【正文】 池有效容積：式中： V——絮凝池有效容積（m3） Q1——單池設計水量（m3/h） T——絮凝時間（min）設計中取T=20min考慮與斜管沉淀池合建，池寬取10m。2）絮凝池有效長度： 式中： ——絮凝池有效長度（m） ——平均水深（m） B——與沉淀池同寬（m），H`=，B=15m。3）隔板間距絮凝池起端流速取v1=，v2=，v3=，v4=式中： a1——第一段隔板間距（m） Q1——單池處理水量（m3/h） v1——第一段內(nèi)流速（m/s） H`——池內(nèi)水深（m）設計中取v1=，H`=設計中：a1=,實際流速 v1`=a1=,實際流速 v1`=a1=,實際流速 v1`=a1=,實際流速 v1`= 各段隔板條數(shù)分別為：6，7，6和6 ，則池子長度取隔板厚度=，共38塊隔板，則絮凝池總長度L為：4）水頭損失計算式中： vi——第i段廊道內(nèi)水流速度（m/s）； ——第i段廊道內(nèi)轉彎處水流速度（m/s）； mi——第i段廊道內(nèi)水流轉彎次數(shù)；——隔板轉彎處局部阻力系數(shù)。往復式隔板（轉彎）=3；——第i段廊道總長度(m)；——第i段廊道過水斷面水力半徑（m）；——流速系數(shù)，隨水力半徑Ri和池底及池壁粗糙系數(shù)n而定，本 設計取n=，通常按曼寧公式計算。，絮凝池采用鋼筋混凝土及磚組合結構，外用水泥砂漿抹面，粗糙系數(shù)為n=。其他段計算結果得： ，則第一段轉彎處流速： 式中： ——第i段轉彎處的流速（m/s）； ——單池處理水量（m3/h）； ——第i段轉彎處斷面間距，~，； ——池內(nèi)水深（m）。其他5段轉彎處的流速為：各廊道長度為：；；；1..68m；各段的水頭損失為：5）GT值計算(t=20時)60，符合設計要求；，（在104105范圍之內(nèi)）。絮凝池與沉淀池合建。表18 絮凝池計算表廊號段數(shù)milivitviCiCi2hi163273646合計h=∑hi=（3）隔板絮凝池計算簡圖見下圖：圖5 隔板絮凝池平面圖9沉淀池 沉淀池的選擇常見各種形式沉淀池的性能特點及適用條件見如下的各種形式沉淀池性能特點和適用條件如下表：表19 各種形式沉淀池性能特點和適用條件表型式性能特點適用條件平流式優(yōu)點：1可就地取材，造價低；2操作管理方便，施工較簡單；3適應性強，潛力大，處理效果穩(wěn)定；4帶有機械排泥設備時，排泥效果好缺點：1不采用機械排泥裝置時，排泥較困難。2機械排泥設備，維護復雜；3占地面積較大1 一般用于大中型凈水廠；2原水含砂量大時作預沉池。豎流式優(yōu)點：1排泥較方便；2一般與絮凝池合建，不需另建絮凝池；3占地面積較小。缺點：1上升流速受顆粒下沉速度所限，出水流量小，一般沉淀效果較差；2施工較平流式困難。1一般用于小型凈水廠；2常用于地下水位較低時。輻流式優(yōu)點：1沉淀效果好；2有機械排泥裝置時，排泥效果好；缺點：1基建投資及費用大；2刮泥機維護管理較復雜，金屬耗量大；3施工較平流式困難。1一般用于大中型凈水廠；2在高濁度水地區(qū)作預沉淀池。斜管（板）式優(yōu)點：1沉淀效果高；2池體小，占地少缺點：1斜管（板）耗用材料多，且價格較高；2排泥較困難。1宜用于大中型水廠；2宜用于舊沉淀池的擴建、改建和挖槽。沉淀池池體由進水區(qū)、沉淀區(qū)、出水口及泥渣區(qū)四部分組成。沉淀池的設計計算，主要應確定沉淀區(qū)和泥渣區(qū)的容積及幾何尺寸，計算和布置進、出口及排泥設施等。綜合考慮采用斜管沉淀池，具有停留時間短，沉淀效率高，占地省等特點。它的適用條件是：（1） 適用于大、中、小型水廠。（2）適用于新建、改建和擴建。為提高產(chǎn)水量和挖掘潛力，可在平流沉淀池和各種沉淀池內(nèi)加設斜管和斜坡。（3）受到建設場地限制，不能用平流沉淀池時。（4）異向流斜管沉淀池用于原水渾濁長期低于1000度時。同向斜流管沉淀池宜用于渾濁度長期低于200度的原水。 斜管沉淀池的計算管沉淀池是淺池理論在實際中的具體應用，按照斜管中的水流方向，分為異向流、同向流、和側向流三種形式。斜管沉淀池具有停留時間短、沉淀效率高、節(jié)省占地等優(yōu)點。本設計沉淀池采用異向斜管沉淀池，設計2組（1）設計參數(shù)設計流量為Q=2709 m3/h，斜管沉淀池與絮凝池合建，池寬為10m，表面負荷q=9 m3/ m2，塑料板熱壓成成六角形蜂窩管，內(nèi)切圓直徑d=25mm，長900mm，水平傾角θ=60176。