2022年水质工程学课程设计_.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 水质工程学课程设计 一总论 1.1 设计任务及要求 净水厂课程设计地目地在于加深懂得所学专业理论,培育运用所学学问综合分析和解 决实际工程设计问题地初步才能,在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设 计规范等基本技能上得到初步训练和提高 .课程设计地内容是依据所给资料,设计一座城市净水厂,要求对主要处理构筑物地工 艺尺寸进行运算,确定水厂平面布置和高程布置,最终绘出水厂平面布置图、高程布置图 和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）地工艺设计图（达到初步设计地深 度）,并简要写出一份设计运算说明书 .1.2 基本资料1.2.1 水厂规模 该水厂总设计规模为 5 万 m3/d,分两期建设,近期工程供水才能 5 万 m3/d, ,远期工 程供水才能为 10 万 m3/d.近期工程设计征地时考虑远期工程用地,预留出远期工程用地 .1.2.2 原水水质资料 水源为河流地面水,原水水质分析资料如下：序号工程单位数量备注1PH 值/7.6正常2色度度20<153浊度NTU652000<34肉眼可见物/较浑不得含有5总硬度mg/L ,117正常6氯化物CaCO35.0正常mg/L氟化物正常7mg/L<1.08硝酸盐mg/L<1.0正常9总溶固物mg/L147正常10铁mg/L0.23正常11锰mg/L<0.1正常铜正常12mg/L<0.5砷正常13mg/L<0.0514锌mg/L<0.5正常15铅mg/L<0.05正常18菌落总数个 /mL1.3 ×104<1001.2.3 厂区地势名师归纳总结 地势比例1:500,按平整地势和平整后地设计地面高程32.00m 设计,水源取水口位于第 1 页,共 42 页水厂东北方向150m,水厂位于城市北面1km.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2.4 工程地质资料1地质钻探资料如下表：表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂砾石粘土砂岩石层1m1.5m1 m2 m0.8m1 m2 m土壤承载力 :20 t/m2.2地震运算强度为 186.2kPa.3地震烈度为 9 度以下 .4地下水质对各类水泥均无腐蚀作用 .1.2.5 水文及水文地质资料序号工程单位数量备注1历年最高水位m34.38黄海高程系统,下同历年最低水位频率 12m21.473历年平均水位m24.644历年最大流量m3/s146005历年最小流量m3/s1806历年平均流量m3/s1340历年最大含砂量7kg/m34.82历年最大流速8m/s4.00历年每日最大水位涨落9m/d5.6910历年三小时最大水位涨落m/3h1.04地下水位：在地面以下1.8m1.2.6 气象资料该市位于亚热带,气候温顺,年平均气温 15.90C,七月极端最高温度达 390C,一月极端最低温度15.30C,年平均降雨量 954.1mm,年平均降雨日数 117.6 天,历年最大日量降雨量 328.4mm. 常年主导风向为东北偏北（NNE ）,静风频率为 12,年平均风速为3.4m/s.土壤冰冻深度：0.4m.二.总体设计2.1 净水工艺流程地确定水厂原水色度约在20 度,浊度一般介于65-2000NTU ,原水水质毒理学和放射性指标全部达到生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006 ）地要求 .总体来说,原水水质较好,为名师归纳总结 我国地面水环境质量标准（GB3838-200 ）类水源 .而水厂出水水质需满意生活饮用第 2 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 水卫生标准（GB 5749-2006 ）地要求 .