给水课程设计(编辑修改稿)

给水课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

Q－处理水量， 1100 3/mh； a－混凝剂最大投加量， 30mg/L； c－溶液浓度，取 5%； n－每日调制次数，取 n＝ 3。 代入数据得： W2＝ 35417 301100 m= 溶液池设置两个 ， 每个容积为 2W ，以便交替使用，保证连续投药。 取有效水深 H1＝ ， 总深 H＝ H1+H2+H3 （式中 H2为保护高，取 ； H3为 贮渣深度，取 ） 则 H＝ ++＝。 溶液池形状采用矩形， 尺寸为长宽高＝。 采用钢筋混凝土结构， 池周围应有工作台，宽 ~,池底坡度为 ， 池内壁用环氧树脂进行防腐处理，且两池均设放水阀门，放水时间 1h 考虑 . 2 溶解池 溶解池容积 W1＝ ＝ , 溶解池一般取正方形， 有效水深 H1＝ ，则： 面积 F＝ W1/H1, 边长 a＝ F ＝ ,取边长为。 溶解池深度 H＝ H1+H2+H3 ＝ ++＝ 式中 ， H2—— 保护高，取 ； H3—— 贮渣深度，取。 和溶液池一样， 溶解池设置 2 个 ，一用一备。 溶解池的放水时间采用 t＝ 10min，池底坡度 ， 溶解池搅拌装置采用机械搅拌： 以电动机驱动浆板或涡轮搅动溶液。 采用钢筋混凝土结构， 池周围应有工作台，宽 ~,池底坡度为 ，池内壁用环氧树脂进行防腐处理，且两池均设放水阀门，放水时间 1h 考虑 . 投药管：投药管流量 q＝ SL /1 2 6 0 024 21 0 0 = 16 查给排水手册第一册，投药管管径 0d ＝ 20mm， v2＝ ,1 与液面垂直投加。 排渣管： DN＝ 100mm(硬聚氯乙酸管 )。 放空管 : 放水流量 q0 SLtW / 1 0 0 2 === 查给排 水手册第一册， D=50mm, v=, 1000i= 设计两根放空管，一根备用。 静态 混合器 管式静态混合器图如下： ： Q=26400m3/d=1100m3/h= ： 静态混合器设在絮凝池进水管中，设计流速 v=，则管径为： D＝mhVA 6 0 1 1 0 04π4π4 === ，设计中取 D＝ 700mm , 实际流速 v=＜ ,符合要求。 3 混合单元数 N： 按下式计算。 N≧ ﹣ ﹣ =N0, 则： N0= =DV,取 N=3 混合器的混合长度 L 取为 , 4 混合时间 ： T=L/v=﹙一般 10~60s﹚ 5 水头损失 1 8 1 8 22 === NdQh m(＜ ) 混合池内水头损失估计值为 ,但一般小于 . 水力条件符合要 6 校核 GT值 ： G= 16 8 7 svTgh = = (≧ 700~1000) ==GT 〉 2020 ,满足条件。 17 机械搅拌絮凝池 设计计算 ： 已知设计流量为 26400 m3/d，采用 2 座反应池， 每座设计流量为： 26400∕（ 24 2） =550 m3/h=单个絮凝池有效容积： W=QT/60=550 20/60= ,设计 中取为 185 m3 （其中反应时间 T 为 20 min） 根据水厂高程布置水深 H 取 ，絮凝池分为两 格 ，采用三排搅拌器， 则水池长度： L≥ ZH L= 3 =，设计中取为 10m 池子宽度： B=W/LH=185/(10 )= ，设计中取为 m 反应池内配水采用穿孔花墙，池子保护高 ,有效水深取为 , 则 ： 池子高度 h=＋ =。 分格过孔滤速为 , , 则孔洞面积分别为 ， m2， 则实际流速为 m/s, m/s，毎格设一搅拌设备。 ： 每排上采用两个搅拌器，每个搅拌器长： l =(10－ 4 )/2= m （其中： 为搅拌器的净距和其离壁的距离） 搅拌器外缘直径： D=(－ 2 )/2= （其中： 为搅拌器上缘离水面及下缘离池底的距离） 每个搅拌器上装有四块叶片，叶片宽度采用 ，长度 ,每根轴上桨板数为四块 ，内外侧各两块，则 每根轴上桨板总面积为 ： = 2 2=，水流截面积 = = ， 桨板总面积占水流截面积的百分比为 ： ／ 100％＝ ％（满足 10％ ~20﹪条件）。 3. 每个搅拌器旋转时克服水阻力所消耗的功率 ： 每排叶轮桨板中心点线速度采用： v1=， v2=， v3=叶轮桨板中心旋转直径 D0=－ = 叶轮转数 : Dvn 60， 叶轮转数及角速度分别为： 第一排： n1=60 v1/( D0)= 转 /分， 1= 弧度 /s 第二排： n2=60 v2/( D0)= 转 /分， 2= 弧度 /s 第三排： n3=60 v3/( D0)= 转 /分， 3= 弧度 /s 桨板长宽比 b/l=(1/10~1/15)＜ 1，查设计手册得 ： 18 （阻力系数） = ，则： K=/(2g)= 1000/(2 )=56W 第一排每个叶轮消耗 功率 ： N1=ykl3(r42－ r41)/408=456(－ )/408= kw 同 理 得 N2=456(－ )/408= kw : N3=456(－ )/408= kw 则每组絮凝池所需搅拌功率为： N=N1＋ N2＋ N3= kw 每台电动机功率 Nd=N/(η 1η 2） =（ 70﹪ 75﹪） = 4. 