澄清池设计项目说明.doc

机械加速澄清池

机械搅拌澄清池属于泥渣循环型澄清池。其池体重要由第一絮凝室、第二絮凝室及分离室三某些构成。
这种澄清池工作过程 (见图3-14)为：加过混凝剂原水由进水管1，通过环形配水三角槽2缝隙流入第一絮凝室，与数倍于原水回流活性泥渣在叶片搅动下，进行充分地混合和初步絮凝。然后经叶轮5提高至第二絮凝室继续絮凝，结成良好矾花。再经导流室III进入分离室IV，由于过水断面突然扩大，流速急速减少，泥渣依托重力下沉与清水分离。清水经集水槽7引出。下沉泥渣大某些回流到第一絮凝室，循环流动形成回流泥渣，另一小某些泥渣进入泥渣浓缩室V排出。

机械搅拌澄清池设计要点与参数汇列于下。
¨ 池数普通不少于两个。
¨ 回流量与设计水量比为(3:1)-(5:1)，即第二絮凝室提高水量为进水流量3-5倍。
¨ 水在池中总停留时间为1.2-1.5h。第二絮凝室停留时间为0.5-1.Omin，导流室停留时间为2.5-5.Omin(均按第二絮凝室提高水量计)。
¨ 第二絮凝室、第一絮凝室、分离室容积比=1:2:7。为使进水分派均匀，现多采用配水三角槽(缝隙或孔眼出流)。配水三角槽上应设排气管，以排除槽中积气。
¨ 加药点普通设于原水进水管处或三角配水槽中。
¨ 清水区高度为1.5-2.0m。池下部圆台坡角普通为45°。池底以不不大于5%坡度坡向池中心。
¨ 集水方式宜用可调节沉没孔环形集水槽，孔径20-3Omm。当单池出水量不不大于400m3/h时，应另加辐射槽，其条数可按：池径不大于6m时用4-6条；直径为6~1Om时用6-8条。
¨ 依照池子大小设泥渣浓缩斗1-3个，小型池子可直接经池底放空管排泥。浓缩室总容积约为池子容积1%~4%。排泥周期普通为0.5-1.Oh，排泥历时为5-60s。排泥管内流速按不淤流速计算，其直径不不大于1OOmm。
¨ 机械搅拌叶轮直径，普通按第二絮凝室内径70%-80%设计。其提高水头约为0.05-0.lOm.
¨ 搅拌叶片总面积，普通为第一絮凝室平均纵剖面积10%-15%。叶片高度为第一絮凝室高度1/2-1/3。叶片对称装设，普通为4-16片。
¨ 溢流管直径可较进水管小一号。
¨ 在进水管、第一及第二絮凝室、分离室、泥渣浓缩室、出水槽等处装设取样管。
¨ 澄清池各处设计流速列于表3-7，供选用。

机械搅拌澄清池池体某些计算
1.已知条件
设计水量（含水厂自用水）
泥渣回流量按4倍设计流量计。
第二絮凝室提高流量
水停留时间
第二絮凝室及导流室内流速 （以计）
第二絮凝室内水停留时间
分离室上升流速
2.设计计算
（1）池直径
① 第二絮凝室
面积

直径

壁厚取为0.05m，则第二絮凝室外径为

② 导流室
面积采用
导流室内导流板（12块）所占面积为：
导流室和第二絮凝室总面积为：

直径
壁厚取为0.05m，则导流室外径为：

③ 分离室面积

④ 第二絮凝室、导流室和分离室总面积

⑤ 澄清池直径

（2）池深度

① 池容积
有效容积
池内构造所占体积假定为
则池设计容积
② 池直壁某些体积
池超高取
直壁某些水深取

③池斜壁某些所占体积

④池斜壁某些高度
由圆台体积公式
式中 ——澄清池半径，m，为4.9m；
——澄清池底部半径。
代入上式得

因此
⑤池底部高度
池底部直径
池底斜坡取，则深度取
⑥澄清池总高度

（3）絮凝室和分离室
①第二絮凝室高度

②导流室水面高出第二絮凝室出口高度
， 取0.7m
③导流室出口宽度

导流室出口流速采用
导流室出口平均半径为：

出口竖向高度

精确算法是：
出口环形断面直径

出口环形过水断面面积为：

又
，即
和0.43m
取，此值与上述近似算法求出0.46m相近，其误差工程上是容许。
④配水三角槽
三角槽内流速取
三角槽断面面积为：
考虑此后水量增长，三角槽断面选用：高0.75m，底0.75m。
三角槽缝隙流速取，则缝宽

