《自來(lái)水廠混凝工藝計(jì)算案例綜述》2200字

自來(lái)水廠混凝工藝計(jì)算案例綜述1.1水廠規(guī)模及水量確定水廠自用水量取5%水廠設(shè)計(jì)規(guī)模：1.05×100000m3/d=105000m3/d=4375m3/h=1.215m3/s1.2混凝劑投配設(shè)備的設(shè)計(jì)水體混凝處理過(guò)程是指在水中添加混凝劑，利用混凝劑進(jìn)行水解的產(chǎn)物，并擠壓膠狀顆粒的擴(kuò)展層，膠粒逐漸脫穩(wěn)并互相融合；或利用混凝劑水解與縮聚反應(yīng)產(chǎn)生對(duì)高聚物強(qiáng)力的吸附架橋效應(yīng)，使膠粒迅速被吸收并粘合。混凝劑的加入方法可分成干投法和濕投法，干法加入是指直接投入無(wú)粉混凝劑固體，而濕法加入則是指直接將混凝劑投入一定濃度水溶液。本設(shè)計(jì)使用了后者?；炷幚砉に嚾鐖D4顯示。圖4.濕投法混凝處理工藝流程依據(jù)原水水質(zhì)及溫度，并參照部分地方自來(lái)水廠的最大投藥量，選明礬為混凝劑，最大投加量為u=28.9mg/L，藥溶液的濃度為b=15%，混凝劑每日配制頻次為n=2次。（1）溶液池溶液池溶劑W1W取11m3。溶液池設(shè)置兩個(gè)，每個(gè)容積為W1。取有效水深H1=1.2m，超高H2=0.2m，貯渣深度H3=0.1m。溶液池的基本形狀采用了矩形，尺寸是：長(zhǎng)×寬×高=4m×2m×1.5m。溶解池溶解池容積W2。W本設(shè)計(jì)設(shè)置兩個(gè)溶解池，則每個(gè)溶解池容積為W’2=W2/2=1.65m3≈1.7m3。溶解池的放水時(shí)間采用t=20min，則放水流量q查水力計(jì)算表得放水管直徑為d0=25mm，對(duì)應(yīng)流速為υ0溶解池底部另設(shè)置一根管徑為d=100mm的排渣管。溶解池的基本形狀采用矩形，規(guī)格為：長(zhǎng)×寬×高=0.4m×0.3m×1.5m，高度中包括超高0.2m。池底坡度采用百分之三。溶解池?cái)嚢柩b置選用的是中心固定式平槳板式攪拌機(jī)。1.3混合設(shè)備的設(shè)計(jì)該混合設(shè)備的主要功能是迅速、均衡地把混凝藥物擴(kuò)散在水中，使水解物質(zhì)和原水中的膠體微粒充分地破壞膠體材料的穩(wěn)定性，并逐步消除膠體。攪拌的基本特點(diǎn)是速率快且勻。“迅速”就是混凝劑在原水中分解和聚集絮凝的速率非?？?，必須盡可能得到干擾，才能形成大量的氫氧化物膠體，避免產(chǎn)生較大的絨粒?！熬狻币簿褪窃诒M量短的時(shí)間里把混凝劑和原水體混勻，以便于最大限度地使用各種藥物，并使原水體中的任何懸浮雜質(zhì)或微粒都受到該藥劑的影響?；旌显O(shè)備的類(lèi)型眾多，其基本種類(lèi)一般為機(jī)械設(shè)備和水力設(shè)備。本設(shè)計(jì)使用管式靜態(tài)混合器，其具有機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)易、維護(hù)管理工作簡(jiǎn)便、無(wú)土建結(jié)構(gòu)、在設(shè)計(jì)流量范圍內(nèi)混合效率良好、動(dòng)力設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。在不需要外部助力的情形下，流動(dòng)可以透過(guò)攪拌器形成正分流、交錯(cuò)攪拌和逆時(shí)針旋流的三重效應(yīng)，攪拌效率約為90%-95%，如圖5顯示。圖5.管式靜態(tài)混合器進(jìn)水管流速υ。自來(lái)水廠進(jìn)水管投藥口與絮凝池之間的距離取100m，進(jìn)水管取用5條。每條進(jìn)水管流量q:q查水力計(jì)算表得，管徑d=400mm，相應(yīng)流速υ=2.18m/s，水力坡降i=7.88%。混合管段的水頭損失h。