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工程设计计算书-反应沉淀清水池


湖 南 省 建 筑 设 计 院

计 算 书
工程名称: 工程名称: 邵阳市桂花渡水厂取水改造工程

工程代号: 工程代号:

2010-F0022010-F002-01 02



业:







算:

李明峰



对:

龙 川



核:

许光眉

二〇一〇年 10 月

1、机械混合池计算 、
1.1. 流量
(1)设计流量为 15000m3/d,10%水厂自用水,则 Kd=1.1 Q= 15000×1.1=687.5 m3/h=0.191m3/s (2)进水管:采用 D530×9 的管径,流速 V=0.94m/s

1.2. 池体计算
采用 1 组池子设混合时间为 4min,得混合池的有效容积为 V=0.191×4×60=45.84m3 混合池 1 格,尺寸 H=V/A=
45.84 =5.09m 3 .0 × 3 .0

混合池超高取 0.4m,总高 5.50m。 混合池分格墙上过水孔道上下交错布置,每格设一台搅拌设备。

1.3. 各参数计算 各参数计算
4lw 4 × 3.0 × 3.0 =3.39m 3.14159

搅拌池当量直径 D:D=

π
=

=

混合功率: N Q =

?QtG 2
1000

1.14 × 10 ?3 × 0.191× 4 × 60 × 500 2 =13.06kW 1000

根据手册第三册表 7-16 初选搅拌器直径 d=1.5m,搅拌器外缘线速度 v=
2m/s 60v 60 × 2 = =25.50r / min πd 3.14 × 1.5
3

计算转速: n =
搅拌功率:

? 2v ? 1000 × ? ? × 4 × 1 × 0.2 × 1.8 4 × sin 90 0 3 4 ρω ZebR sin θ ?d ? N = C3 = 0.2 × = 1.65kW 408 g 408 × 9.81

1

电动机功率: N A =

KgN

η

=

1.2 × 1.65 =2.643kW 0.75

2、栅条反应池计算 、
2.1. 流量
(1)设计流量为 15000m3/d,10%水厂自用水,则 Kd=1.1 Q= 15000×1.1=687.5 m3/h=0.191m3/s (2)进水管:采用 D530×9 的管径,流速 V=0.94m/s

2.2. 池体计算 池体计算
设絮凝时间为 12.5min,得絮凝池的有效容积为 V=0.191×12.5×60=137.50m3 设平均水深为 3.5m,得池的面积为 A=137.50/3.5=39.29m2 竖井流速取为 0.12m/s,得单格面积 为 F=0.191/0.12=1.59m2 设每格为方形,边长采用 1.30m×1.30m, 因此每格面积为 1.69m2, 由 此 得 分 格 数 为

N=39.29/1.69=23.25 方便,采用 24 格

为分配格数

池的平均有效水深为 3.5m,取超 高 0.30m,泥斗深度 0.50m,得池的总高度为 H=3.8+0.30+0.50=4.3m。

2

2.3. 栅条布置(如图) 栅条布置(如图)
第Ⅰ段:密型栅条 1~8 格 3 层/格×8 格=24 层

第Ⅱ段:疏型栅条 9~16 格 2 层/格×8 格=16 层

第Ⅲ段:不放置栅条 17~24 格

2.4. 絮凝池尺寸确定
有效水深:H0=3.5m 池净宽:B=9.05m 池净长:L=6.15m

2.5. 过栅流速
V 密 = Q/f 密 f 密=0.05×1.26×11=0.64 V 密=0.191/0.64=0.30m/s V 疏 = Q/f 疏 f 疏=0.08×1.26×9=0.84 V 疏=0.191/0.84=0.23m/s V 竖井=0.191/1.69 =0.11m/s [0.22-0.25] [0.25-0.30]

[0.10~0.14]

2.6. 过孔流速
第Ⅰ段: 孔洞实际尺寸 900×1100 考虑 100 的积泥,则取 800×1000 面积 0.8×1.1=0.88m2 [0.2~0.30]

V = 0.191/0.88 = 0.22m/s 第Ⅱ段: 孔洞实际尺寸 1100×1100

考虑 100 的积泥,则取 1000×1100 面积 1.0×1.1=1.1m2
3

V = 0.191/1.1 = 0.17m/s 第Ⅲ段: 孔洞实际尺寸 1500×1100

[0.15~0.20]

考虑 100 的积泥,则取 1400×1100 面积 1.4×1.0=1.54m2 [0.1~0.14]

V = 0.191/1.54 = 0.12m/s

2.7. 各段水头损失计算
V2 计算式:△h = ζ × 2g
其中: ζ 密 = 1.0 第Ⅰ段:栅条 24 层 水头损失 孔洞 8 个: 水头损失 h 密=3.0 × h 密=1.0 × ζ 疏 = 0.9 ζ 孔 = 3.0

