【文章內(nèi)容簡介】 低；（5）是無機(jī)高分子化合物；相對于硫酸鋁而言，聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小，形成絮體的速度較快，絮體顆粒和相對密度都較大，沉淀性能好，投加量較小。聚合氯化鋁適宜的PH值范圍在59之間，過量投加一般不會出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象。長期的實踐證明，作為絮凝劑，聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁，很多凈水場的硫酸鋁已經(jīng)逐步被聚合氯化鋁所替代。聚合氯化鋁水溶液呈弱酸性，對設(shè)備的腐蝕性很小。根據(jù)上述混凝劑的使用條件及處理效果，并結(jié)合本工藝的具體水質(zhì)，選擇PAC作為混凝劑較合適。故本工藝選擇聚合氯化鋁作為混凝劑。 混凝劑投加量的確定參照設(shè)計手冊3中各地投加藥劑參考數(shù)據(jù)，由于本水體水質(zhì)較好，僅濁度和大腸桿菌不達(dá)標(biāo)，而濁度比較接近蘭州黃河濁度，故選擇該地區(qū)PAC投加量為指標(biāo)。選定本設(shè)計PAC平均投加量為10mg/L（按平均濁度選取，當(dāng)降雨或特殊情況而引起的濁度增大時，應(yīng)結(jié)合實際情況而增大藥品投加量），最大投加量為76mg/L，沉淀池或澄清池出水懸浮物含量為8~12mg/L。 混凝劑的配制和投加 混凝劑的溶解和溶液的配制混凝劑投加分固體和液體投加兩種方式。固體投加是把粉末混凝劑直接投入水中，適用于投加大量藥品，消石灰、硫酸鋁、硫酸鐵或硫酸亞鐵等藥劑均可使用。它的優(yōu)點是占地小，但存在加藥設(shè)備易堵塞、勞動強(qiáng)度大等缺點，不適用于容易吸潮的藥品。液體投加需要先將藥品溶解，包括混凝劑的溶解、配置、投加等設(shè)備。由于液體投加能降低勞動強(qiáng)度，且混凝效果較好，不易堵塞加藥設(shè)備，故本設(shè)計采用液體投加方式。溶解池一般建于地面以下便于操作。溶解池體積W1按下下式計算：W1=（~）W2 式中：W2為溶液池的容積。溶液池是配制一定濃度溶液設(shè)施。通常用耐腐蝕泵或射流泵將溶液池內(nèi)的濃藥液送入溶解池，同時用自來水稀釋到所需濃度以備投加。溶液池容積按下式計算：式中：W2 — 溶液池容積，m3； Q — 處理的水量，m3/h； a — 混凝劑最大投加量，mg/L； c — 溶液濃度，一般取5% ~ 20%（按商品固體重量計）； n — 每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次。 （1）溶液池和溶解池的設(shè)計計算溶液池體積為：溶解池體積為：W1=（~）W2 =（~）=~（m3）設(shè)計2個溶解池，尺寸為2m2m(+)m，；設(shè)計2個溶液池，尺寸為3m3m（+）m。溶解池底部設(shè)置排渣管一根，管徑d=100mm 。（2）投藥量的設(shè)計計算故加藥間尺寸可設(shè)計為：長：22+32+2=12m寬：22+32+2=12m高：＋＋1=5m （，）加藥間設(shè)計為：12125 m3 混凝劑的投加混凝劑投加設(shè)備包括計量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等。（1）計量設(shè)備 藥液投入原水中必須有計量或定量設(shè)備，并能隨時調(diào)節(jié)。計量設(shè)備有：轉(zhuǎn)子流量計；電磁流量計；苗嘴；計量泵等。采用苗嘴計量僅適用人工控制，其他計量設(shè)備既可人工控制，也可自動控制。（2）投加方式 投加方式可分為泵前投加、高位溶液池重力投加、水射器投加、泵投加等方式。本設(shè)計采用計量泵投加，計量泵投加示意圖如下圖3—1。圖3—1 計量泵投加 混合設(shè)備混合設(shè)備基本要求是，藥劑與水的混合必須快速均勻?；旌显O(shè)備較多，我國常用的混合方式可分三類：水泵混合；管式混合；機(jī)械混合。