【正文】 2 7 50 . 1 5 2h k P a?? ? ? ? ?，所以 空氣管路沿程阻力損失為 1 2 3 5 h h h k Pa? ? ? ? ? ? ? ? 設(shè)空氣管道的局部阻力損失為 39。 kPa? ,則 空氣管路的壓力損失總和為 39。 1. 27 0. 5 1. 77h kPa? ? ? ? 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 23 取膜片式微孔曝氣器的最大壓力損失為 hf=，則鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力為： 39。 9 .8 39。 9 .8 4 .8 1 .7 7 2 .9 5 1 .7 1 ( )fP H h h k P a? ? ? ? ? ? ? ? ?＜ （ kPa） 故鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力可采用 ,選擇一臺(tái)風(fēng)機(jī)曝氣，則風(fēng)機(jī)能力為：G=GS=2434m3/h （ 10）上清液排出裝置 池?cái)?shù) N=2，周期 n=2d，排出時(shí)間 Td=2h，則每池的排水負(fù)荷 maxD DQ NnTQ? (326) 式中： QD——每個(gè)反應(yīng)池的排水負(fù)荷， m3/h； Qmax——設(shè)計(jì)流量， m3/d； n——周期數(shù)； TD——排水時(shí)間， h N——反應(yīng)池?cái)?shù)； 計(jì)算得：每池的排水負(fù)荷 QD = 700222?? = m3/h 混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 本次設(shè)計(jì)的滲濾液色度為 2021 倍， pH 值為 6 左右。由于高分子混凝劑具有良好的絮凝效果、脫色能力和操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，一般優(yōu)先考慮使用高分子混凝劑。根據(jù)常用混凝劑的應(yīng)用特性，選用聚合氯化鋁 (PAC)作為混凝劑，混凝劑的投加采用濕投法。聚合氯化鋁適宜 pH5~9，對設(shè)備腐蝕性小，效率高，耗藥量小、絮體大而重、沉淀快，受水溫影響小，投加過量對混凝效果影響小，適合各類水質(zhì)，對高濁度廢水十分有效，因此適合本次設(shè)計(jì)。本次選擇的聚合氯化鋁混凝劑為液態(tài)。 表 34 混凝 沉淀池 進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（ mg/L） 項(xiàng)目 (單位 ) COD（ mg/L） BOD5（ mg/L） NH3N（ mg/L） SS（ mg/L） 色度 (倍 ) 進(jìn)水水質(zhì) 84 57 2021 去除率 50% 50% 20% 60% 95% 出水水質(zhì) 42 100 設(shè)計(jì)參數(shù) 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 24 ? ——混凝劑最大投量，取 ? =40mg/L n——每日配制次數(shù)，一般為 2~6 次，取 n=2 C——噴口出流系數(shù)，一般為 ~，取 C= g——重力加速度， ? ——溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一般取 10%~20%，取 ? =10% 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 混凝劑用量計(jì)算 max1000aTQ?? （ 327） 設(shè)計(jì)中取日處理水量 Qmax=700m3，最大投加量 amax=40mg/L，平均 amax=30mg/L。 計(jì)算得：m a x 40 7 0 0 2 8 /1000T kg d? ? ? m a x 30 7 0 0 2 1 /1000T kg d? ? ? （ 2） 混合設(shè)備 混合方式有水泵混合、隔板混合和機(jī)械混合等 。 本次設(shè)計(jì)處理水量較小，因此采用槳板式機(jī)械混合池，設(shè)置兩個(gè)混合池，一用一備。 ① 混合池有效容積 W maxQTW 60 24? ? （ 328） 式中： W——混合池有效容積， m3； Q——設(shè)計(jì)流量， m3/d； T——混合時(shí)間，取 T=1min。 計(jì)算得： 混合池有效容積 W= 70016024?? = （ 2）混合池高度 H 有效水深 ： 2DW439。H ?? （ 329） 式中： H——有效水深， m； W——混合池有效容積， m3； D——混合池直徑， D=。 計(jì)算得： 有效水深 H=24 ??= 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 25 混合池池壁設(shè) 4 塊固定擋板，每塊寬度 b=1/10D=，其 上、下邊緣離靜止液面和池底皆為 ，擋板長 h=－ 2=1m?；旌铣爻呷?H? =，則混合池總高度為： H= H+ H? =1+= （ 3） 絮凝設(shè)備： 由于 本次設(shè)計(jì)使用的混凝劑為液態(tài)聚合氯化鋁。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的水量和水質(zhì)，選擇垂直軸式等徑葉輪機(jī)械絮凝池，絮凝池設(shè)置兩個(gè) ，一備一用。 ① 池體尺寸 a. 單池有效容積 V maxQTV 60n? （ 330） 式中： V——絮凝池有效容積， m3； Qmax——設(shè)計(jì)流量， m3/h； T——絮凝時(shí)間，一般為 10~15min，取 T=15min； n——絮凝池?cái)?shù)， n=2。 計(jì)算得： 單池有效容積 V 1560 2?? ? = b. 池平面尺寸 為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為三格，每格尺寸為 ，即絮凝池的寬度B=，則長度 L=3=。 c. 池高 h BLVh? （ 331） 式中： h——絮凝池高， m； V——絮凝池有效體積， m3； L——絮凝池長度， m。 計(jì)算得：池高 3 .6 5h 2 .5 30 .6 2 .4 m??? 絮凝池超高取 ，則絮凝池總高度 H=。 （ 2）攪拌設(shè)備 ① 葉輪構(gòu)造參數(shù) 葉輪直徑 D 取池寬的 75%，采用 D=； 葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用： 1? =， 2? =， 3? =； 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 26 槳板長度 l =(槳板長度與葉輪直徑之比 l /D=)； 槳板寬度 b=； 葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑 D0=。 每根軸上槳板數(shù) 8 塊，內(nèi)、外側(cè)各 4 塊。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過水?dāng)嗝? 面積之比為： 100Bhbl8 ? %= 8 ?? ?? %=%， 符合 25%要求。 ② 葉輪轉(zhuǎn)速 n 060n D??? （ 332） 式中： n——葉輪轉(zhuǎn)速， r/min； ? ——葉輪槳板中心點(diǎn)線速度， m/s； D0——葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑， m。 計(jì)算得葉輪轉(zhuǎn)速分別為： n1=01D60?? = ?? =n2=02D60?? = ?? =n3=03D60?? = ?? =③ 葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度 ? 0D2??? （ 333） 式中： ? ——葉輪旋轉(zhuǎn)角速度， rad/s； ?——葉輪槳板中心點(diǎn)線速度， m/s； D0——葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑， m。 計(jì)算得：第一格葉輪角速度 1 ???= 第二格葉輪角速度 2 ???= 第三格葉輪角速度 3 ???=水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 27 ④ 槳板功率 P0n 由槳板寬長比 b/l =1，查表得：阻力系數(shù) CD= 內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率 ： ? ? 33n4142D39。39。 n0 10rr8CP ???? ?? 內(nèi)內(nèi)l （ 334） 外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率 ： ? ? 33n4142D39。 n0 10rr8CP ???? ?? 外外l （ 335） 槳板功率 ： 39。39。 n039。 n0n0 PPP ?? （ 336） 式中： y——每個(gè)葉輪上的槳板數(shù)目，此處 y=4 個(gè)； l——槳板長度， m； k——系數(shù)； r2 外 ——葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑， m； r1 外 ——葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差， m； 39。n0P ——外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率， kW； 39。n0P ——內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率， kW； n0P ——槳板功率， kW； r2 內(nèi) ——葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑， m； r1 內(nèi) ——葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差， m； ?——葉輪旋轉(zhuǎn)角速度， rad/s。 計(jì)算得： 第一格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 ? ? 334439。01 ????????=103kW 第一格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 ? ? 334439。39。01 ????????=104kW 第一格槳板功率 01P =103+104=103 kW 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 28 第二格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 ? ? 334439。02 ????????=104kW 第二格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 ? ? 334439。39。02 ????????=104kW 第二格槳板功率 02P =104+10 4=104 kW 第三格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 ? ? 334439。03 ????????=104kW 第三格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 ? ? 334439。39。03 ????????=105kW 第三格槳板功率 03P =104+105=10 4 kW ⑤ 所需電動(dòng)機(jī)功率 P 設(shè)三 臺(tái)攪拌器合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所消耗總功率為： 0P = 01P + 02P + 03P = 103+10 4+10 4=103kW 電動(dòng)機(jī)功率 210PP ??? （ 337） 式中： P——電動(dòng)機(jī)功率， kW； P0——絮凝池消耗總功率， kW； 1? ——攪拌設(shè)備總機(jī)械效率，一般取 1? = 2? ——傳動(dòng)效率，一般為 ~，取 2? =。 計(jì)算得： 電動(dòng)機(jī)功率 P= 3?? ? =103kW （ 3）核算平均速度梯度 G 值及 GT 值 水溫 20186。C 時(shí)，水的動(dòng)力黏度 ???? Pas 每格絮凝池的有效容積 W= 3V = = m3 水流速度梯度 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 29 WPG ?? （ 338） 式中： G——水流速度梯度， s1； P——電動(dòng)機(jī)功率， W； ?——水的動(dòng)力黏度， Pas； W——每格絮凝池的有效容積， m3。 計(jì)算得： 第一格速度梯度 ： G1= 33013P 2 .5 9 1 0 1 0W 1 .0 3 1 0 1 .2 2??????= s1 第二格速度梯度 ： G2= 43023P 9 .1 8 1 0 1 0W 1 .0 3 1 0 1 .2 2??????= s1 第三格速度梯度 ： G3= 43033P 1 .7 1 1 0 1 0W 1 .0 3 1 0 1 .2 2??????= 絮凝池平均速度梯度 ： G= 3303P 3 .6 8 1 0 1 0V 1 .0 3 1 0 3 .6 5??????= GT=1560=104 經(jīng)核算， G 值均在 20~70s1范圍之內(nèi)，符合要求； GT 值在 1104~1105的范圍內(nèi)，符合要求。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告 30 ： 圖 豎流式沉淀池 由于反應(yīng)階段生成了較大絮體，因此廢水從絮凝池出來后送入混 凝沉淀池進(jìn)行沉淀分離。經(jīng)過一段沉淀時(shí)間，處理后的水被澄清后流出，污泥沉在池底，進(jìn)而達(dá)到分離目的。根據(jù)處理水的水量水質(zhì)，選擇豎流式沉淀池，沉淀池設(shè)置兩個(gè)。沉淀池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底設(shè)計(jì)成截頭圓錐。豎流式沉淀池結(jié)構(gòu)如圖 所示。 （ 1）中心管計(jì)算 qmax nQq maxmax