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華中科技大學(xué)(水質(zhì)工程學(xué)一)課程設(shè)計-文庫吧資料

2024-08-18 03:24本頁面
  

【正文】 損失按最不利條件,即氣水同時反沖洗時計算。:1.沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失反洗配水干管用鋼管,DN700,管內(nèi)流速為 ,1000i=,布置管長總計為50m。V型槽過濾時始端的截面積為: 單格濾池過濾時V型槽的流量為:q=Q/8=/8=濾池過濾時V型槽始端流速為:vv始= q/Av始=/=<,滿足要求4.校核反沖洗時V型槽流速V型槽內(nèi)設(shè)計始端流速不大于。取V型槽槽底的高度低于表掃水出水孔中心為:h4=;反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式求得,其中為集水槽長,;Q反單為單格濾池反沖洗水量:,則反沖洗時排水集水槽的堰上水頭h5為:V型槽的垂直高度為:h1+h2+h3+h5=+++=;V型槽斜壁頂與排水集水槽頂?shù)拇怪本嚯x為:h1+h2+h5=++=;V型槽的傾角采用。2.V型槽垂直高度的確定 濾池沖洗時槽內(nèi)水面低于斜壁頂約50~100mm,本設(shè)計采用:h1=。布水孔沿槽長方向均勻布置,內(nèi)徑一般為20~30,過孔流速為左右,本設(shè)計采用dv孔=,vv孔=2m/s。4.每座濾池的配水渠進(jìn)入每座濾池的渾水經(jīng)過寬頂堰溢流至配水渠,=,=7+==,流速(進(jìn)來的渾水由分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去,每側(cè)流量為):V配水渠=Q強(qiáng)/2b配水渠L配水渠=/(2)=,。3.每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰為保證進(jìn)水的穩(wěn)定性,進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠,再經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V型槽。,在反沖洗時不關(guān)閉,供給反沖洗表掃用水。四座濾池公用一個進(jìn)水總渠,總渠流量:Q總=104=75260m3/d=(濾池工作時間=);進(jìn)水總渠水流斷面積:A總=Q總/v=/1=;進(jìn)水總渠寬:B===,取b=,高:H=A總/B=/=,取H=。強(qiáng)制過濾流量:Q強(qiáng)=104/3=25087m3/d=(濾池工作時間=);進(jìn)水支渠水流斷面積:A支=Q強(qiáng)/v=/1=;進(jìn)水支渠寬:b===,取b=,則高:h=A進(jìn)/b=/=,取h=。,則槽內(nèi)水位高:h=-=, 槽寬:b===,取b=; 濕周:χ=b+2h=+2=; 水流斷面:A=bh==; 水力半徑:R=A/χ=/=; 水流速度: 過流能力:Q=Av== 實際過水量:Q實際=Q反水+Q表水=+=<Q=,滿足要求。/40=﹤,滿足要求。反沖洗配氣支管流速或孔口流速應(yīng)為10m/s左右,則配氣支管(渠)的截面積為:A氣支=Q反氣/v氣支=/10=;每個布?xì)庑】酌娣e:A氣孔=/40=;孔口直徑:;每孔配氣量: q氣孔=Q反氣/40=/40=;5.氣水分配渠的斷面設(shè)計 對氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時反沖洗時,亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠斷面面積最大,因此氣水分配渠的斷面設(shè)計按氣水同時反沖洗的情況設(shè)計,氣水同時反沖洗時反沖洗水量為:Q反水=q水f=484=336L/s=;氣水同時反沖洗時,反沖洗時用空氣的流量:Q反氣=q氣f=1684=1344L/s=; 氣水分配渠的氣水流速均應(yīng)按相應(yīng)的配氣配水干管流速取值,則氣水分配干渠的斷面積: 濾池管渠的布置 反沖洗管渠1.