【正文】 數(shù) 水廠日產(chǎn)水量 Q=25000m3/d，水廠自用水系數(shù) 10%； 設(shè)計(jì)水量 Q=27500m3/d=； 混凝劑采用三氯化鐵 凈水處理混凝劑投加量參考資料見(jiàn)表 表 凈水處理混凝劑投加量參考資料 根據(jù)表 31中三 氯化鐵的投加量參考數(shù)據(jù)，繪制三氯化鐵的投加量和所處理水的渾濁度關(guān)系曲線。 圖 三氯化鐵的投加量和渾濁度關(guān)系曲線 100 250 500 1000 硫酸鋁 20 26 33 41 三氯化鐵 12 16 20 27 堿式氯化鐵 5 9 13 19 渾 濁 度 ( 度 ) 投 加 量 mg/L 混 凝 劑 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 根據(jù)圖 可知，最大投加量 u=33mg/L； 藥溶液的濃度 b=10%； 混凝劑每日投配次數(shù) n=3。 （二）設(shè)計(jì)計(jì)算 1 溶液池 溶液池容積 W1= 10 0010 00 10 024 ?? ??bnuQ = 215417 114633417bnuQ ????? 3m 設(shè)計(jì)取溶液池容積為 3m 溶液池設(shè)置兩個(gè)，交替使用。 形狀采用矩形，其有效尺寸為 B179。 L179。 H=179。2 .0m179。 ，其中包括超高 。 2 溶解池 溶解池容積占溶液池的 30﹪ 溶解池容積 W2= W1=179。 = 3m 設(shè)計(jì)取溶解池容積為 3m 溶解池設(shè)置兩個(gè)，交替使用。 形狀采用矩形，其有效尺寸為 B179。 L179。 H=179。 179。 ，其中包括超高 。 溶解池的放水時(shí)間采用 t=10min，則放水流量 q0 sLtW / 100 2 ????? 查水力計(jì)算表 放水管管徑 d0=25mm，相應(yīng)流速 v0=； 溶解池底部設(shè)管徑 d=100mm 的排渣管一根。 3 投藥管 投藥管流量： q= 606024 100021 ?? ??W 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 = sL /606024 ??? ?? 查水力計(jì)算表 設(shè)計(jì)取管徑 d0=20mm，相應(yīng)流速 v0=。 （三） 壓縮空氣攪拌 1 設(shè)計(jì)參數(shù) 空氣供給 強(qiáng)度：溶解池 9L/s178。 ㎡ ，溶液池 4 L/s178。 ㎡ 空氣管流速： 12 m/s 孔眼流速： 25 m/s 孔眼直徑： 4mm 支管間距： 450mm 藥池平面尺寸：溶解池 ㎡ ，溶液池 ㎡ 空氣管長(zhǎng)度為 20m，其上共有 90176。彎頭 7個(gè) 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 ①需用空氣量 )/( sLnFqQ ? 式中 n—— 藥池個(gè)數(shù)，溶解池設(shè)置兩個(gè)； F—— 池面積， ㎡ ； q—— 空氣供給強(qiáng)度， L/s178。 ㎡ 。 溶解池 藥池平面面積 21 mF ??? 需用空氣 sLFqQ / 111 ????? 其中 )/(8 21 msLq ?? 溶液池 藥池平面面積 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 22 mF ??? 需用空氣量 sLFqQ / 222 ????? 其中 )/(5 22 msLq ?? 總需用空氣量 m i n/???? ②選配機(jī)組 選用 SSR100 型羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一用一備，風(fēng)量 m3/min，風(fēng)壓為 ，所需軸功率 ，所配電動(dòng)機(jī)功率 。 ③空氣管流速 ? ? ? ?smdpQv / 2?? 式中 Q—— 供給空氣量， m3/min； P—— 鼓風(fēng)機(jī)壓力， Mpa； d—— 空氣管管徑， m,此處選用 d=100mm； ? ? smv / 2 ????? ④空氣管的壓力損失 h 沿程壓力損失 ? ?apd lGh 5261 ???? 局部壓力損失 ? ?apvh ??? 