澄清池设计说明.doc

机械加速澄清池机械搅拌澄清池属于泥渣循环型澄清池其池体主要由第一絮凝室、第二絮凝室及分离室三部分组成这种澄清池的工作过程（见图3-14）为：加过混凝剂的原水由进水管1,通过环形配水三角槽2的缝隙流入第一絮凝室，与数倍于原水的回流活性泥渣在叶片的搅动下，进行充分地混合和初步絮凝然后经叶轮5提升至第二絮凝室继续絮凝，结成良好的矶花再经导流室III进入分离室IV，由于过水断面突然扩大，流速急速降低，泥渣依靠重力下沉与清水分离清水经集水槽7引出下沉泥渣大部分回流到第一絮凝室，循环流动形成回流泥渣，另一小部分泥渣进入泥渣浓缩室V排出IIft13LZ图3-14机械搅拌澄清池工作原理I—第一韻駐室；［I—帘二絮楼室；UI—导流室；IV—好离室；V-齟渣浓编塞（斗）1-进水管：2-K水三対槽；3—加药忻；4-攬拌叶轮；5—握升叶轮；6—导流板*7-M水槽；E—出水管；9—排水管＜10—&空背；11一排吒管；12—伞形曜；门一动力装It机械搅拌澄清池的设计要点与参数汇列于下池数一般不少于两个回流量与设计水量的比为（3:1）-（5:1），即第二絮凝室提升水量为进水流量的3-5倍水在池中的总停留时间为第二絮凝室停留时间为，导流室停留时间为2.5-5.Omin（均按第二絮凝室提升水量计）。

第二絮凝室、第一絮凝室、分离室的容积比=1:2:7为使进水分配均匀，现多采用配水三角槽（缝隙或孔眼出流）配水三角槽上应设排气管，以排除槽中积气加药点一般设于原水进水管处或三角配水槽中清水区高度为池下部圆台坡角一般为45°池底以大于5%的坡度坡向池中心3♦集水方式宜用可调整的淹没孔环形集水槽，孔径20-3Omm当单池出水量大于400m/h时，应另加辐射槽，其条数可按：池径小于6m时用4-6条；直径为6~10m寸用6-8条根据池子大小设泥渣浓缩斗1-3个，小型池子可直接经池底放空管排泥浓缩室总容积约为池子容积的1%~4%排泥周期一般为，排泥历时为5-60S排泥管内流速按不淤流速计算，其直径不小于1OOmm+机械搅拌的叶轮直径，一般按第二絮凝室内径的70%-80%设计其提升水头约为O.O5-O.IOm.♦搅拌叶片总面积，一般为第一絮凝室平均纵剖面积的10%-15%叶片高度为第一絮凝室高度的1/2-1/3叶片对称装设，一般为4-16片溢流管直径可较进水管小一号在进水管、第一及第二絮凝室、分离室、泥渣浓缩室、出水槽等处装设取样管澄清池各处的设计流速列于表3-7，供选用表3+机械搅拌澄清池的设计流速单也数值进水管断速mZs配水三角槽流速0.5^1.0三角槽出流珈流速mXs0.5-L0攬拌叶片边蜒线產度mZs提开叶辂进口流速m/50.5提斤叶轮辺竦黴理厦m/s0.5*1.5第二絮醜室上升流連40-70异流室F降範速mm^s40^70导辄室出口脈連60泥谨回流轨就速mm応100-200分离区上升眾速mm^sC.8-11無朮權孔眼流速mA出朮总带流速m/a0.4机械搅拌澄清池池体部分的计算1.已知条件设计水量(含水厂自用水)Q=5250m3/d=219m3/h=60.8L/s泥渣回流量按4倍设计流量计。

第二絮凝室提升流量Q提=5Q=560.8=304(L/s)=0.304(m3/s)水的停留时间t总二1.2h第二絮凝室及导流室内流速v^i=50mm/s(以Q提计)第二絮凝室内水的停留时间t=0.6min分离室上升流速v2=1mm/s2.设计计算池的直径第二絮凝室面积Q提V10.3040.052=6.08(m)直径壁厚取为0.05m，则第二絮凝室外径为d1-D10.052==2.9(m)②导流室面积采取2w2=w^=6.08(m)导流室内导流板(12块)所占面积为：A=0.3m2导流室和第二絮凝室的总面积为：J(DJ2w2A=0.7852.96.080.3=12.98(m2)4直径巧4_12.98D23.14=4.1(m)壁厚取为0.05m，则导流室外径为:D2二D20.052=4.10.1=4.2(m)③分离室面积w3W3=Q0.06080.001-60.8(m2)第二絮凝室、导流室和分离室的总面积「2222J=W3(D2=74.65(m)4澄清池直径D4J=474.65V兀V3.14=9.8(m)(1) 池的深度池的容积V有效容积V’=Qt总二2191.2263cm3)池内结构所占体积假定为Vo=14(m3)'3则池的设计容积V=V•Vo=263•14=277(m)① 池直壁部分的体积W,池的超高取Ho=O.3m直壁部分的水深取H!=2.6mW二二D%122.6=196(m3)池斜壁部分所占体积W23W4=V-W=277-196=81(m)② 池斜壁部分的高度H2由圆台体积公式W2=(R2•rR•r2)—H23式中R――澄清池的半径，m,为4.9m；r――澄清池底部的半径。

