【導(dǎo)讀】蘭棱鎮(zhèn)給水系統(tǒng)初步設(shè)計(絮凝沉淀池—斜管沉淀池。—雙閥濾池—清水池)

　　

【正文】 :n=2次 /天， 30mg L?? ， b=30% 31W ? 尺寸 0. 9 4 m 0. 9 4 m 0. 9 4 m? ? ? ? ?長 寬 高 溶解池容積：池頂一般高出地面約 左右， w1= 采用 ，取超高 礬庫面積： 由于小鎮(zhèn)較為偏僻，送藥的準(zhǔn)時性無法保證，所以儲藥量 按30天計，固體 PAC 共需 每袋 50kg，每平方 30袋 面積為 3 10 m50 30? ?? 占地面積 ? 總平面面積是 6m ? 11m （ 9） 計 量泵型號，臺數(shù)和安裝 JM系列液壓隔膜式計量泵 ，一用一備。 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁共 109 頁 機(jī)械 混合 池 設(shè)計要求 ： 混合設(shè)備的設(shè)計應(yīng)根據(jù)所采用的混凝劑品種，使藥劑與水進(jìn)行恰當(dāng)?shù)募眲。浞只旌稀? 混合方式的選擇應(yīng)考慮處理水量的變化，可采用機(jī)械混合或水力 混合。 設(shè)計參數(shù)： 本設(shè)計由于水量變化較大，采用機(jī)械絮凝池，所以也采用機(jī)械混合池。 采用槳式攪拌混合池，設(shè)計流量為 /Q m s? ， 混合時間 60Ts? ，速度梯度 1800Gs?? ，攪拌器外緣線速度 3/v m s? 。 設(shè)計結(jié)果： （ 1）攪拌池有效容積 W? 3m 尺寸為 2 B H? ? ? ? ? （ 2）混合功率 kw? （ 4）轉(zhuǎn)速 攪拌器直徑 d= 轉(zhuǎn)速 minnr? （ 5）攪拌功率 e =1 功率 kw? 機(jī)械 絮凝池 本設(shè)計采用機(jī)械 絮凝池，其優(yōu)點(diǎn)是對水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng)，停留時間短，絮凝效果好，又能節(jié)約絮凝藥劑而得到應(yīng)用。 設(shè)計要點(diǎn)： 根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》 GB500132021 1﹑ 絮凝時間宜為 15~20min， 2﹑ 池內(nèi)設(shè) 3~4 檔攪拌機(jī) 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁共 109 頁 3﹑ 攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)槳板邊緣處的線速度通過計算確定，線速度宜自第一檔的 m/s 逐漸變小至末檔的 m/s 4﹑ 池內(nèi)宜設(shè)防止水體短流的設(shè)施。 設(shè)計參數(shù) 機(jī)械絮凝池分垂直軸式和水平軸式兩種，水量小時采用垂直軸式，水量大時采用水平軸式。本設(shè)計由于水量偏小，故采用垂直軸式機(jī)械絮凝池。 設(shè)計流量為 331 5 0 0 0 1 .1 6 8 7 .5 / 0 .1 9 1 /24Q m h m s?? ? ?， 采用兩組 絮凝池，每組流量為 331 3 4 3 .7 5 / 0 .0 9 5 5 /2 Q m h m s??， 絮凝時間 取 T=20min。 設(shè)計 結(jié)果 （ 1）絮凝池有效容積 W= 3115m 有效水深取 4m，寬 則 絮凝池長度 L= 絮凝池超高取 ，則絮凝池總高為 將絮凝池沿長度方向分成三格，布置三臺攪拌機(jī)，每格寬度為 絮凝池分格墻上過水孔道上下交錯布置，為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。 （ 2） 攪拌設(shè)備 ① 槳板 葉輪直徑 取池寬的 80%，采用 葉 輪 槳 板 中 心 點(diǎn) 線 速 度 采 用 ：1 2 3v m s v m s v m s? ? ?， ， 槳板長度 取 l=（槳板長度與葉輪直徑之比 l/D=） 槳板寬度取 b= 每根軸上槳板數(shù)八塊，內(nèi)外側(cè)各四塊，裝置尺寸見下圖 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁共 109 頁 ② 攪拌軸功率 葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑 0D 為： 0D ? 