水處理高效沉淀池及斜管填料設(shè)計公式
作者:admin 發(fā)布日期:2021-05-12
一、設(shè)計水量
Q=500t/h=0.14m3/s
二、構(gòu)筑物設(shè)計
1、澄清區(qū)
水的有效深:有效水深按6.7米設(shè)計。
斜管上升流速:12~25m/h,取20 m/h。
——斜管面積A1=500/20=25m2;
沉淀段入口流速取60 m/h。
——沉淀入口段面積A2=500/60=8.3m2;
中間總集水槽寬度:B=0.9(1.5Q)0.4=0.9×(1.5×0.14)0.4=0.48m
取B=0.6m。
從已知條件中可以列出方程:
X•X1=8.3 ——①
(X-2)•(X-X1-0.4)=25 ——②
可以推出:A=X3-2.4X2-33.3X+16.3=0
當X=7.0時 A=8.6>0
所以取X=7.0。即澄清池的尺寸:7.0m×7.0m×6.7m=328m3
原水在澄清池中的停留時間:t=328/0.14=2342s=39min;
X1=8.3/X=1.2 , 取X1=1.2m,墻厚0.2m
斜管區(qū)面積:7.0m×5.6m=39.2m2
水在斜管區(qū)的上升流速:0.14/39.2=0.0035m/s=12.6m/h
從而計算出沉淀入口段的尺寸:7m×1.2m。
沉淀入口段的過堰流速取0.05m/s,則水層高度:0.14÷0.05÷7=0.4m。另外考慮到此處設(shè)置堰的目的是使推流段經(jīng)混凝的原水均勻的進入到沉淀段,流速應(yīng)該比較低,應(yīng)該以不破壞絮體為目的。如果按照堰上水深的公式去計算:h=(Q/1.86b)2/3=(0.14/1.86×7)2/3=0.046m。則流速為0.23m/s。這么大的流速經(jīng)混凝的原水從推流段進入到沉淀段,則絮體可能被破壞。
因此,考慮一些因素,取1.05m的水層高度。
推流段的停留時間3~5min,取4 min。
V=500×3/60=25 m3
則寬度:25÷2.65÷7=1.34m,取1.5m。
2、污泥回流及排放系統(tǒng)
污泥循環(huán)系數(shù)按循環(huán)水量8%計算。
500×0.8=40m3/h,泵的揚程取20mH2O。采用單螺桿泵。
系統(tǒng)設(shè)置4臺。2臺用于污泥的循環(huán),2臺用于污泥的排放。
螺桿泵采用變頻控制。
污泥循環(huán)管:DN150,流速:0.6m/s。
污泥循環(huán)的目的:1、增加反應(yīng)池內(nèi)的污泥的濃度;2、確保污泥保持其完整性;3、無論原水濃度和流量如何,保持沉淀池內(nèi)相對穩(wěn)定的固體負荷。
污泥排放的目的:避免污泥發(fā)酵,并使泥床標高保持恒定。
污泥床的高度由污泥探測器自動控制。
3、絮凝池
本項目的有效水深按6.7米設(shè)計。
停留時間10~15min,取15 min。
則有效容積:V=500×15/60=125 m3
平面有效面積:A=125/6.7=18.6m2。
取絮凝池為正方形,則計算得A=4.2m,取整后a=4.5m。
絮凝池的有效容積:
4.5m×4.5m×6.7m(設(shè)計水深)=135.6m3。
原水在絮凝池中的停留時間為16min
4、反應(yīng)室及導流板
Q=500t/h=0.14m3/s
①——管道流速取1.0m/s,管徑為DN500(流速0.70 m/s);
②——管道流速取0.8m/s,管徑為DN500(流速0.70 m/s);
③——回流量:設(shè)計水量=8%,絮凝筒內(nèi)的水量為10.8倍的設(shè)計水量(1.5m3/s)。筒內(nèi)流速取1.0 m/s,則Di=1.38m,取內(nèi)徑:φ1400mm,筒內(nèi)流速:0.97m/s。
④——流速取0.5m/s,1.5÷0.5÷(3.14×1.4)=0.68m,取0.7 m;v=0.49m/s。
⑤——流速取0.4m/s左右。則D×L=(0.14×10)/(0.4)=2.75m2
錐形筒下部內(nèi)徑:φ2800mm;流速:0.39m/s。
筒外流速:(0.14×10.8)/(4.5×4.5-3.14×1.42/4=18.7)=0.08 m/s
筒內(nèi)流速/筒外流速=1.0/0.08=12.5
筒內(nèi):配有軸流葉輪,使流量在反應(yīng)池內(nèi)快速絮凝和循環(huán);
筒外:推流使絮凝以較慢的速度進行,并分散能量以確保絮凝物增大致密。
原水在混凝段的各個流速:
反應(yīng)室內(nèi):內(nèi)徑:D=φ1400mm,流速:v=0.97 m/s;
室內(nèi)至室外:流速:v=0.49m/s;
室外流速:v=0.08m/s;
室外至室內(nèi):流速:v=0.39m/s;
5、提升絮凝攪拌機
葉輪直徑:φ1400mm;
外緣線速度:1.5m/s;
攪拌水量為設(shè)計水量的10.8倍(1.51m3/s);
軸長——按照目前設(shè)計的要求,有5.2m。
螺旋槳外沿線速度為1.5m/s,則轉(zhuǎn)速n=60*1.5/3.14*1.4=20 r/min;
6、刮泥機
采用中心傳動刮泥機。刮臂直徑:φ7000mm;外緣線速度:1.8m/min;
7、高密度澄清池水力