0.30 2 × 24 = 0.11m 2g 0.22 2 × 8 = 0.06m 2g

第一段水头损失共有:0.11 + 0.06 = 0.17m 第Ⅱ段:栅条 16 层

0.232 ×16 = 0.04m 2g 0.17 2 孔洞 8 个:h 孔=3.0 × × 8 = 0.04m 2g
水头损失 h 疏=0.9 × 第一段水头损失共有:0.04 + 0.04= 0.08m 第Ⅲ段:无栅条,孔洞 7 个 水头损失 h 孔=3.0 ×

0.12 2 × 7 = 0.02m 2g

第三段水头损失为:0.002m 总水头损失为: ∑h = 0.17+0.08+0.002= 0.26m

2.8. 反应时间
第Ⅰ段水深:3.50 ~ 3.33 容积 平均 3.42m

1.30×1.30×3.42×8 = 46.19m3 平均 3.29m

第Ⅱ段水深:3.33 ~ 3.26

4

容积

1.30×1.30×3.29×8 = 44.55m3 平均 3.25m

第Ⅲ段水深:3.26 ~ 3.24 容积 T1 T2 T3

1.30×1.30×3.25×8= 43.93m3

= 46.19/0.191=242(s) = 44.55/0.191=233(s) = 43.93/0.191=230(s)

T 总 = T1 + T2 + T3 = 705(s)=11.75 分 [ 絮凝时间宜为 10~15 分 ]

2.9. G 值与 GT 值计算
第Ⅰ段:

G1 = G2 = G3 =
=

γh1
MT1

= = =

1000 × 0.17 = 82.01 1.029 × 10 ?4 × 242 1000 × 0.08 = 56.02 1.029 × 10 ?4 × 233 1000 × 0.02 = 26.38 1.029 × 10 ?4 × 230

[ 70~100 ]

第Ⅱ段:

γh2
MT2

[ 40~60 ]

第Ⅲ段:

γh3
MT3

[ 10~20 ]

G总 =

γh总
MT总

1000 × 0.26 = 59.77 [ 10~75 ] 1.029 × 10 ?4 × 705

GT=59.77×705=4.21×104 [ 104~105 ]

2.10. 穿孔墙计算 穿孔墙计算
絮 凝 沉 淀 池 穿 孔 墙 采 用 60 个 方 形 穿 孔 砌 块 过 水 , 砌 块 进 口 尺 寸
L×B=180×180,出口尺寸 L×B=220×220。

絮凝沉淀池设计流量为 0.191m3/s,则穿孔砌块进口流速为:
v1 = 0.191 = 0.098m / s 60 × 0.18 × 0.18 0.191 = 0.066m / s 60 × 0.22 × 0.22

穿孔砌块出口流速为:
v2 =

v1 、v2 设计流速满足要求(详《室外给水设计规范》GB50013-2006 P158) 。

5

3、平流沉淀池计算 、
3.1 设计流量 设计流量为 15000m3/d,10%水厂自用水,则 Kd=1.1 Q= 15000×1.1=687.5 m3/h=0.191m3/s 3.2 设计参数 水平流速:v=10.2mm/s 停留时间:T=1.8h 有效水深:H=2.60m,池子超高 0.3m,池高 2.90m。 3.3 沉淀池尺寸 长:L=3.6vT=3.6×10.2×1.8=66.30m。 池平面积:F=
QT 687.5 × 1.8 = =528.85m2 H 2.6
66 . 30

池宽:B= F = 528 .85 =7.98m,取 8.0m。
L

3.4 池内设有 2 道导流墙,以稳定水流流态。

沉淀池水力条件复核如下: 水流截面积:ω=(8/3)×2.6=7.02m2 水力湿周:ρ=(8/3)+2×2.6=7.9m 水力半径:R=ω/ρ=7.02/7.9=0.89m 弗劳德数:Fr=
3.5 出水堰设计

v2 1.02 2 = =1.20×10-5 (在 1×10-4~1×10-5 范围内,符合) Rg 89 × 981

沉淀池出水采用淹没式圆孔指形槽出水,孔眼流速取 0.40m/s,则潜流孔总 面积 ? =
0 . 191 = 0 . 48 m 2 0 .5

设 指 形 槽 10 根 , 每 根 长 3.0m , ? 25 圆 孔 , 则 单 个 出 水 孔 面 积
A= 0 . 0125
2

× π = 4 . 9 × 10

?4

m 2 ,出水孔个数为 0 .382

0 . 00049

= 779 个,则均设 780

个。

6

4、清水池 、
清水池叠合在沉淀池下方,设计规模为 V=2000m3。 清水池平面尺寸同沉淀池尺寸:L×B =77.40×8.50m 有效水深 H0=3.20m,超高 0.2m。

7



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