葉輪轉(zhuǎn)速分別為 111111n r min rad sn r min rad sn r min rad s????????? 槳板旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所耗功率： 第一 格 外側(cè)槳板： 39。01N = .0 kw0 90 第一 格 內(nèi)側(cè)槳板： 39。39。01N .0 kw=0 13 第一 格 攪拌機(jī)軸功率為 01N = 第二三格攪拌機(jī)軸功率分別 為： 02N =+=， 03N =+= ③ 電動機(jī)功率 設(shè)三臺攪拌設(shè)備合用一臺電動機(jī)，則絮凝池所耗總功率為： 39。 39。 39。0 0 1 0 1 0 1= N N N 0 .1 0 3 0 .0 3 5 0 .0 0 7 0 .1 4 5N k w? ? ? ? ? ?? 電動機(jī)功率 kw? 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁共 109 頁 （ 4） 校核 ① 旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為 ： 8 0 .1 2 1 .4 1 0 .8 %3 .1 4 .0?? ?? 四塊固定擋板寬 ?高 = ? ，其面積與絮凝池過水?dāng)嗝娣e之比為：4 0 .2 1 .2 7 .7 %3 .1 4 .0?? ?? 槳板總面積占過水?dāng)嗝娣e為 %+%=%，小于 25%的要求 ② 核算平均速度梯度 G 值（按水溫 15o計， 62116 .2 10 kg s/m? ?? ? ?） 第一格： 11 49Gs?? 第二格： 12 28Gs?? 第三格： 13 13Gs?? 絮凝池平均速度梯度： 133Gs?? 10GT ?? G 值和 GT 值均符合要求 。 （ 5） 排泥設(shè)施 采用穿孔排泥管重力排泥，每格絮凝池中設(shè)置一根 DN200 排泥管，采用3%坡度，泥流入池兩邊排泥 總槽，總槽中設(shè)置一根 DN400 排泥管將泥排除。 斜管 式沉淀池 斜管沉淀池由于是在沉淀池內(nèi)裝置許多直徑較小的平行傾斜管的沉淀池，所以池子容積小，占地面積小，沉淀效率高，而且斜管沉淀池的水力半徑很小，因而雷諾數(shù)更低，沉淀效果更顯著。 設(shè)計要點(diǎn)： 根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》 GB500132021 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁共 109 頁 （ 1）斜管 斷面一般采用蜂窩六角形或山形，其內(nèi)徑或邊距 d 一般采用25~35mm。 （ 2）斜管長度一般為 800~1000mm 左右，可根據(jù)水力計算結(jié)合斜管材料決定。 （ 3） 斜管的水平傾角常采用 60 度。 （ 4） 斜 管上部的清水區(qū)高度不宜小于 ，較高的清水區(qū)有助于出水均勻和減少日照影響及藻類繁殖。 （ 5） 斜管下部的布水區(qū)高度不宜小于 ，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。 （ 6） 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。排泥設(shè)備科采用穿孔管排泥或機(jī)械排泥等。 （ 7） 斜管沉淀池采用側(cè)面進(jìn)水時，斜管傾斜以反向進(jìn)水為宜。 （ 8） 斜管沉淀池的出水系統(tǒng)應(yīng)使池子的出水均勻，其布置與一般澄清池相同，可采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。 設(shè)計參數(shù)： 采用一組斜管沉淀池，設(shè)計流量為 /Q m s? ，顆粒沉降速度 s?? ，清水區(qū)上升流速 mm s? ，采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管厚 ，邊距 d=30mm，水平傾角 60? ?? 。 設(shè)計結(jié)果： 采用一組斜管沉淀池，設(shè)計流量為 331 5 0 0 0 1 .1 6 8 7 .5 / 0 .1 9 1 /24Q m h m?? ? ?