r=R-H2代入上式得3H；-3RH；3R2H2W4=0兀3223H；-34.9H；34.92H28^03.14所以H2=1.5m池底部的高度H3池底部直径d=D_2H2=9.8-21.5=6.8(m)池底斜坡取5%，则深度H3=d0.05m680.05=0.17(m)取H3=0.15m22澄清池总高度HH二HoHiH2H^0.32.61.50.15=4.55(m)絮凝室和分离室第二絮凝室高度H4=1.8(m)uQ提t0.304汉0.6x60H4:W6.08导流室水面高出第二絮凝室出口的高度H5H厂急=3.14°2T0.05“69(m)，取加图导流室出口计算图导流室出口流速采用v3=60mm/sD"+D29十412 导流室出口的平均半径为：d3=D1D2=2.94.1=3.5(m)2=0.46(m)D_Q提—0.3041v3二D3出口的竖向高度Bj=1o-0.46■：:.2=0.65(m)cos45B的准确算法是：出口环形断面的直径-2邑cos45o=4.1-22Bi出口环形过水断面面积为:=3.144.1耳=12阻-2.22B；V30.3040.062=5.05(m)225.05=12.9Bi-2.22Bi，即2.22Bi-12.9Bi5.05=012.9一、12.92-4_11Bi5.38和0.43m2取B^0.43m，此值与上述近似算法求出的0.46m相近，其误差工程上是允许的。

④配水三角槽三角槽内流速取v4=0.25m/s三角槽断面面积为：w4Q0.06080.122(m2)2v42x0.25考虑今后水量的增加，三角槽断面选用：高0.75m，底0.75m三角槽的缝隙流速取v5=0.4m/s，则缝宽B2二Qv5二4.360.0608=0.011(m)取2cm(式中4.36=2.9■20.73，见图3-17)圏3■怡配水二角擋计殊图⑤第一絮凝室第一絮凝室上口直径为：D4=D；=20.75==4.4(m)，实际采用4.24m第一絮凝室的高度为:出十H2-H5-H4=-0.7-1.8=1.6(m)伞形板延长线与斜壁交点的直径为:D5=23.4.土壬空『12(m)回流缝泥渣回流量3Q”=4Q=40.0608=0.243(m/s)缝内流速取v6=150mm/sQ"0243缝宽B20.072(m)，取0.1mV6兀D5各部分的体积第二絮凝室的体积为:TL2兀-2'2"IV2=—D；(H4+H5)+—|D；-(DJH444丄」=0.7852.82(1.80.7)0.785(4.12-2.92)1.83=27.3(m)第一絮凝室如图3-20所示，其体积可分成两个圆台体计算(锥形池底的体积，考虑可能积泥，不计入)二22二22M(1.6-0.16)(3.562.23.562.2)—0.16(3.563.43.43.56)3 3=44(m2)分离室的体积为：V3二V'-MV2)=263-(4427.3)=192(m3)第二絮凝室、第一絮凝室及分离室的体积比V2:V1:V3=27.3:44:192=1:1.6:7图3-19机慷搅样沛清池池体的计算(2) 进水管(槽)① 进水管采用d=300mm的铸铁管，其管内流速为v^0.86m/s② 放空管和溢流管采用d=200的铸铁管③ 出水槽采用穿孔环形集水槽a.环形集水槽中心线位置取中心线直径D6所包面积等于出水部分面积的45%，则得2'245%W3D；(D2)422=0.785D；-；-13.85所以D；=4「21=7.25(m)0.785工程中采用De=7.8mb.集水槽断面取水量超载系数为1.5。

集水槽流量为：113Q,Q1.50.06081.5=0.0456(m3/s)槽宽B30.9Q,4=0.90.0456°.4=0.262(m),取0.3m槽起点水深为0.75B3==22.5(cm)槽终点水深为1.25B3=1.250.3=37.5(cm)为安装方便，全槽采用：槽宽B3=0.3m，槽高H7=0.45mc.孔眼采取集水槽孔口自由出流，设孔口前水位为0.05m孔眼总面积为：if^Q1=0.0456=0.0743(m2)l^sPgh0.62汉J2汉9.81汉0.05孔眼直径采用25mm，则单孔面积f0=4.91cm2孔眼总数n二卅：、152(个)f4.91每槽两侧各设一排孔眼，位于槽顶下方200mm处2j[d2工314疋78孔距S60.32(m)，工程上采用S二0.25m，以留有充分的余n152地d.出水总槽3总槽流量Q2=2Q1=20.0456=0.091(m/s)槽中流速采用v8=0.7m/s，水深H8=0.22m槽宽B4二-0.59(m)，取0.6mV8H80.7x0.22(3) 泥渣浓缩室①浓缩室溶积V4浓缩时间取t浓=15min=0.25h浓缩室泥渣平均浓度取：=2500mg/IV4=Q(c-M)t浓219(100-5)0.252500=2.08(m)浓缩斗采用一个，形状为正四棱台体，其尺寸采用:上底为下底为棱台高1.8m故实际浓缩室的体积为：V4=”.6汉1.6+0.4汉0.4+J(1.60.6)汉(0.4汇0.4)1乂号3^[2.560.160.64]0.6=2.02(m‘)100mm②泥渣浓缩室的排泥管直径泥渣浓缩室的排泥管直径采用机械搅拌澄清池搅拌设备工艺计算（一）设计概述机械搅拌澄清池搅拌设备具有两部分功能。

其一，通过装在提升叶轮下部的浆板完成原水与池内回流泥渣水的混合絮凝；其二，通过提升叶轮将絮凝后的水提升到第二絮凝室，再流至澄清区进行分离，清水被收集，泥渣水回流至第一絮凝室搅拌设备一般采用无机变速电动机电动机功率可根据计算确定，也可参照经验数据选用电动机功率经验数值为5-7Kw/km【h搅拌设备的工艺计算，主要是确定提升叶轮和搅拌叶片（浆板）的尺寸，以及电动机的功率二）计算例题1. 已知条件设计流量Q=420m3/h=0.1166m3/h第二絮凝室内径D=3.5m第一絮凝室深度H1=2.22m第一絮凝室平均纵剖面积F=15m22. 设计计算。