（2） 設計計算1）平面尺寸計算①沉淀池清水區(qū)面積：式中A——斜管沉淀池的表面積（m3） q——表面負荷m3/（m2h），（m2h），本設計取9 m3/（m2h）。②沉淀池的長度及寬度：設計中取10m則沉淀尺寸為1015=150 m2 ，為配水均勻，進水區(qū)布置在15m長的一側。，因此進出口面積()： 取139m2式中： A1——凈出口面積（m2） k1——斜管結構系數(shù)，③沉淀池總高度：式中： H——沉淀池總高度（m）； h1——保護高度（m），~，； h2——清水區(qū)高度（m），~，； h3——斜管區(qū)高度（m），安裝傾角60176。，則； h4——配水區(qū)高度（m），~，； h5——排泥槽高度（m）。2）進出水系統(tǒng)①沉淀池進水設計沉淀池進水采用穿孔花墻，孔口總面積：式中：A2——孔口總面積（m2） v——孔口速度（m/s），~。每個孔口的尺寸定為15cm8cm，則孔口數(shù)進水孔位置應在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位。②沉淀池出水設計沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=，則穿孔總面積：設每個孔口的直徑為4cm，則孔口的個數(shù)：式中 N——孔口個數(shù)； F——每個孔口的面積(m2)，.，沿池長方向布置10條穿孔集水槽，每側集水槽一側開孔數(shù)為25個，孔間距為20cm。集水槽匯水至出水總渠。出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失，孔口損失：式中：∑h1——孔口水頭損失（m）； ——進口阻力系數(shù)，本設計取=2.，槽內(nèi)水力坡度按i=，槽內(nèi)水頭損失為： ∑h2——集水槽水頭損失（m）；設計中取 i=，l=10m,出水總水頭損失：。3）沉淀池排泥系統(tǒng)設計采用穿孔管進行重力排泥，穿孔管橫向布置，沿與水流垂直方向共設10根，雙側排泥至集泥渠。集泥渠長15m，BH=，孔眼采用等距布置，首末端集泥比為ms= ，查得=。取孔徑=25mm，孔口面積=178。，取孔距s=，孔眼總面積為：孔眼總面積為：穿孔管斷面積為：穿孔管直徑為：本設計取150mm，取直徑為150mm，孔眼向下，與中垂線成450角，并排排列，采用氣動快開式排泥閥。4）核算① 雷諾數(shù)Re水力半徑當水溫=10℃時，水的運動粘度斜管內(nèi)水流速速為符合設計要求。式中 R—— 水力半徑（cm）； ——斜管安裝傾角，一般采用60176。~70176。，本設計取60176。 ②弗勞德系數(shù)Fr，滿足設計要求。 ③斜管中的沉淀時間滿足設計要求（一般在2～5min之間）。式中 ——斜管長度（m）， v2——斜管內(nèi)的水流速度（m/s）（3）計算簡圖具體計算見圖見下圖： 圖6 斜管沉淀池剖面圖10濾池 濾池的選擇（1）多層濾料濾池：優(yōu)點是含污能力大，可采用較大的流速，能節(jié)約反沖洗用水，降速過濾水質較好，但只有三層濾料、雙層濾料適用大中型水廠；缺點是濾料不易獲得且昂貴管理麻煩，濾料易流逝且沖洗困難易積泥球，需采用助沖設備；（2）虹吸濾池：適用于中型水廠（水量2~10萬噸/日），土建結構較復雜，池深大，反洗時要浪費一部分水量，變水頭等速過濾水質也不如降速過濾：（3）無閥濾池、壓力濾罐、微濾機等日處理小，適用于小型水廠；（4）移動罩濾池：需設移動洗砂設備機械加工量較大，起始濾速較高，因而濾池平均設計濾速不宜過高，罩體合隔墻間的密封要求較高，單格面積不宜過大（小于10m2 ）；（5）普通快濾池：是向下流、砂濾料的回閥式濾池，適用大中型水廠，單池面積一般不宜大于100m2 。優(yōu)點有成熟的運行經(jīng)驗運行可靠，采用的砂濾料，材料易得價格便宜，采用大阻力配水系統(tǒng)，單池面積可做得較大，池深適中，采用降速過濾，水質較好；（6）雙閥濾池：是下向流、砂濾料得雙閥式濾池，優(yōu)缺點與普通快濾池基本相同且減少了2只閥門，相應得降低了造價和檢修工作量，但必須增加形成虹吸得抽氣設備。（7）V型濾池：從實際運行狀況，V型濾池來看采用氣水反沖洗技術與單純水反沖洗方式相比，主要有以下優(yōu)點： 1）較好地消除了濾料表層、內(nèi)層泥球，具有截污能力強，濾池過濾周期長，反沖洗水量小特點?？晒?jié)省反沖洗水量40～60%，降低水廠自用水量，降低生產(chǎn)運行成本。 