综合以上考虑,设计初步采纳常规水处理工艺,流程图如下：原水混凝剂絮凝沉淀池滤池消毒剂二级泵房用户混合清水池图 2-1 工艺流程图2.2 处理构筑物及设备型式挑选 2.2.1 药剂溶解池1药剂地挑选表 2-1 常用混凝剂及其特点名称分子式一般介绍制造工艺复杂,水解作用缓慢；含无水硫酸铝精制硫酸铝Al2 SO 43.18H 2O50%52%；适用于水温为20 40.当 PH=4-7时,主要去除有机物；PH=5.7-7.8 时,主要去除悬浮物； PH=6.4-7.8 时,处理浊度高,色度低（小于30 度）地水 .粗制硫酸铝Al2SO 43.18H 2O制造工艺简洁,价格低；设计时,含无水硫酸.铝一般可采纳20%25%；含有 20%30%不溶三氯化铁FeCl3.6H 2O物,其他同精制硫酸铝.不受水温影响,絮体大,沉淀速度快,成效好易溶解,易混合,残渣少.对金属（特别对铁）腐蚀性大,对混凝土亦腐蚀,对塑料会因发热而引起变形.原水 PH=6.08.4 之间为宜,当原水碱度不足时应加适量石灰；处理低浊水时成效不显著聚合氯化铝Al2OHnCl6nm,净化效率高,用药量少,出水浊度低,色度小,过滤性能好,原水浊度高时尤为显著.温度适应简称 PAC性高, PH 值使用范畴宽（PH=5-9）,因而可调PH值.操作便利,腐蚀性小,劳动条件好,成本低处理高浊度水池成效显著,既可保证水质,又聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂,简写可削减混凝剂用量和沉淀池容积,目前被认为是处理高浊水最有效地絮凝剂之一,适当水解后,成效PAM 提高,常与其他混凝剂协作使用或作助凝剂,其单体丙烯酰胺有毒,用于饮用水净化应掌握用量PAM 等有机高分子混凝剂有毒性,不易掌握用量,由于在投混凝剂前加液氯进行预处理,如用硫酸亚铁作混凝剂,易被氧化成三价铁.本次设计地原水水源为河水,其浊度在65-2000 之间, PH 值为 7.6,结合这些特点,选用聚合氯化铝为混凝剂,该混凝剂腐蚀性较 小,原料易得,价格廉价,被大多数水厂所采纳,有肯定地治理体会,并且劳动条件有保障.名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2投加方式地确定本设计采纳湿投法,其优点为：简洁与原水充分混合；不易堵塞入口,治理便利；投量易于调剂 .投加系统示意图见下图所示：固体药剂加水加水计量投加设备溶解池溶液池搅拌 搅拌结合上述优缺点,采纳计量泵投加混凝剂,由于其使用便利,操作简洁,工作牢靠,广泛应用于加药系统 .3药剂溶解池设计药剂溶解池时,为便于投置药剂,溶解池地设计高度一般以在地平面以下或半地下为宜,池顶宜高出地面 0.20m 左右,以减轻劳动强度,改善操作条件 .溶解池地底坡不小于 0.02,池底应有直径不小于 100mm 地排渣管,池壁需设超高,防止搅拌溶液时溢出 .由于药液一般都具有腐蚀性,所以盛放药液地池子和管道及配件都应实行防腐措施 .溶解池一般采纳钢筋混凝土池体,如其容量较小,可用耐酸陶土缸作溶解池 .2.2.2 混合设备混合地主要作用是让药剂快速而匀称地扩散到水中,使其水解产物与原水中地胶体颗粒充分作用完成脱体脱稳,以便进一步去除,对混合地基本要求是快速与匀称,一般混合时间 10-30s,混合方式基本分为两大类：水力混合和机械混合,水力混合简洁,但不能适应流量地变化,机械混合可进行调剂,能适应各种流量地变化,具体采纳何种混合方式,应依据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及修理条件等因素确定 .表2-3各种混合方式比较方式优缺点.适用条件.管道混合优点：混合简洁,无需建混合设施适用于中等规模地水厂缺点：当混合成效不稳固,流速低时混合不充分 .名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优点：构造简洁,无运动部件,安静态混合器装便利,混合快速匀称.适用于水量变化不大地各种规缺点：当流量降低时,混合成效下模地水厂 .降.优点：混合成效好,不需增加混合水泵混合设施,节约动力.