【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 長(zhǎng)度，l=3m； w——葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度，rad/s； r1——葉輪半徑，r1=D/2=； r2——葉輪半徑與槳板寬度之差，r2=r2b==； （5—8）式中：ψ——阻力系數(shù)，根據(jù)槳板寬度與長(zhǎng)度之比確定。因?yàn)闃鍖掗L(zhǎng)比b/l=1，查表得：ψ=；ρ——水的密度，ρ=1000kg/m3；代入數(shù)據(jù)，得：將數(shù)據(jù)代入公式5—7，得：對(duì)第一格槳板：對(duì)第二格槳板：對(duì)第三格槳板：轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)葉輪所需要的電動(dòng)機(jī)功率N： （5—9）式中：N——轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)葉輪所需要的電動(dòng)機(jī)功率，kw； η1——攪拌器機(jī)械總效率，；η2——傳動(dòng)效率，~。代入數(shù)據(jù)，得：設(shè)三臺(tái)攪拌設(shè)備合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池一組所消耗總功率為： （5—10）所需電動(dòng)機(jī)功率N電（取η1=，η2=）： （5—11），詳細(xì)的平面示意圖見(jiàn)附圖2。 機(jī)械絮凝池平面示意圖6 沉淀池的設(shè)計(jì)固體顆粒在重力作用下從水中分離出來(lái)的過(guò)程即為沉淀。本設(shè)計(jì)采用斜管沉淀池，斜管沉淀池是有淺池理論房展而來(lái)的，它在池內(nèi)安裝了許多直徑較小的平行傾斜管，從而縮小了水利半徑，改善了水利條件，使雷諾數(shù)大為降低，滿(mǎn)足了水流的穩(wěn)定性和層流要求，斜管沉淀池的特點(diǎn)是沉淀效率高，池子容積及占地面積小。采用兩座斜管沉淀池，每座設(shè)計(jì)流量Q1為：斜管沉淀池與反應(yīng)池合建，池有效寬度B=15m，顆粒沉降速度u0=。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)⑴ 斜管斷面一般采用蜂窩正六邊形，亦可采用矩形或正方形，其內(nèi)徑或邊距一般取25~40mm；⑵ 斜管長(zhǎng)度一般為80~100cm左右，可根據(jù)斜管材料和水力計(jì)算決定；⑶ 斜管的水平傾角常采用60176。；⑷ ~，較高的清水區(qū)有助于出水均勻和減少日照影響和藻類(lèi)繁殖；⑸ ，為使布水均勻，在沉淀池進(jìn)口處應(yīng)設(shè)穿孔墻或格柵等整流措施；⑹ 積泥區(qū)高度應(yīng)根據(jù)沉泥量，沉泥濃縮程度和排泥方式等確定；⑺ 斜管沉淀池采用側(cè)面進(jìn)水時(shí)，斜管傾斜以反向進(jìn)水為宜；⑻ 為了防止水流短路，應(yīng)在池壁和池管的空隙間安裝阻流墻等；⑼ 斜管沉淀池的出水系統(tǒng)應(yīng)與一般澄清池相同，可采用穿孔管或穿孔集水槽集水。 池體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)采用的數(shù)據(jù)清水區(qū)上升流速：v=，采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，邊距d=25mm，水平傾角θ=60176。 清水區(qū)面積A根據(jù)以上設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，得： （6—1）其中斜管結(jié)構(gòu)占用面積按3%計(jì)，則實(shí)際清水區(qū)面積A’為： （6—2）為了使配水均勻，采用清水區(qū)平面尺寸長(zhǎng)（L）寬（B）=22m15m，使進(jìn)水區(qū)沿22m長(zhǎng)一邊布置。 