斜管沉淀池计算例题.docx

v1.0 可编辑可修改 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～ m3 /(m 2 ? h) 。 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＝0.425 m/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 ＝ 0.4mm/s，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 1 v1.0 可编辑可修改 30mm。 （ 2）清水面积 A＝Q/v 1 ＝＝ 142m2 其中斜管结构占用面积按照 5％计算，人孔所占面积为 1 m 2 ，则：实际清 水区所需面积为： A1 ＝142×＋ 1＝149.75m2 ， 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 2 ＝v/sin60 °＝＝ 3.5mm/s， L＝（× 2 ×sin60 °） d/ （u 0 × cos60°） ＝（×）× 30/ （×） ＝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 ＝ ++++＝4.7m。 斜管安装长度 L 2 =L×cos60°＝ 1×＝ 0.5m （ 5）沉淀池进口穿孔花墙 穿孔墙上的孔洞流速 v 3 采用 v 3 ＝0.15 m/s ，洞口的总面积： A2 ＝Q/ v 3 ＝＝ 2.8 m 2， 每个洞口尺寸定为 15cm×8cm， 则洞口数为：（×）＝ 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。 2 v1.0 可编辑可修改 （ 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 ＝10＝ 1.43m，每条集水槽长（） /2 ＝4.1m， 每槽集水量 q＝（ 10×2）＝ 0.02125 m 3 /s ， 考虑池子的超载系数为 20％，故槽中流量 q 0 ＝＝×＝ 0.0255 m 3 /s 集水槽双侧开孔，孔径 d＝ 25mm， 又 q＝uf 2gh ，则： 孔数 n＝Q/q＝ Q ＝ 0.02125 ＝， 2gh uf 0.62 2 2 9.8 0.12 0.025 4 取 n＝46 个， 每边 23 个孔眼。 孔距： 4.1 ＝ 0.18m，孔眼从中心向两边排列。 23 集水槽宽 b＝ 0.4 ＝×（） 0.4 ＝0.207m，为便于施工取为 0.2m 起点槽中水深 H1 ＝＝×＝ 0.15m 终点槽中水深 H2 =＝×＝ 0.25m 淹没深度取 12cm，跌落高度取 5cm，超高 0.15m 槽的高度 H3 ＝ H2 ＋＋＋＝ 0.57m （ 7）集水渠 集水渠：集水渠的流量为 0.425m3 /s ， 假定集水渠起端的水流截面为正方形，则渠宽度为： b＝×（） 0.4 ＝ 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