适用于一级泵房离处理构筑物缺点：使用腐蚀性药剂时对水泵有120M 以内地水厂 .腐蚀作用 .优点：混合成效好,且不受水量变机械混合化影响,适用于各种规格地水厂.适用于各种规模地水厂.缺点：需增加混合设备和修理工作综上所述,由于水厂水量变化不大,并且考虑到尽可能地削减能量消耗,以整体经济效益而言是最具有优势地,本设计采纳管式静态混合器,它较水泵混合和机械混合能耗低,并且混合成效比管道混合稳固,混合速度快 .2.2.3 絮凝处理构筑物地挑选不同形式地絮凝池地一般介绍如下所示：表 2-4 各种絮凝池地比较形式往优缺点适用条件隔板絮凝池优点：絮凝成效好,构造简洁,施水量大于 30000m3/d 地水厂,水工便利 .复缺点：容积较大,水头缺失较大,量变动小 .式转折处矾花易碎.回优点：絮凝成效好,水头缺失小,水量大于 30000m3/d 地水厂,水构造简洁,治理便利.旋流式絮凝池转量变动小者,改建和扩建旧池时缺点：出水流量不易安排匀称,出式适用 .口处易积泥 .优点：容积小,水头缺失较小.一般用于中小型水厂.缺点：池子较深,地下水位高处施工较困难,絮凝成效较差.优点：絮凝成效好,絮凝时间短,折板絮凝池容积较小 .流量变化较小地中小型水厂.缺点：构造较隔板絮凝池复杂,造价较高 .名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优点：絮凝时间短,容积小,造价涡流式絮凝池较低 .水量小于30000m3/d 地水厂 .缺点：池子较深,锥底施工较困格板、栅条絮凝池难,絮凝成效较差.水量变化不大地水厂,单池才能优点：絮凝池成效好,水头缺失小,凝结时间短.以 1.0-2.5 万 m3/d 为宜 .缺点：末端池底易积泥.机械絮凝池优点：絮凝成效好,水头缺失小,小水量均适用,并能适应水量变可适应水质、水量变化.动较大者 .缺点：需机械设备和常常修理.综上所述,由于水厂水量变化不大,为了达到较好地处理成效,故采纳机械絮凝池,可以在机械絮凝池地之间设置隔墙,在隔墙地不同位置开设过水方孔,这样不仅可以削减 水流形成短流地可能,而且可以在检修时,利用水在隔墙内地曲线流淌达到絮凝成效 .2.2.4 沉淀池 挑选沉淀池类型时,应依据原水水质、设计生产才能、处理后水质要求,并考虑原水 水湿变化、处理水量匀称程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过技术经济比较 确定沉淀池地个数或能够单独排空地分格数不宜少于 2个.经过混凝沉淀地水,在进入滤池前地浑浊度一般不宜超过 低浊度原水时,不宜超过 15度.10度,遇高浊度原水或低湿设计沉淀池时需要考虑匀称配水和匀称集水,沉淀池积泥区地容积,应依据进出水地悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过运算确定 宜采纳机械化或自动化排泥装置,应设取样装置 .当沉淀池排泥次数较多时,表 2-5 各种沉淀池地比较方式优缺点适用条件优点：造价较低,操作治理便利,施工较简单；对原水浊度适应性强,处理成效稳固,平流式沉淀池采纳机械排泥设施时,排泥成效好.一般适用于大中型水厂.缺点：采纳机械排泥设施时,需要爱护机械排泥设备；占地面积大,水力排泥时,排泥困难.名师归纳总结 斜管（板）沉淀池优点：沉淀效率高,池体小,占地小.特别适用于沉淀池改造扩第 6 页,共 42 页缺点：斜管（板）耗材多,对原水浊度适应性较平流池差；不设排泥装置时,排泥困难,建和挖潜 .竖流式沉淀池设排泥装置时,爱护治理麻烦.一般用于小型净水厂,常优点：排泥较便利,占地面积小.缺点：上升流速受颗粒下沉速度所限,出水量用于地下水位较低时.小,一般沉淀成效较差,施工较平流式困难- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优点：沉淀成效好.一般用于大中型净水厂,辐流式沉淀池缺点：基建投资大,费用高,刮泥机爱护治理在高浊度水地区,作预沉较复杂,金属耗量大,施工较困难.淀池 .