以上三種混合方式的優(yōu)缺點和適用條件參見下表3—2。表3—2 混合方式比較[2]方式優(yōu) 缺 點適用條件管式靜態(tài)混合器優(yōu)點：，維護(hù)管理方便；；，混合效果較好；；缺點：；；適用于水量變化不大的各種規(guī)模的水廠水泵混合優(yōu)點：；2．混合充分，效果較好；缺點：，投藥設(shè)備要增加，安裝、管理較麻煩；；；適用于一級泵房離處理構(gòu)筑物120m以內(nèi)的水廠方式優(yōu) 缺 點適用條件機(jī)械混合優(yōu)點：；；，不受水量變化影響缺點：；；；適用于各種規(guī)模的水廠 靜態(tài)管式混合器構(gòu)造簡單，無活動部位，安裝方便，混合快速而均勻。盡管這種混合器水頭損失稍大，但是混合效果好，且不消耗動力，從經(jīng)濟(jì)效益以及處理效果角度比較可知，選擇管式靜態(tài)混合器作為本設(shè)計的混合設(shè)備較合理。下圖3—2為管式靜態(tài)混合器示意圖。圖3—2 靜態(tài)管式混合器管式靜態(tài)混合器工作原理： 混合器內(nèi)安裝若干混合單元，每一混合單元有若干固定葉片按一定角度交叉組成。水流和藥劑通過混合器時，將被單元體多次分割，改向并形成渦流，達(dá)到混合目的。管式靜態(tài)混合器的口徑與輸水管道相配合。105m3/d,采用兩個管式靜態(tài)混合器。由經(jīng)濟(jì)流速可確定輸水管徑為800mm，所以單個管式靜態(tài)混合器的管徑為800mm，混合時間為2~3s。 絮凝設(shè)備絮凝設(shè)備的基本要求是，原水與藥劑經(jīng)混合后，通過絮凝設(shè)備應(yīng)形成肉眼可見的大的密實的絮體。絮凝池形式較多，概括起來可分兩大類：水力攪拌式和機(jī)械攪拌式。常見的絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，機(jī)械絮凝池，網(wǎng)格、柵條絮凝等。表3—3 不同絮凝池比較形式優(yōu)缺點適用條件隔板絮凝池往復(fù)式優(yōu)點：；，施工方便；缺點：回轉(zhuǎn)式優(yōu)點：，管理方便缺點：出水水量不易分配均勻折板絮凝池優(yōu)點：缺點：水量變化不大的水廠網(wǎng)格（柵條）絮凝池優(yōu)點：缺點：水量變化影響絮凝效果~機(jī)械絮凝池優(yōu)點：；、水量的變化缺點：需機(jī)械設(shè)備和經(jīng)常維修大小水量均適用，并適應(yīng)水量變動較大的水廠折板絮凝池接近推流型反應(yīng)器。與隔板絮凝池相比，水流條件大大改善，亦即在總的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，所需絮凝時間可以縮短，池子體積減小。折板絮凝池絮凝時間在10~15min為宜。但因折板絮凝池因板距小，安裝維修較困難，折板費用較高。但與其他絮凝池相比，折板絮凝池比較適合本工藝。 絮凝池設(shè)計計算 設(shè)計參數(shù)設(shè)計絮凝池兩座,每座設(shè)2組,。兩組之間的隔墻厚取200mm，采用三段式，總絮凝時間15min，第一段為相對折板,第二段為平行折板,第三段為平行直板。絮凝池布置如下圖3—3。速度梯度G要求由80s1減至25 s1左右，絮凝池總GT值大于2104。絮凝池與沉淀池合建，為配合沉淀池，；。圖3—3 折板絮凝池平面布置圖 設(shè)計計算：（1）第一段絮凝區(qū):第一段絮凝區(qū)布置圖：圖3—4 第一段絮凝區(qū)折板示意圖,則峰距: 。實際峰速為：。谷距:。折板布置如草圖，板寬采用500mm，夾角90176。，板厚60mm。側(cè)邊峰距:側(cè)邊谷距: 中間部分谷速: 側(cè)邊峰速: 側(cè)邊谷速: 水頭損失計算:（1）中間部分:漸放段損失:漸縮段損失:按圖布置,每格設(shè)有12個漸縮和漸放,故每格水頭損失:h=12(+)=。側(cè)邊部分:漸放段損失: 。漸縮段損失: 每格共6個漸縮和漸放,故h′=6(+)=。