22 式中 L—— 空氣管長(zhǎng)度， m； G—— 管內(nèi)空氣質(zhì)量流量， QG ?60? ； ? —— 空氣密度， kg/m3； Q —— 供給空氣量， m3/min； 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ? —— 阻力系數(shù)； d—— 空氣管直徑， mm； ζ —— 局部損失阻力系數(shù)； v—— 空氣流速， m/s； 當(dāng)溫度為 0℃，壓力為 179。 104+179。 104=179。 105 時(shí)，查表 知空氣密度ρ =，則 4 9 2 . 8 7 k g / h5 . 4 41 . 5 160G ???? 據(jù)此查表 β = k pah 5261 ?? ????? 5個(gè) 90176。彎頭的局部阻力系數(shù)。 ????? ?? akph 22 ???? 故得空氣管中總的壓力損失為 pahhh ????? ⑤空氣分配管的孔眼數(shù) 孔眼直徑采用 d0=4mm。 單孔面積 。 孔眼流速采用 v0=20m/s。 所需孔眼總數(shù) 60 ?????? ?fvQN 用壓縮空氣調(diào)制藥液的溶解池見(jiàn)圖 262201 mdf ?????? ??蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 120 38035035020格柵 空氣管藥劑 圖 壓縮空氣調(diào)制藥液的溶解池 （單位 mm） 表 空氣密度（干空氣密度以 kg/m3計(jì)） 壓力 （ kpa） 溫度 30 20 10 0 +10 +20 +30 +40 179。 104 179。 105 179。 105 179。 105 179。 105 179。 105 表 根據(jù) G值確定的阻力系數(shù) G（ kg/h） Β G（ kg/h） β 10 400 15 650 25 1000 40 1500 65 2021 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 100 4000 150 6500 250 （四）投藥泵 設(shè)計(jì)采用計(jì)量泵投加 根據(jù)投藥管流量 hLsLq /?? 進(jìn)行選泵。 選用三臺(tái) JZM250/ 型隔膜 計(jì)量泵，一臺(tái)備用。性能見(jiàn)表 表 隔膜計(jì)量泵性能 型號(hào) 流量 L/h 排出壓力 Mpa 泵速 次 /min 電動(dòng)機(jī)功率 kw 凈出口直徑 mm 重量 kg JZM250/ 250 126 20 240 加藥間布置見(jiàn)圖 和圖 圖 加藥間布置圖 （單位 m） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 加藥間流程 圖 （五） 混合設(shè)施 1 混合方式 設(shè)計(jì)采用靜態(tài)混合器混合。 靜態(tài)混合器的水頭損失一般小于 ，根據(jù)水頭損失計(jì)算 公式 ndQh211 ? 式中 H—— 水頭損失（ m） Q—— 處理水量（ dm/3 ） D—— 管道直徑（ m） N—— 混合單元（個(gè)） 設(shè)計(jì)中取 d=,處理水量 Q=318m3/s，經(jīng)計(jì)算，當(dāng) h= 時(shí)， n=2 個(gè)單元。選 DN500內(nèi)裝 2個(gè)混合單元的靜態(tài)混合器，加藥點(diǎn)設(shè)于靠近水流方向的第一個(gè)混合單元，投藥管插入管徑的 1/3 處，且投藥管上多處開(kāi)孔，使藥液均勻分布。選擇管式靜態(tài)混合器規(guī)格JT500 型。 管式靜態(tài)混合器尺寸見(jiàn)表 表 混合器尺寸 公稱直徑 mm 管外徑 mm 法蘭盤外徑 mm 長(zhǎng)度 mm 重量 kg 500 518 670 1950 103 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 原水管道藥劑混合單元體 管道靜態(tài)混合器靜態(tài)混合器 圖 管式靜態(tài)混合器 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 第三章 機(jī)械攪拌澄清池計(jì)算 其特點(diǎn)是利用機(jī)械攪拌澄清池的提升作用來(lái)完成泥渣回流核接觸反應(yīng)，加藥混合后進(jìn)入第一反應(yīng)室，與幾倍于原水的循環(huán)泥渣在葉片的攪動(dòng)下進(jìn)行接觸反應(yīng)。