氣水分配渠,。面積:A小孔=。,取v水支=1m/s。單獨水洗時反洗強(qiáng)度最大,為6L/(),則:Q反水=q水2f=684=504L/s= m3/s;V型濾池反沖洗時,表面掃洗同時進(jìn)行,其流量:Q表水=q表水f=284=168L/s=;Q反=Q反水+Q表水=+=;2. 反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算,配水干管(渠)的截面積:A水干=Q反水/v水干=;反沖洗配水干管選用鋼管DN700,反沖洗水由反洗配水干管輸送到氣水分配渠,由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布水區(qū)。所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式:Q=:;則反沖洗完畢,+=。為保證濾池正常過濾時池內(nèi)的液面高出濾料層,水封井出水堰頂標(biāo)高與濾料層相同,設(shè)計水封井平面尺寸2m2m,。均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算: 式中: 20℃;m0濾層空隙率,;l0濾層厚度,cm,l0=120cm; v慮速,cm/s,v=;所以:根據(jù)經(jīng)驗,濾速為910m/h時,清潔濾料層水頭損失一般為3040cm,計算值比經(jīng)驗值低,取經(jīng)驗值的底限30cm為清潔濾料層的過濾水頭損失。濾板采用H2=。 池體設(shè)計1.濾池工作時間:=2424t/T= 24/48= (式中未考慮排放初濾水);2. 濾池總面積F:F=Q/vt=75260/()=;3. 濾池分格選雙格V型濾池,池底板用混凝土,單格寬B=,長L=12m,面積42m2,共四座,每座面積,總面積336m2;4. 校核強(qiáng)制濾速: =Nv/(N1)=4/3=﹤20m/h的要求;5. 濾池的高度確定濾池超高H6=,濾層上水深,濾層厚度H4=。反沖洗橫掃強(qiáng)度為q反=2L/(sm2)。四.過濾 設(shè)計參數(shù)設(shè)計水量為:Q=104=75260m3/d= m3/s;設(shè)計濾速采用v=,強(qiáng)制濾速≤;濾池采用單層石英砂均質(zhì)濾料,沖洗方式采用:先氣沖洗,再氣水同時沖洗,最后再用水單獨沖洗。采用SXH型虹吸式吸泥機(jī),軌距l(xiāng)=11000mm。機(jī)械排泥具有排泥效果好、可連續(xù)排泥、池底結(jié)構(gòu)簡單、勞動強(qiáng)度小、操作方便可以配合自動化等優(yōu)點。 沉淀池排泥排泥是否順暢關(guān)系到沉淀池凈水效果,當(dāng)排泥不暢、泥渣淤積過多時,將嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。則指形槽的總高度H=++=(說明:該高度為三角堰底到槽底的距離)。1.指形槽的個數(shù) : N=7;2.指形槽的中心距 :a=B/N=≈;3.指形槽中的流量:q0=Q/N=,考慮到池子的超載系數(shù)20%,故槽中流量為:q=== m3/s;4.指形槽的尺寸指形槽的槽寬:b===,為便于施工,??;取堰上負(fù)荷為q0=250m3/,則指形槽長度:L=104(2502)=7個集水槽,雙側(cè)進(jìn)水。水平方向孔眼的間距取100mm,則計算的水平長度為:52+51=;豎直方向的間距為150mm,,則豎向的計算高度為7+6++=。;根據(jù)設(shè)計手冊:當(dāng)進(jìn)水端用穿孔配水墻時,~,以免沖動沉泥。 沉淀池水力條件復(fù)核每池中間設(shè)兩道200mm的隔墻將沉淀池分成三格。沉淀池長寬比:L/B=85/=>4,長深比:L/h=85/=>10滿足設(shè)計要求。 核算平均速度梯度G值及GT值按水溫t=200C,μ=103N S/m2第一格G1=第二、三、四格G值分別為:;絮凝池平均速度梯度:G=GT=60=61920經(jīng)核算,G值和GT值較合適。