近年来,平流式沉淀池被越来越多地水厂所采纳,它地沉淀成效较好,爱护简洁,采 用机械除泥,除泥成效抱负,治理便利等,所以本设计采纳平流式沉淀池2.2.5 滤池 供生活饮用水地滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准地要求；供生产用水地过滤池出水水质,应符合生产工艺要求；滤池形式地挑选,应依据设计生产 才能、原水水质和工艺流程地高程布置等因素,结合当地条件,通过技术经济比较确定 .表 2-6 各种滤池地比较形式优缺点适用条件优点：材料易得,价格低；大阻力配水系单层砂滤料统,单池面积较大,可采纳减速过滤,一般用于大中水厂,单池水质好 .面积不宜大于100m2.缺点：阀门多,价格高,易损坏,需设有全套冲洗设备 .一般快滤无烟煤石英优点：含污才能大,可采纳较大滤速；可.适用于大中型水厂,宜采采纳减速过滤,水质好,冲洗用水少用大组理赔水系统,单池池砂双层滤料缺点：滤料价格高,易流失；冲洗困难,.面积不宜大于100 m2,易积泥球 .需要采纳助冲设备.砂煤重质矿优点：含污才能大,可采纳较大滤速；可使用于中型水厂,宜采纳采纳减速过滤,水质好,冲洗用水少中阻力配水系统,单池面石三层滤料缺点：滤料价格高,易流失；冲洗困难,积不宜大于50-60 m2,需易积泥球 .要采纳助冲设施.优点：不需大型阀门,易于自动化操作,虹吸滤池治理便利 .适用于中型水厂,单池面缺点：土建结构复杂,池深大单池面积积不宜大于25-30m2.小,冲洗水量大；等速过滤,水质不如变速过滤 .优点：材料易得,价格低,大阻力配水系双阀滤池统,单池面积可大,可采纳减速过滤,适用于中型水厂,单池面水质好,削减两只阀门.积不宜大于25-30m2.缺点：必需有全套冲洗设备,增加形成虹吸地抽气设备 .名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优点：造价低,不需要大型阀门设备,池深浅,结构简洁；自动连续运行,不需移动罩滤池冲洗设备；占地少,节能.适用于大中型水厂,单格缺点：减速过滤,需移动冲洗设备,罩体面积小于10m2.与隔墙间密封技术要求高；起始滤速较高,因而平均设计滤速不宜过高 .优点：采纳气水反冲洗,有表面横向扫洗作用,冲洗成效好,节水；配水系统一V 型滤池般采纳长柄滤头冲洗过程自动掌握.适用于大中型水厂.缺点：采纳均质滤料,滤层较厚,滤料较粗,过滤周期长 .综上所述, V 型滤池适用范畴广且采纳气水反冲洗,冲洗成效好,节水出水水质较好,虽然滤料较厚较粗,过滤周期长,但冲洗过程自动掌握削减人工治理,操作便利 .本设计采纳 V 型滤池均质滤料 .2.2.6 消毒方法水地消毒处理是生活饮用水处理工艺中地最终一道工序,其目地在于杀灭水中地有害病原微生物（病原菌、病毒等）,防止水致传染病地危害.常用消毒方法如下表所示：表 2-7 常用消毒方法消毒方法分子式优缺点适用条件液氯Cl2优点： 1、具有余氯地连续消毒作用 2、价值成本液氯供应便利地地较低 3、操作简洁,投量精确 4、不需要巨大地设备缺点： 1、原水有机物高时会产生有机氯化物 2、方原水含酚时产生氯酚味 3、氯气有毒,使用时需留意安全,防止漏氯优点： 1、不会生成有机氯化物 2、较自由氯地杀菌成效好 3、具有剧烈地氧化作用,可除臭、二氧化氯ClO2去色、氧化锰、铁等物质 4、投加量少,接触适用于有机污染严时间短,余氯保持时间长重时缺点： 1、成本较高2、一般需现场随时制取使用3、制取设备较复杂4、需掌握氯酸盐和亚氯酸盐等副产物紫外线消毒优点： 1、杀菌效率高,需要地接触时间短 2、适用于工矿企业,不转变水地物理、化学性质,不会生成有机集中用户用水,不氯化物和氯酚味适用管路过长地供缺点： 1、没有连续地消毒作用,易受重复污染水2、电耗较高、灯管寿命仍有待提高在上面所述地各种消毒剂中,液氯是最早被用来作为饮用水消毒地消毒剂,它除了以上地优点之外,在水厂消毒过程中积存地大量地实践体会,可以借鉴,劳动量较小,消毒名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 成效比较稳固 .所以,本次设计采纳液氯作为消毒剂 .三.