斜管長(zhǎng)度斜管內(nèi)水流速度v0為： （6—3）斜管長(zhǎng)度l為： （6—4）式中：l——斜管長(zhǎng)度，m； v0——斜管內(nèi)的水流速度，v0=； u0——設(shè)計(jì)采用的顆粒沉降速度，u0=； θ——斜管的水平傾角，60176。； d——斜管的內(nèi)徑或邊距，d=25mm。代入數(shù)據(jù)，得：考慮到管端紊流，積泥等因素，過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度l’采用150mm，則斜管總長(zhǎng)度l總為l+l’，即l總=830+150=980mm，按照1000mm計(jì)。 沉淀池高度⑴ 采用超高：⑵ 清水區(qū)高：⑶ 布水區(qū)高：⑷ 穿孔排泥槽斗高：⑸ 斜管高度h： （6—5）則沉淀池總高度H為： （6—6）設(shè)計(jì)中取H=。 沉淀池進(jìn)口穿孔花墻穿孔墻的洞口流速采用：v1=，則洞口面積A1為： （6—7）設(shè)計(jì)中每個(gè)洞口的尺寸定為：15cm8cm；則洞口數(shù)n為： （6—8） ，孔共分5層，每層54個(gè)。 集水系統(tǒng)采用兩側(cè)淹沒(méi)孔口集水槽集水。⑴ 孔口計(jì)算所需孔口總面積為： （6—9）式中：∑f——所需孔口總面積，m2； β——超載系數(shù)，； μ——流量系數(shù)，； h0——孔口上的水頭。代入數(shù)據(jù)，得：孔口采用直徑d0=25mm的圓孔，單孔面積f0為： （6—10）則孔口數(shù)n為： （6—11）設(shè)共有15個(gè)集水槽，則每個(gè)集水槽孔眼個(gè)數(shù)m1=m/15=5500/(152)=184個(gè)。因采用雙邊進(jìn)水，故每邊孔眼個(gè)數(shù)為m0=m1/2=92個(gè)。⑵ 集水槽的寬度和高度計(jì)算① 假設(shè)穿孔集水槽的起端水流截面為正方形，也即寬度等于水深，則： （6—12）式中：B2——穿孔集水槽的寬度，m；Q2——穿孔集水槽的流量，m3/s?？卓诹魉賤2為： （6—13）每個(gè)集水槽的計(jì)算流量Q2為： （6—14）將以上數(shù)據(jù)代入公式（6—12），得：為了施工方便，設(shè)計(jì)中取B=。② 槽高H2，為了施工方便。跌落、。則集水槽高度H2為： （6—15）⑶ 集水干槽的計(jì)算集水干槽流量為Q1/2，則集水干槽實(shí)際流量Q3為： （6—16）由此可進(jìn)行以下計(jì)算：① 槽寬B3： （6—17）② 干槽起端水深h起： （6—18）③ 干槽終端水深h終： （6—19）設(shè)計(jì)中取B3=，h起=，h終=。④ 集水干槽高度H3：’，則： （6—20） 排泥系統(tǒng)采用穿孔管排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向，共設(shè)8根，雙側(cè)排泥至集泥渠。集泥渠長(zhǎng)15m，寬高=。孔眼采取等距布置。取孔徑d4=25mm，則孔口面積f4為： （6—21）取孔距s=，則孔眼數(shù)目N為： （6—21）孔眼總面積∑f4為： （6—22）查表得kw=，則穿孔管斷面面積w為： （6—23）穿孔管直徑D4為： （6—24）取直徑D4=160mm，孔眼向下，與中垂線成45176。角，并排排列，采用氣動(dòng)快開(kāi)式排泥閥。出水管管徑D5為： （6—25） 設(shè)計(jì)中取D5為DN1200mm。 核算⑴ 雷諾數(shù)（Re）核算 （6—26）式中：R——水力半徑，cm； v’ ——管內(nèi)水流速度，cm/s； γ——水的運(yùn)動(dòng)粘度，當(dāng)水溫為20176。時(shí)，γ=。水力半徑R為： （6—27）管內(nèi)流速v‘為： （6—28）數(shù)據(jù)代入公式（6—25），得：因?yàn)镽e=500，故雷諾數(shù)符合要求。