裝置尺寸見右圖: 旋轉(zhuǎn)槳板面積與過水?dāng)嗝婷娣e之比為:%;四塊固定擋板寬高=,其面積與過水?dāng)嗝婷娣e之比為:%;槳板總面積占過水?dāng)嗝婷娣e的百分比為: 圖3—2 垂直軸攪拌設(shè)備 %+%=%<25%; 葉輪槳板中心點旋轉(zhuǎn)直徑:D0=[(1500680)/2+680]2=2180mm=;葉輪旋轉(zhuǎn)角速度分別為:w1=2v1/D0=2,w2=, w3=, w4=;槳板寬長比:b/l=<1,查《》表725得:ψ=,則:k=ψρ/2g=1000/2=56;槳板旋轉(zhuǎn)時克服水的阻力所耗功率:第一格攪拌功率: 第二、三、四格攪拌功率分別為:。為加強(qiáng)攪拌效果,于池子四周壁設(shè)置四塊固定擋板。 反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計 機(jī)械絮凝池尺寸采用2座機(jī)械攪拌絮凝池,則每座池的設(shè)計流量為:Q ;絮凝時間 T=20min。在給排水處理過程中原水與混凝劑,助凝劑等藥劑的充分混合是使反應(yīng)完善,從而使得后處理流程取得良好效果的最基本條件,同時只有原水與藥劑的充分混合,才能有效提高藥劑使用率,從而節(jié)約用藥量,降低運行成本。 混合設(shè)備的設(shè)計使用管式混合器對藥劑與水進(jìn)行混合。聚合氯化鋁的袋數(shù):;式中: 水廠設(shè)計水量,;混凝劑最大投加量,;藥劑的最大儲存期,;每袋藥劑的質(zhì)量,;將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得,N=袋。倉庫內(nèi)應(yīng)設(shè)有磅秤,盡可能考慮汽車運輸?shù)姆奖恪?投加泵的選擇計量泵每小時投加藥量:q === m/h ; 式中:W2——溶液池容積(m3)計量泵型號JD2500/,一備一用。溶解池攪拌裝置采用中心固定式平槳板式攪拌機(jī):以電動機(jī)驅(qū)動漿板或渦輪攪動溶液。溶解池的放水時間采用t=15min,則放水流量:q0;查水力計算表得放水管管徑:d0=80mm,相應(yīng)流速V=。, 溶解池深度:H=H1+H2+H3=++=,式中H2為保護(hù)高,;H3為貯渣深度。沿池面接入藥劑稀釋給水管DN60mm,按1h放滿考慮。底部設(shè)置DN100mm放空管,采用硬聚氯乙烯塑料管。單池尺寸為LBH=,溶液池實際有效容積:W==。, 溶液池深度:H=H1+H2+H3=++=。 溶液池容積按下式計算:;式中-溶液池容積,; Q-處理水量,;a-混凝劑最大投加量,mg/L;c-溶液濃度,取10%;n-每日調(diào)制次數(shù),取n=2。池周圍應(yīng)有工作臺,底部應(yīng)設(shè)置放空管。水的PH和堿度恰好在混凝劑的最佳PH值范圍內(nèi),故不需要考慮對PH進(jìn)行調(diào)節(jié)。所以,本次設(shè)計采用液氯作為消毒劑。 消毒方法水的消毒處理是生活飲用水處理工藝中的最后一道工序,其目的在于殺滅水中的有害病原微生物(病原菌、病毒等),防止水致傳染病的危害。綜上所述,V型濾池適用范圍廣且采用氣水反沖洗,沖洗效果好,節(jié)水出水水質(zhì)較好,雖然濾料較厚較粗,過濾周期長,但沖洗過程自動控制減少人工管理,操作方便。 適用于大中型水廠。缺點:減速過濾,需移動沖洗設(shè)備,罩體與隔墻間密封技術(shù)要求高;起始濾速較高,因而平均設(shè)計濾速不宜過高。移動罩濾池優(yōu)點:造價低,不需要大型閥門設(shè)備,池深淺,結(jié)構(gòu)簡單;自動連續(xù)運行,不需沖洗設(shè)備;占地少,節(jié)能。 適用于中型水廠,單池面積不宜大于2530m2。缺點:土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜,池深大單池面積小,沖洗水量大;等速過濾,水質(zhì)不如變速過濾。虹吸濾池優(yōu)點:不需大型閥門,易于自動化操作,管理方便。 使用于中型水廠,宜采用中阻力配水系統(tǒng),單池面積不宜大于5060 m2,需要采用助沖設(shè)施。缺點:濾料價格高,易流失;沖洗困難,易積泥
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