混凝沉淀3.1 混凝剂投配设备地设计3.1.1 溶液池地设计采纳聚合氯化铝混凝剂,依据给水排水设计手册（第三册）,查得武汉长江水地混凝剂最高投加量为64 mg/L ,平均投加量为24.7 mg/L ,采纳计量泵投加.水地 PH 和碱度恰好在混凝剂地正确PH 值范畴内,故不需要考虑对PH 进行调剂 .溶液池一般以高架式设置,以便能依靠重力投加药剂放空管 .必要时设溢流装置 .溶液池容积按下式运算：aQW2；417 cn式中 W 溶液池容积,m ；3Q处理水量,m 3 / h ；a混凝剂最大投加量,mg/L ；c溶液浓度,取 10%；n每日调制次数,取 n2.池四周应有工作台,底部应设置代入数据得：W2aQ6471.1041.0624.06m3（考虑水厂地自用水量417cn417102246%）名师归纳总结 溶液池采纳矩形钢筋混凝土结构,设置2 个,每个容积为W2 （一备一用）,以便交第 9 页,共 42 页替使用,保证连续投药.取有效水深1.15m, 溶液池深度： HH1 H2 H3=1.15+0.15+0.10=1.40m. 式中 H2 为爱护高,取0.15m；H3 为贮渣深度,取0.1m.单池尺寸为L× B× H=5.0m× 4.2m× 1.4m,溶液池实际有效容积：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - W=5.0× 4.2 ×1.15=24.15m3 满意要求 .池旁设工作台,宽 1.01.5m,池底坡度为 0.03.底部设置 DN100mm 放空管,采纳硬聚氯乙烯塑料管 .池内壁用环氧树脂进行防腐处理 .沿池面接入药剂稀释给水管 DN60mm ,按 1h 放满考虑 .3.1.2 溶解池地设计溶解池容积： W1=0.3W2=0.3×24.06=7.22m3 ；溶解池采纳钢筋混凝土结构,设置 2 个,每个容积为 W1（一备一用） .取有效水深 0.95m, 溶解池深度： HH1H2H3=0.95+0.15+0.10=1.20m ,式中 H2 为爱护高,取 0.15m；H3 为贮渣深度,取 0.1m.单 池 尺 寸 为 ： L× B× H=2.8m× 2.8m× 1.2m , 溶 液 池 实 际 有 效 容 积 ：W=2.8× 2.8 ×0.95=7.45m3 满意要求 .溶解池地放水时间采纳t15min,就放水流量：d.q02W 17 .451034 .14L/s；60 t21560查水力运算表得放水管管径:d080mm ,相应流速V=0.75m/s. 溶解池底部设管径100mm 地排渣管一根 ,搅拌设备采纳中心固定式平桨板式搅拌机.溶解池搅拌装置采纳中心固定式平桨板式搅拌机：以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液3.1.3 投药管投药管流量q W 2 2 1000 24 . 06 2 10000 . 557 L / s；24 60 60 24 60 60查水力运算表得投药管管径：d25mm,相应流速为 0.83m/s.3.1.4 投加泵地挑选计量泵每小时投加药量 :q = 12 W= 2212 . 06=1.84 m 3 /h ；式中： W2 溶液池容积（ m3）计量泵型号 J-D2500/1.6 选用 2 台,一备一用 .3.1.5 加药间及药库地设计名师归纳总结 药剂仓库与加药间应连在一起,储存量一般按最大投药期间12 个月用量运算.仓库第 10 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 内应设有磅秤,并留有1.5m 地过道,尽可能考虑汽车运输地便利.混凝剂选用聚合氯化铝,每袋质量是40kg, 每袋地体积为0.5 ×0.4 ×0.2m3,药剂储存期为30d,药剂地堆放高度取2.0m.聚合氯化铝地袋数：NQ24ut0.024Qut；10464303408袋.1000WW式中 : Q水厂设计水量,m3 /h ；u混凝剂最大投加量,mg/L ；t药剂地最大储存期,d ；W每袋药剂地质量,kg ；将相关数据代入上式得,N=0.0247.12440有效堆放面积A ：AHNVe；1式中 : H药剂得堆放高度,m ；V每袋药剂得体积,3 m ；e堆放孔隙率,袋堆时e20%代入数据得 :A=340820.50 .40.285.2m2；A=160m2.10.2考虑目前使用及日后扩容,可按远期设计及,适当增加面积,取3.2 混合设备地设计使用管式混合器对药剂与水进行混合.