2）不易產(chǎn)生濾料流失現(xiàn)象，濾層僅為微膨脹，提高了濾料使用壽命，減少了濾池補砂、換砂費用。 3）采用粗粒、均質單層石英砂濾料，保證濾池沖洗效果和充分利用濾料排污容量，使濾后水水質好。根據(jù)設計要求，選用目前較廣泛使用的V型濾池。V型濾池是下向流均粒砂濾料，帶表面掃洗的氣水反沖濾池，適用于大、中型水廠，運行穩(wěn)妥可靠，采用砂濾料，材料易得，濾床含污量大、周期長、濾速高、水質好。根據(jù)設計資料，綜合比較選用V型快濾池。V型濾池應用最廣，運行穩(wěn)定可靠，適用于大、中水廠。V型濾池是恒水位過濾，池內(nèi)的超聲波水位自動控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動調(diào)節(jié)開啟程度，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（~）的石英砂均質濾料。當反沖洗濾層時，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。V型濾池的另一特點是單池面積較大，過濾周期長，水質好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設計為70~90m ，甚至可達100m 以上。由于濾料層較厚，載污量大。V型濾池的沖洗一般采用的工藝為氣洗→氣水同時沖洗→水沖洗+表面掃洗。水沖洗強度設計為5L/（sm） ,比雙閥濾池的水沖洗強度15L/（sm） ，要節(jié)約反沖洗用水量2/3，若以一個15萬m/d水廠為例，全年可節(jié)省反沖洗水量約為60萬/m3，年節(jié)省反沖洗水量費用達24萬元之多，可見其經(jīng)濟效益之顯著。它的適合條件如下：（1）一般適用于大、中型水廠，單池面積不宜超過100m2，以免沖洗不勻；（2）可和平流或斜管沉淀池組合使用。在原水常年渾濁低、含藻量少時，可考慮不經(jīng)沉淀而直接過濾；（3）Ｖ型濾池單池面積可達150m3。 V型濾池的計算（1）設計參數(shù)濾池設計水量Q=65000m179。/d=2709 m179。/d,設計濾速ν=12m/h第一步 氣沖沖洗強度，；第二步 氣、水同時反沖，t氣水=4min；第三步 水沖強度，沖洗時間t=12min；沖洗周期T=48h（2）設計計算1）平面尺寸計算濾池工作時間：（式中未考慮排放初濾水）②濾池總面積：③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，單格寬=3m,單格長=,（一般規(guī)定V型濾池的長寬比為2：1—4：1，濾池中央氣，水分配槽將濾池寬度分成兩半，每一半的寬度不宜超過4m）共4座，每座面積f＝69m178。，總面積276m178。④校核強制濾速，滿足v≤17m/h的要求。式中：V——設計濾速ν=12m/h；Ｎ——池子座數(shù)。⑤濾池高度的確定式中：H1——氣水室高度，～，；H2——濾板厚度m，；H3——承托層厚度，～，；H4——濾料層厚度，～，；H5——濾層上面水深，～，；H6——進水系統(tǒng)跌差（包括進水槽孔洞水頭損失及過水堰跌差），～，；H7——進水總渠超高m， 。⑥水封井設計濾層采用單層均質濾料，～，～，均質濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算 式中：——水流通過濾料層的水頭損，cm；——水的運動黏度，cm178。/s，20℃ cm178。/s；g——重力加速度，981 cm178。/s；——濾料孔隙率，；——與濾料體積相同的球體直徑，cm， cm；——濾層厚度，120 cm；v——濾速，v=12m/h=；——濾料顆粒球度系數(shù)，～。根據(jù)經(jīng)驗，濾速為8～12 m/s時，清潔濾料層的水頭損失一般為30～50cm，計算值比經(jīng)驗值低，取經(jīng)驗值的底限30cm清潔濾料層的過濾水頭損失。正常過濾時，通過長柄濾頭的水頭損失≤，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時的水頭損失為=+=,為保證正常過濾時池內(nèi)液面高出濾料層，水封井出水堰頂高與濾料層相同，設水封井平面尺寸22m178。，水封井出水堰總高為：因為每座濾池過濾水量：Q單=vf=1269=828m179。/h= m179。/s式中 v—