取2cm（式中，见图3-17）

⑤第一絮凝室
第一絮凝室上口直径为：，实际采用4.24m。
第一絮凝室高度为：

伞形板延长线与斜壁交点直径为：

⑥回流缝
泥渣回流量
缝内流速取
缝宽 ，取0.1m。
⑦各某些体积
第二絮凝室体积为：

第一絮凝室如图3-20所示，其体积可提成两个圆台体计算（锥形池底体积，考虑也许积泥，不计入）

分离室体积为：

⑧第二絮凝室、第一絮凝室及分离室体积比

（4）进水管（槽）
①进水管
采用铸铁管，其管内流速为
②放空管和溢流管
采用铸铁管
③出水槽
采用穿孔环形集水槽
.环形集水槽中心线位置
取中心线直径所包面积等于出水某些面积，则得

因此
工程中采用
.集水槽断面取水量超载系数为1.5。集水槽流量为：

槽宽 ， 取0.3m
槽起点水深为
槽终点水深为
为安装以便，全槽采用：槽宽，槽高。
.孔眼
采用集水槽孔口自由出流，设孔口前水位为0.05m。
孔眼总面积为：
孔眼直径采用，则单孔面积
孔眼总数
每槽两侧各设一排孔眼，位于槽顶下方处
孔距 ，工程上采用，以留有充分余地。
.出水总槽
总槽流量
槽中流速采用 ， 水深
槽宽 ， 取
（5）泥渣浓缩室
①浓缩室溶积
浓缩时间取
浓缩室泥渣平均浓度取

浓缩斗采用一种，形状为正四棱台体，其尺寸采用：
上底为
下底为
棱台高
故实际浓缩室体积为：

②泥渣浓缩室排泥管直径
泥渣浓缩室排泥管直径采用

机械搅拌澄清池搅拌设备工艺计算
（一）设计概述
机械搅拌澄清池搅拌设备具备两某些功能。其一，通过装在提高叶轮下部浆板完毕原水与池内回流泥渣水混合絮凝；其二，通过提高叶轮将絮凝后水提高到第二絮凝室，再流至澄清区进行分离，清水被收集，泥渣水回流至第一絮凝室。
搅拌设备普通采用无机变速电动机。电动机功率可依照计算拟定，也可参照经验数据选用。电动机功率经验数值为5-7 Kw/km3.h。搅拌设备工艺计算，重要是拟定提高叶轮和搅拌叶片（浆板）尺寸，以及电动机功率。
（二）计算例题
1.已知条件
设计流量
第二絮凝室内径
第一絮凝室深度
第一絮凝室平均纵剖面积
2.设计计算
（1）提高叶轮
①叶轮外径
取叶轮外径为第二絮凝室内径70%，则
， 取2.5m
②叶轮转速
叶轮外缘线速度采用， 则

③叶轮比转速
叶轮提高水量取
叶轮提高水头取
因此
④叶轮内径
由表3-8， 当时，

表3-8 比转速与叶轮直径
比转速
外径与内径比
50-100

100-200

200-350
1.8-1.4
⑤叶轮出口宽度

式中 ——叶轮提高水量，即
——系数，为3.0；
——叶轮最大转速，

（2）搅拌叶片
①搅拌叶片组外缘直径
其线速度采用，则，
②叶片长度和宽度，
取第一絮凝室高度为，即，
叶片宽度采用
③搅拌叶片数
取叶片总面积为絮凝室平均纵剖面积，则

搅拌叶片和叶轮提高叶片均装8片，按径向布置。
（3）电动机功率
电动机功率应按叶轮提高功率突然叶片搅拌功率拟定
①提高叶轮所消耗功率

式中 ——水容重，因含泥较多，故采用
——叶轮效率，取0.5；——提高水头，m，按经验公式计算。

因此
②搅拌叶片所需功率

式中 ——系数，为0.5； ——水容重，采用；
——搅拌叶片长度，m；——搅拌叶片数；
——重力加速度，；——搅拌叶片组内缘半径，为；
——搅拌叶片组外缘半径，为；——叶轮角速度，

因此，
③搅拌器轴功率：
④电动机功率：传动效率，现取0.5，
选用电机功率为，减速机构采用三角皮带和蜗轮蜗杆。