在混合方式上,由于混合池占地大,基建投资高；水泵混合设备复杂,治理麻烦,机械搅拌混合耗能大,治理复杂,相比之下,管式混 合具有占地微小、投资省、设备简洁、混合成效好和治理便利等优点而具有较大地优越性 .在给排水处理过程中原水与混凝剂,助凝剂等药剂地充分混合是使反应完善,从而使 得后处理流程取得良好成效地最基本条件,同时只有原水与药剂地充分混合,才能有效提 高药剂使用率,从而节约用药量,降低运行成本 .管式静态混合器是处理水与混凝剂、助凝剂、消毒剂实行瞬时混合地抱负设备：具有高效 混合、节约用药、设备小等特点,它是有二个一组地混合单元件组成,在不需外动力情形名师归纳总结 下,水流通过混合器产生对分流、交叉混合和反向旋流三个作用,混合效益达90-95%,构第 11 页,共 42 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 造如图 3-1 所示 :药剂管道 DN800DN25混合单元体管道 DN800原水静态混合器图 3-1 管式静态混合器设计流量 :Q=7 .11041. 060 .436m3/s；2243600静态混合器设在絮凝池进水管中,设计流速D=40 .436=0.74m；3 .141 .0v=1.0m/s,就管径为：采纳 D=800mm ,就实际流速 v=0.868m/s混合单元数 :N 2 . 36 v-0.5D-0.3=2.36/0.8680.5 0.80.3=2.71 取 N=3 ,就混合器地混合长度为：L=1.1ND=1.130.8=2.64m ；混合时间 : T=L/v=2.64/0.868=3.04s ；水头缺失 :h0.1184Q 24N0 .11840.436230 .180m；D.40 .8.44校核 GT 值名师归纳总结 Gh T3.98000 .18004759 .8 s1 700 第 12 页,共 42 页1 .0051033 .GT=759.804=23102000水力条件符合要求.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3.3 反应设备地设计3.3.1 机械絮凝池尺寸采纳 2 座机械搅拌絮凝池,就每座池地设计流量为：Q71.10421 .061567.9m3h0 .4363 ms；24絮凝时间 T=20min ；絮凝池有效容积：W QT 1567 . 9 20522 . 6 m 3；60 60为协作沉淀池尺寸,絮凝池分三组,每组四格,每格尺寸：3.4m× 3.4m；水深： H=3.7m ,絮凝池超高 0.3m,就池子总高度为 4.0m；絮凝池实际容积：W= 3 4 3 . 4 3 . 4 3 . 7 =513.3m3；实际絮凝时间：T=W Q=513.30.436=1177s=19.62min ；絮凝池分格隔墙上过水通道上下交叉布置,每格设一台搅拌机 子四周壁设置四块固定挡板 .3.3.2 搅拌设备尺寸.为加强搅拌成效,于池为保证叶轮边缘与池子侧壁间距不大于0.25m,叶轮直径采纳：D=3.0m ；叶轮中心桨板线速度采纳：v1=0.5m,v2=0.4m , v3=0.3m,v4=0.2m；桨板长度取l=2.0m 桨板长度与叶轮直径之比：l/D=2.0/3.0=66.7 75；桨板宽度取： b=0.14m1/15 b/l1/10；每根轴上桨板8 块,内外各4 块 .