机械搅拌絮凝池（垂直式）示意图如下： 5. 核算平均速度梯度 G 值及 GT 值 ： （设计要求 絮凝时间 15~30 分钟， G=2070S﹣ 1， GT=104~105） （按水温 20℃计，查表 =102 10－ 6 kg• s/m2） s－ 1 其中 : 第一格絮凝池的容积 W1=176／﹙ 4 2﹚＝ 22m3 第二格絮凝池的容积 W2 = m3 , 第三格絮凝池的容积 W3 = m3 则 ： 反应池平均速度梯度： G=(∑ N/W)1/2=[ 106/(102 22 4﹚ ]1/2 = s－ 1 GT=(∑ N/W)1/2 T＝ 20 60= 104 经核算， G值和 GT 值均较合里。 6111   SW NG 第一排： 6222   W NG 第二排： 6333   SW NG 第三排： 19 斜管沉淀池 如下图 5 所示，斜管区由六角形截面的蜂窝状斜管组件组成。 1. 设计水量 ： 斜管沉淀池设置两组 设计流量 Q=1100m/h=每组设计流量 Q=／ 2＝ 表面负荷取 q＝ ／﹙ m2/h﹚＝ ﹙一般在 9~11 m3 ／﹙ m2/h﹚ ) 2 沉淀池面积 ： ①清水区面积 A: A=Q/q＝ ② 沉淀池面积 F： 斜管结构占用面积按 5％计，则 F= A= 51= 为了配水均匀，采用清水区平面尺寸为 , 使进水区沿 长一边布置。 ③ 沉淀池建筑面积 F 建 在 , 因此净出口面积 A′＝（ － 10／ ＝ 考虑到安装间隙，长加 ，宽加。 L=L1 +=14+= 10m。 B=B1+= ，取 B= F 建 =L B= 10 =56m2 ,符合要求。 ④池子高度 H＝ h1＋ h2＋ h3＋ h4＋ h5 20 式中， —— 采用保护高 h1＝ —— 清水区高度 h2＝ —— 配水区高度 h3＝ —— 穿孔排泥槽高 h4＝ —— 斜管高度 h5=Lsinθ=L sin60= 则， 池子总高度 H=++++= ⑤ 每组沉淀池有效容积： V=10 =268m 3. 沉淀池进水系统设计 ： 沉淀池进水采用穿孔墙的形式，反应池和沉淀池之间，采用配水渠连接 即可， 配水渠底部呈 45176。 倾角倾向沉淀池，以免絮凝颗粒在配水渠中沉淀，配水渠底部与沉淀池积泥区顶面平齐。 配水渠宽 度 B＝ 1m，长度与沉淀池长边一致；水流过穿孔墙的流速应控制在不致造成絮凝体被破坏的流速下取，孔口面积不宜过大。 穿孔墙的孔口面积： A2=Q/v1= ﹙其中取孔口流速 v1＝ ，一般不大于 ~) 每个孔眼尺寸采用 150mm 80mm，单孔面积： = m2 孔口数目： n=，取 128 个，孔口位置在斜管以下，竖向 32 排，横向每排 4 个，均匀布置，交错呈梅花状 ，横向中心间距为 ，始末 两个孔中心距墙边距离为 ，纵向孔中心距为 ，始末两个孔中心距墙边距离为。 4. 集水系统 ： 本设计采用穿孔管集水槽，水经穿孔集水槽进入出水槽，经出水管进入池集水半径 2m﹙一般 1~2m﹚。 共设八条集水槽，每条集水槽的集水量： q1=／ 8= m3/s 集水槽宽度： B= q10..4 ， B= = m（不包括槽壁 米厚钢结构）。 集水槽高度： 槽内起点水深： ＋ = 槽内终点水深： ＋ =（其中 ﹚ ， 21 m l sBhQV 2 1 5  平均水深 ，跌落取 ，孔口淹没水头取 ，则槽内水深 比池内深低 ﹙即超高﹚，槽底采用平坡，淹没式自由跌落， 则槽高为： H=＋ = ① 孔眼计算： 设计空口流速为 V2=,孔口总面积为 223 === VQA ，设 每个孔口直径为 32mm，则孔口面积为 222 0 0 0 0 3 mdf === , 孔口个数 N= 0 0 0 ==fA，取为 320 个。 集水槽两边开孔，每边开孔数为 n=320/2=160， 共设 8 条集水槽，每条集水槽一侧开孔数为 20 个， 设每条集水槽宽为 ，孔间距为 === Ld m 集水总渠长度：与集水支渠垂直， L= ② 集水支管长度及中心间距计算： 集水槽沿沉淀池长边方向布置， 由于池中央设置了一条集水总渠， 其渠宽为 ，所以每条集水支渠设成两段， 则 每段长为（ 10－ － 2）／ 2=， 出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失 孔口损失 : （其中进口阻力系数ξ＝ ) 集水槽内水深 ，槽内水流流速 : 槽内水头损失为 mlih ∑ 2  则出水总水头损失为 mhhh  设计中取为。 mgVih ∑ 2 21ξ  22 ③ 沉淀池斜管选择： 斜管长为 (一般 ~), 管径为 30mm(一般 25~35mm), 斜管为聚丙烯材料，厚度为 ~。 5. 核算 ： 管内流速 v=Q/(Asin) =( sin)=﹙ ~05cm/s 之间﹚ 雷诺数 Re： 水力半径 R=d/4=25/4=＝ ﹙其中内径 d＝ 25mm﹚ 当水温 t=20℃时，水的运动粘度 =, Re=Rv/= ﹙＜ 100~200) 劳德数 Fr： Fr=v2/（ Rg） =( 981)= 104 （一般＜ 10﹣ 4） 斜管中的沉淀时间： T=Lv=1000/。