內(nèi)流速V53為0.9m/s0.9334槽內(nèi)終點水深h6- 1.48m0.7 0.9n 0.013Q 0.9334V530.91.0m21.02 1.48 0.70.272.5,0.013 0.13 0.75、0.260(、0.013

17、0.10) 0.14970.270.149763.230.0130.920.27 63.2320.00075' ，一 一_ 一 一 槽內(nèi)起點水深 h5 1.48 0.2 0.00075 6.6 1.28m設(shè)計取用槽內(nèi)起點水深為設(shè)計取用槽內(nèi)終點水深為 槽超高定為0.3m 按設(shè)計流量計算得從輻射槽起點至總出水槽終點的水面坡降為h E il hz) h,)il(0.3 0.1 0.39) (0.806 0.77) 0.000667 6.6 0.05m設(shè)計流量增加一倍時從輻射槽起點至總出水槽終點的水面坡降為h (0.46 0.1 0.52) (1.23 1.17) (1.28 0.2 1.48

18、) 0.1m輻射集水槽采用空口出流，取孔口前水位高為，流量系數(shù)取為孔口面積f0.0635m2q 輻0.039；2gh 0.622 9.81 0.05在輻射集水槽雙側(cè)及環(huán)形集水槽外側(cè)預(yù)埋 Dg 25塑料管作為集水孔，如安裝斜板 g（管）時，可將塑料管剔除，則集水孔徑改為 D=32mm2f2 0.0635每側(cè)孔口數(shù)目n孔d20.025264.7 個安裝斜板(管)后流量為2q輻，則孔口面積增加一倍為m2每側(cè)孔口數(shù)目n孔2 0.1270.032278.99 個設(shè)計采用每側(cè)孔口數(shù)為79 (包括環(huán)形吉水槽1/2長度單孔數(shù)目)排泥及排水計算(1)污泥濃縮室：總?cè)莘e根據(jù)經(jīng)驗按池總?cè)莘e的 1%考慮。V4 0.0

19、1V 2520 0.01 25.2m3分設(shè)三斗，每斗V25.2038.4m3S 上2.8 2.38 2 2.8 h 斗3設(shè)污泥斗上底面積:2.8 2.38 - 2.8 0.12 6.89m2 3式中h斗R JR"號 8.55 78.552 1.420.12m2下底面積S下 0.5 0.5 0.25m污泥斗容積 V斗 2(6.89 0.25 J6.89 0.25) 5.64m3 3三斗容積 V45.64 3 16.92m316.92 污泥斗總?cè)莘e為池容積的 0.67%2520(2)排泥周期：本池在重力排泥時進水懸浮物含量 S1一般1000mg/I ,出水懸浮物含量S4一般10mg/l。污泥含水率p=98%濃縮污泥容重1.02t/m34一一一丁10V4(100 p) 10000 16.92(100 98)1.02 17932.67 .T 0 min(S S4)Q60(S S4)0.3208(S S4)S1-S490190290390490590690790890990T0(2 )排泥歷時：設(shè)污泥斗排泥管直徑dg100，其斷面積0.122010.00785m24電磁排泥閥適用水壓h4