進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:共1個進(jìn)口,2個上轉(zhuǎn)彎,2個下轉(zhuǎn)彎,。上轉(zhuǎn)彎流速為:下轉(zhuǎn)彎流速: ,則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失之和為:總損失:每格總損失: 第一絮凝區(qū)總損失: 第一絮凝區(qū)停留時間: 第一絮凝區(qū)平均G值:（2）第二絮凝區(qū):采用平行折板,。布置形式如下圖: 圖3—4 第二段絮凝區(qū)折板示意圖中間部分流速為:側(cè)邊峰距b3: b3=側(cè)邊谷距:b4=b3+c=+=側(cè)邊峰速:側(cè)邊谷速:水頭損失計算:中間部分:一個折板90186。折彎處的水頭損失按圖3—4布置,共有15個/每格,則每格水頭損失側(cè)邊部分漸放段損失: 漸縮短損失: 每格共有6個漸縮和漸放,故h‘=6(+)=。進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失:共有1個進(jìn)口,3個上轉(zhuǎn)彎,3個下轉(zhuǎn)彎, ,。上轉(zhuǎn)彎處流速為：下轉(zhuǎn)彎處流速為: ,則每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失為:每格總損失為: 第二絮凝區(qū)總損失為: 第二絮凝區(qū)的停留時間: 第二絮凝區(qū)平均速度梯度G值: （3）第三絮凝區(qū):本區(qū)采用平行直板板間距為1m,板厚為84mm,具體布置見下圖:圖3—4 第三段絮凝區(qū)折板示意圖,通道寬度為:，取3m水頭損失:共1個進(jìn)口及5個轉(zhuǎn)彎, =,則單格損失為:?？偹^損失為：第三絮凝區(qū)總水頭損失第三絮凝區(qū)的停留時間為:第三絮凝區(qū)的平均速度梯度G值為: 沉淀工藝（4）各絮凝段主要指標(biāo)表3—4 絮凝池各段主要指標(biāo)絮凝段絮凝時間(min)水頭損失(m)G(s1)GT值第一絮凝段109104第二絮凝段57104第三絮凝段18104合計184104（5）各絮凝區(qū)進(jìn)水孔① 第一絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第一絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：。② 第二絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第二絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：。③ 第三絮凝區(qū)進(jìn)口流速取，則第三絮凝區(qū)進(jìn)水孔所需面積為：，高取2m。（6）排泥設(shè)施:排泥采用DN200mm穿孔排泥管。 沉淀設(shè)備常見的沉淀設(shè)備見下表3—5。表3—5 沉淀池形式比較型式性能特點適用條件平流式優(yōu)點：；，施工較簡單；，潛力大，處理效果好；，排泥效果好；缺點：；，排泥較困難；，維護(hù)復(fù)雜；一般用于大中型凈水廠；斜管（板）式優(yōu)點：；，占地少；缺點：（板）耗用材料多，老化后尚需更換，費用較高；；，排泥較困難；機(jī)械排泥時，維護(hù)管理較平流池麻煩；、擴(kuò)建和挖潛；；；本設(shè)計采用側(cè)向流斜板沉淀池。斜板沉淀池是把與水平面成一定角度(一般60176。左右）的眾多斜板放置于沉淀池中構(gòu)成。水從下向上流動（也有從上向下、或水平方向流動），顆粒則沉降于斜板底部。當(dāng)顆粒累積到一定程度時，便會自動滑下。 斜板沉淀池設(shè)計計算沉淀池與絮凝池合建，故沉淀池建兩座，104m3/d。 設(shè)計參數(shù)顆粒沉降速度有效系數(shù)斜板水平傾角?。恍卑灏彘L；板間距p=50~150mm,取p=100mm。沉淀池水平流速 設(shè)計計算（1）斜板面積