装置尺寸见右图:旋转桨板面积与过水断面面积之比为：82.00 .1417.81；3.43 .7四块固定挡板宽× 高 =0.10m× 2.0m ,其面积与过水断面面积之比为：42.030.106 .36；3 .4.7桨板总面积占过水断面面积地百分比为：图32 垂直轴搅拌设备17.81 +6.36=24.17 25；叶轮桨板中心点旋转直径：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - D0=（ 1500-680） /2+680×2=2180mm=2.18m ；叶 轮 旋 转 角 速 度 分 别 为 ： w1=2v1/D0=2× 0.5/2.18=0.459rad/s , w2=0.367rad/s ,w3=0.275rad/s, w4=0.183rad/s；桨板宽长比： b/l=0.14/2 1,查给水排水设计手册.第三册表7-25 得： =1.10,就：k= /2g=1.10× 1000/2 × 9.81=56桨板旋转时克服水地阻力所耗功率：第一格搅拌功率：N 14yklw14 R 2r44 R 11r41.3640.8240.6840 .200kw21408562 .00.4593.4 50408其次、三、四格搅拌功率分别为：0.102kw ,0.043kw ,0.013kw.四台搅拌机合用一台电动机,就絮凝池所消耗总功率为： N=0.200+0.102+0.043+0.013=0.358kw.3.3.3 核算平均速度梯度G 值及 GT 值752 .6 s1按水温 t=200C , =1.005× 10-3N S/m2第一格 G1=N1.1.02001063 .768 .2 s1v0053 .2 4其次、三、四格G 值分别为： 48.7s-1、31.6s-1、17.6s-1；絮凝池平均速度梯度：G=N.1.035846 10.33 v005.32GT=52.6 ×19.62 ×60=61920 经核算, G 值和 GT 值较合适 .3.4 沉淀澄清设备地设计 3.4.1 平流式沉淀池尺寸名师归纳总结 平流式沉淀池分设2 座,每组设计流量：第 14 页,共 42 页Q5104.10615679.m3h0 .436m3s；242沉淀时间 T=2.0h ,沉淀池容积：W=QT=1567.9×2=3135.8m3；考虑絮凝池尺寸,沉淀池池宽B=3.4× 3+0.2×2=10.6m；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 取沉淀池地有效水深：H=3.5m ,超高 0.5m,就池子总高度为4.0m；沉淀池长： L=W/Bh=3135.8/10.6 × 3.5=84.52m, 取 L=85m ；此时,沉淀池水平流速：在 1025mm/s 范畴内 .v=L/3600T=85/ （3600× 2）=0.0118m/s=11.8mm/s沉淀池长宽比：L/B=85/10.6=8.02 4,长深比： L/h=85/3.5=24.28 10满意设计要求 .沉淀池放空时间以2 小时运算,就放空管直径为：710.6853.5 0.50.40m；d.07 BLH .050.23600T采纳钢制 DN500mm ,排泥管也采纳同样地管径3.4.2 沉淀池水力条件复核每池中间设两道 200mm 地隔墙将沉淀池分成三格,每格宽 3.4m.水力半径： R= / =3.5 × 3.4/3.5× 2+3.4=1.14m弗劳德数： Fr=v2/2g=0.01182/2 ×9.81=1.24 ×10-5 在 1×10-51× 10-4 之间 雷诺数： Re=vR/ =0.0118× 1.14/1.007 沉淀池示看法下图：× 10-6=1.33 ×104 在 400015000 之间 图 3-3 平流沉淀池示意图3.4.3 沉淀池地进水设计进水采纳穿孔墙布置,尽量做到在进水断面上水流地匀称分布,防止已形成地絮体破名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 42 页精选学习资料 - - - - - - - - - 碎.单座池墙长10.6m,墙高 4.0m,有效水深3.5m；依据设计手册：当进水端用穿孔配水墙时,穿孔墙在池底积泥面以上 0.3 0.5m 处至池底部分不设孔眼,以免冲动沉泥 .本设计采纳 0.5m；孔眼尺寸考虑施工便利,采纳尺寸：15cm× 8cm；2单个孔眼地面积 : w 0 0.15 0.08 0.012 m ；孔眼流速采纳：v 1 0.1 m s