⑵ 弗勞德系數(shù)（Fr）核算 （6—29）故弗勞德系數(shù)也符合要求。⑶ 斜管中的沉淀時(shí)間T （6—30）沉淀時(shí)間也滿(mǎn)足在2~5min之間的要求。斜管沉淀池平面示意圖見(jiàn)附圖3。7 過(guò)濾設(shè)備的設(shè)計(jì)在水處理過(guò)程中，過(guò)濾一般指以適應(yīng)沙等顆粒層截留水中懸浮物雜質(zhì)，從而使水中獲得澄清的工藝過(guò)程。過(guò)濾的功效，不僅僅在于進(jìn)一步降解水得濁度，而且水中有機(jī)物，細(xì)菌，乃至病毒等隨濁度的降低而被去除。至于殘留于濾后水中的細(xì)菌，病菌等在失去濁物的保護(hù)或依附時(shí)，在濾后消毒過(guò)程中也容易被殺滅。此工藝步驟是保護(hù)生活飲用水衛(wèi)生安全的重要措施。本設(shè)計(jì)采用V型濾池。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)⑴ 濾速可達(dá)7~20m/h，~15m/h；⑵ 采用單層加厚均質(zhì)濾料，~，~，~；⑶ 對(duì)于濾速在7~20m/h之間的濾池，~，對(duì)于更高的濾速還可相應(yīng)增加；⑷ 底部采用帶長(zhǎng)柄濾頭底板的排水系統(tǒng)，不設(shè)礫石承托層；⑸ 反沖洗一般采用氣沖，氣水同時(shí)反沖和水沖三個(gè)過(guò)程，大大節(jié)省反沖洗水量和電耗，氣沖強(qiáng)度為13~16L/sm2，~ L/sm2，表面掃洗用原水，~ L/sm2；⑹ 整個(gè)濾料層在深度方向的粒徑分布基本均勻，在反沖洗過(guò)程中濾料層不膨脹，不發(fā)生水力分級(jí)現(xiàn)象，保證深層截污，濾層含污能力高；⑺ ，反沖洗時(shí)水位下降到排水槽頂，； ⑻ V型進(jìn)水槽和排水槽分設(shè)于濾池的兩側(cè)，池子可沿著長(zhǎng)的方向發(fā)展，布水均勻V 型濾池是恒水位過(guò)濾，池內(nèi)的超聲波水位自動(dòng)控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門(mén)可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)啟程度，以保證池內(nèi)的水位恒定。V 型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（），粒徑也較粗（~）的石英砂均質(zhì)濾料。V型濾池的另一個(gè)特點(diǎn)是單池面積較大，過(guò)濾周期長(zhǎng)，水質(zhì)好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設(shè)計(jì)為70~90m2，甚至可達(dá)100m2以上。由于濾料層較厚，載污量大。 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)水量為Q=220000m3/d，濾速v=10m/h。 濾池沖洗強(qiáng)度一覽表沖洗強(qiáng)度（L/sm2）沖洗時(shí)間（min）第一步（氣沖）3第二步（氣水同時(shí)沖洗）空氣：15；水：44第三步（水沖）55由上表確定：總沖洗時(shí)間t=12min=；沖洗周期T=48h；~ L/(sm2)， L/(sm2)。 設(shè)計(jì)計(jì)算 池體設(shè)計(jì)⑴ 濾池工作時(shí)間t0為： （7—1）上式中為考慮濾池排放濾水的時(shí)間。⑵ 單座濾池面積F設(shè)計(jì)中設(shè)置四座濾池（即N=4），則每座濾池的面積F為： （7—2）⑶ 濾池的分格為了節(jié)省占地，選雙格V型濾池，池底板用混凝土，確定單格尺寸為：長(zhǎng)（L）寬（B）=15m8m，單格面積f為120m2。四座濾池共分八格，左右對(duì)稱(chēng)布置。每座濾池的面積F‘=240m2，濾池總面積為960m2。⑷ 校核強(qiáng)制濾