然后經(jīng)葉輪提升到第二反應(yīng)室繼續(xù)反應(yīng)以結(jié)成大的顆粒， 再經(jīng)導(dǎo)流室進(jìn)入分離室沉淀分離。 第一節(jié) 第二反應(yīng)室 凈產(chǎn)水能力為 smhmQ /3 1 1 4 6 33 ?? 采用 2個(gè)池來(lái)計(jì)算則每池的流量 smQ ? ,二反應(yīng)室計(jì)算流量一般為出水流量的 4 倍 . sm 3/ 7 9 ?? . 設(shè)第二反應(yīng)室內(nèi)導(dǎo)流板截面積 ,u1 = sm 則第二反應(yīng)區(qū)截面積為： 211 39。 muQw ??? 第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)徑： mwD 11 ???? ? 取第二反應(yīng)室直徑 1D =,反應(yīng)室壁厚 ?? mw tQHmDD 11/1111/?????????? ? 式中 H1 —— 第二反應(yīng)區(qū)高度， m 1t —— 第二絮凝室內(nèi)水的停留時(shí)間， st 501? 考慮構(gòu)造布置選用 mH ? 第二節(jié) 導(dǎo)流室 導(dǎo)流室中導(dǎo)流板截面積 : 21 mA ? 導(dǎo)流室面積 : 212 mww ?? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 導(dǎo)流室直徑 : mDAwD 44221/222 ????????? ???????????? ??? ? ??? 取導(dǎo)流室 , mD ? 導(dǎo)流室壁厚 ?? . mDDHmDD , 1/22/22/ ?????? ? 導(dǎo)流室出口流速 : smu ? ,出口面積 : 26/3 mUQA ??? 則出口 截面寬 : ? ? ? ? mDD AH 1/2 33 ??????? ? 出口垂直高度 : mHH 33/ ?? 第三節(jié) 分離室 分離區(qū)上升流速取 smu ? ,分離室面積： 223 muQw ??? 。 池總面積： 22/3 mDww ??? ? 池的直徑： mwD ?????? 圖 澄清池各部分直徑 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 第四節(jié) 池深計(jì)算 池中停留時(shí)間 T設(shè)為 。 有效容積： 3/ 6 8 7 3 mQTV ???? 考慮增加 3%的結(jié)構(gòu)容積： ? ? 3/ 0 mVV ??? ，取池超高 mH ? 。 設(shè)池直壁高： mH ? 。池直壁部分的容積： 3421 mHDw ?? ? 312 4 6 0 8 mwVw ????? 。 池斜壁高度 由于5222 )(3 HrrRRw ?????? ? 澄清池半徑 澄清池底部半徑 由于 5HRr ?? 可得三元一次方程 03332522535 ????????? wHRHRH ? 代入數(shù)據(jù) 52535 ?????? HHH 求解 mH ? 。 池圓臺(tái)斜邊傾角 450 ，則池底部直徑 mHDD T 5 ????? 。 本池池底采用球殼式結(jié)構(gòu)，取球冠高 mH 16 ? 。 球的半徑： mH HDR T 46262 ???球。 球冠體積： 36263 mHRHw ??????? ???????? ?? 球? 池實(shí)際容積： 3/3321 mVVmV ??????。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 實(shí)際總停留時(shí)間： hT 688 ??? 池總高： mHHHHH ????????? 圖 澄清池池高 第五節(jié) 配水三角槽 三角槽內(nèi)流速 smv / ? 三角槽斷面面積 244 mvQw ????? 考慮今后水量的增加，三角槽斷面選用：高 ，底 三角槽的縫隙流速 smv / ? 縫寬 mv QB ??????? ?? 取 2cm 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 圖 配水三角槽計(jì)算圖 （單位 m） 第六節(jié) 第一反應(yīng)室 第一反應(yīng)室上端直徑為： mDD ?????? 第一反應(yīng)室高： mBmuDQBsmumHDDDmHHHHT4222442//4734