斜管沉淀池计算例题29760

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1、3.3沉淀3.3.1介绍给水处理的沉淀工艺是指在重力作用下,悬浮固体从水中分离的过程,原水经过投药,混合与反应过程,水中悬浮物存在形式变为较大的絮凝体,要在沉淀池中分离出来,以完成澄清的作用,混凝沉淀后出水浊度一般在10度以下。(1)沉淀池类型的选择本设计采用斜管沉淀池,斜管沉淀池是根据浅池理论发展而来的,是一种在沉淀池内装置许多直径较小的平行的倾斜管的沉淀池。斜管沉淀池的特点:沉淀效率高,池子容积小和占地面积小;斜管沉淀池沉淀时间短,故在运行中遇到水质、水量的变化时,应注意加强管理,以保证达到要求的水质。从改善沉淀池水力条件的角度分析,由于斜管的放入,沉淀池水力半径大大减小,从而使雷诺数大为

2、降低,而弗劳德数则大大提高,因此,斜管沉淀池也满足水流的稳定性和层流的要求。从而提高沉淀效果。(2)斜管沉淀池的设计计算本设计采用两组沉淀池,水流用上向流。异向流斜管沉淀池宜用于浑浊度长期低于1000度的原水。斜管沉淀区液面负荷,应按相似条件下的运行经验确定,一般可采用9.0~11.0。斜管设计一般可采用下列数据:管径为25~35毫米;斜长为1.0米;倾角为60°。斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于1.0米;底部配水区高度不宜小于1.5米。3.3.2设计计算(1)设计参数处理水量Q=0.425m/s,斜管沉淀池与反应池合建,池有效宽度B=8.8m,混凝处理后颗粒沉降速度u=0.4mm/s,

3、清水区上升速度v=3.0mm/s,采用塑料片热压六边形蜂窝管,管厚0.4mm,边距d=30mm,水平倾角60度。采用后倾式,以利于均匀配水。斜管长1m,管径一般为25~35mm(即管的内切圆直径),取为30mm。(2)清水面积A=Q/v=0.425/0.003=142m其中斜管结构占用面积按照5%计算,人孔所占面积为1m,则:实际清水区所需面积为:A=142×1.05+1=149.75m,进水方式:进水区沿8.8m长的一边布置。为了配水均匀设计尺寸:B×L=8.8m×14.3m(3)斜管长度L斜管内水流速度v=v/sin60°=3.0/0.866=3.5mm/s,L=(1.33×v-0.35×

4、sin60°)d/(u×cos60°)=(1.33×3.5-0.35×0.866)×30/(0.35×0.5)=746mm考虑到管端紊流,积泥等因素,过渡区采用200mm,斜管总长为以上两者之和,取946mm,按照1000mm计。(4)沉淀池高度清水区高1.2m,布水区高1.5m,斜管高1000×sin60°=0.87m,穿孔排泥斗槽高0.8m,超高0.3m,池子总高H=0.3+1.2+1.5+0.87+0.8=4.7m。斜管安装长度=L×cos60°=1×0.5=0.5m(5)沉淀池进口穿孔花墙穿孔墙上的孔洞流速v采用v=0.15m/s,洞口的总面积:A=Q/v=0.425/0.15=2.8

5、m,每个洞口尺寸定为15cm×8cm,则洞口数为:2.8/(0.15×0.08)=240孔。穿孔墙布于布水区1.5m的范围内,孔共分为4层,每层60个。(6)集水系统采用两侧淹没孔口集水槽集水。中间设1条集水渠,沿池长方向两边各布置10条穿孔集水槽,为施工方便槽底平坡,集水槽中心距:L’=L/n=14.3/10=1.43m,每条集水槽长(8.8-0.6)/2=4.1m,每槽集水量q=0.425/(10×2)=0.02125m/s,考虑池子的超载系数为20%,故槽中流量q=1.2q=1.2×0.02125=0.0255m/s集水槽双侧开孔,孔径d=25mm,又q=uf,则:孔数n=Q/q===4

6、5.55,取n=46个,每边23个孔眼。孔距:=0.18m,孔眼从中心向两边排列。集水槽宽b=0.9Q=0.9×(0.0255)=0.207m,为便于施工取为0.2m起点槽中水深H=0.75b=0.75×0.2=0.15m终点槽中水深H=1.25b=1.25×0.2=0.25m淹没深度取12cm,跌落高度取5cm,超高0.15m槽的高度H=H+0.12+0.05+0.15=0.57m(7)集水渠集水渠:集水渠的流量为0.425m/s,假定集水渠起端的水流截面为正方形,则渠宽度为:b=0.9×(0.425)=0.64m。起端水深0.66m,考虑到集水槽的水流进入集水渠时应自由跌水,跌落高度取0.

7、08m,即集水槽底应高于集水渠起端水面0.08m,同时考虑到集水槽顶与集水渠相平,则集水渠的总高度为:H=0.66+0.08+0.54=1.28m出水管流速v=1.2m/s,则直径为:D=(0.425×4/1.2π)=672mm,取D=700mm。(8)沉淀池的排泥采用穿孔排泥管,穿孔排泥管横向布置,沿与水流垂直方向共设10根,单侧排泥至集泥渠,集泥渠尺寸L×B×H=25.7m×1.0m×2.5m

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