，顆粒沉降速度 s? ? ，清水區(qū)上升流速 mm s? ，采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，管厚 ，邊距 d=30mm，水平傾角 60? ?? 設(shè)計計算 （ 1）清水區(qū)面積 ? ，斜管結(jié)構(gòu)占用面積 3%， 則實際清水區(qū)面積為 39。? 12 ? ? ? （ 2）斜管長度 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁共 109 頁 管內(nèi) 考慮管段紊流，積泥等，過渡區(qū)采用 250mm 流速： 0 mm s? 斜管長度： 1000l mm? （ 3）池高 保護(hù)高度： 清水區(qū)： 布水區(qū)： 穿孔排泥斗高： 斜管高度： ? 池子總高： H=++++= （ 4） 穿孔花墻 穿孔尺寸采用 ? ，孔中流速取 ,孔的總面積 21 ? ， 孔數(shù) 為 64 個 布置 4排，每排 16 個 則孔沿長邊兩孔邊緣相距： ? m 沿短邊兩孔邊緣相距： ? （ 5） 穿孔集水槽 沉淀池設(shè) 6個集水槽，集水槽間距： 每個集水槽水量 m s? 集水槽寬 b= 為施工方便，采用平底集水槽，水深取 出水采用三角堰，堰上水頭 則每個三角堰流量 31 m s? 三角堰個數(shù) 1 60n ? 個 設(shè)計單位堰寬負(fù)荷取 300 3m m d? 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁共 109 頁 指形槽長度 l=L=12m。 出水總槽寬取 ，流速 ，則高度為 ? 。 （ 6） 排泥 采用穿孔管進(jìn)行重力排泥，每天排泥一次。穿孔管管徑為 200mm，管上開孔孔徑為 5mm，孔間距為 15mm。沉淀池底部為排泥斗，共 12條。排泥斗頂寬為 ，底寬為 ，斜面與水平夾角約為 55176。，排泥槽斗高為 。 （ 7） 放空管 直徑 d=100mm （ 8） 校核 eR ? 沉淀時間 7 m in( 4 8 m in )T ??在 之 間 雙閥 濾池 鴨舌閥濾池在構(gòu)造上與布置上省去了進(jìn)排水閥門而更為簡化，在操作管理上也較為方便。但由于抬高了洗砂排水槽槽頂?shù)母叨?，故需要適當(dāng)提高沖洗強(qiáng)度，增加沖洗水量，適用于水泵沖洗。鴨舌閥濾池將洗砂排水槽槽頂布置的高于進(jìn)水鴨舌閥，因而過濾階段洗砂排水槽不起進(jìn)水及 配水作用，僅在反沖洗時排除沖洗水。 設(shè)計要求： 根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》 GB500132021 1） 濾池選擇雙層濾料 表 濾池濾速及濾料組成 濾料 粒徑 不均勻系數(shù)K80 厚度（ mm） 正常濾速（ m/h） 強(qiáng)制濾速（ m/h） 無煙煤 d10= ＜ 300～ 400 9～ 12 12～ 16 石英砂 d10= ＜ 400 9～ 12 12～ 16 表 承托層的組成和厚度 層次（自上而下） 粒徑（ mm） 厚度（ mm） 1 2～ 4 100 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院給排水 工程畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁共 109 頁 2 4～ 8 100 3 8～ 16 100 4 16～ 32 本層頂面高度應(yīng)高出配水系統(tǒng)孔眼 100 （本設(shè)計取 250） 2） 選擇水沖 ①水沖洗強(qiáng)度 13～ 16L/(m2 s)； ②水沖洗時間 8～ 6min； ③膨脹率 50% 3）配水管 配水干管（渠）進(jìn)口處的流速為 ～ ； 配水支管進(jìn)口處的流速為 ～ ； 配水支管孔眼出口的流速為 5～ 6m/s。 參數(shù)選擇： 1） 采用兩組鴨舌閥濾池 每組流量為 331 3 4 3 .7 5 / 0 .0 9 5 5 /2 Q m h m s?? 2） 雙層濾料無煙煤厚度 300，石英砂厚度 400,膨脹率 50% 3）設(shè)計濾速 V=10m/h（ 9～ 12mh） 4） 沖洗 周期 T=12h 5） 沖洗強(qiáng)度 q2=13L/m2 h， t2=6 分鐘 （ 13～ 16 m3/m2 h） 設(shè)計結(jié)果： （ 1）濾池面積及尺寸 濾池的工作