h計(jì)算結(jié)果表明只靠進(jìn)水管內(nèi)流可以滿(mǎn)足充分混合的要求，不需在進(jìn)水管路內(nèi)安裝管道混合器。1.4絮凝反應(yīng)池設(shè)計(jì)絮凝階段的主要任務(wù)是，提供適宜的水力條件，將混凝藥劑和水?dāng)嚢韬笏纬傻募?xì)微絮結(jié)體，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)迅速凝結(jié)為帶有優(yōu)異物理學(xué)特性的絮凝體，并有適當(dāng)大的粒度(0.6-1.0mm)、密度和強(qiáng)度(不易破碎)；且為雜質(zhì)粒子在沉淀澄清階段快速沉淀分離，提供優(yōu)越的條件。依據(jù)原水水質(zhì)及設(shè)計(jì)流量等因素本設(shè)計(jì)采用往復(fù)式隔板絮凝池，它具有絮凝效果良好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工便捷的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)參數(shù)本設(shè)計(jì)取用兩個(gè)往復(fù)式絮凝反應(yīng)池，則每個(gè)往復(fù)式絮凝反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量Q：Q=105000/2=52500取絮凝時(shí)間為t=20min；絮凝池的超高采用h=0.3m；平均池內(nèi)水深為H=2.5m；絮凝池的長(zhǎng)寬比：Z=L/B=2；轉(zhuǎn)彎處過(guò)水?dāng)嗝婷娣e為廊道內(nèi)過(guò)水?dāng)嗝娴?.5倍；6個(gè)廊段內(nèi)的流速設(shè)置為六檔，υ1=0.50m/s、υ2=0.40m/s、υ3=0.35m/s、υ4=0.30m/s、設(shè)計(jì)計(jì)算①平面尺寸總?cè)莘eWW=單池平面面積ff池長(zhǎng)（隔板間凈距之和）LL=池寬BB=廊道寬度和流速按廊道內(nèi)流速不同分成6擋，故廊道寬度ana將an的計(jì)算值、采用值an'表4廊道寬度與流速設(shè)計(jì)流速υ/(m·s-1)廊道寬度an實(shí)際流速υ/(m·s-1)計(jì)算值采用值υυυυυυaaaaaaaaaaaaυυυυυυ水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)池內(nèi)每5條廊道寬度相同的隔板分為一段，共分為6段，則廊道總數(shù)=6×5=30條隔板數(shù)=30-1=29條水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為29次。池長(zhǎng)復(fù)核（未計(jì)入隔板厚度）L=5(池底坡度根據(jù)池內(nèi)平均水深為2.5m，最淺端水深取2.3m，最深端水深取2.7m，則池底坡度i②廊道長(zhǎng)及水頭損失的計(jì)算水頭損失h按廊道內(nèi)的不同流速分成6段進(jìn)行計(jì)算。各段水頭損失hn（m）按下式計(jì)算。?R式中υ0——該段在Sn——該段廊道內(nèi)水流拐彎的次數(shù)；Rn——廊道斷面的水力半徑，m；Cn——流速系數(shù)，根據(jù)Rn、池底和池壁的粗糙度系數(shù)n等因素決定；ξ——隔板轉(zhuǎn)彎處的局部阻力系數(shù)，往復(fù)隔板絮凝池為3.0；ln本設(shè)計(jì)絮凝池采用鋼筋混凝土及磚混合結(jié)構(gòu)，外用水泥砂漿抹表層，則其粗糙度系數(shù)為n=0.013。前5段內(nèi)水流拐彎次數(shù)均為Sn=5，則第6段內(nèi)水流拐彎次數(shù)為29?5×前5段中每段的廊道總長(zhǎng)度為lυ式中ω0——隔板轉(zhuǎn)彎處面積，寬度取1.2a將各段水頭損失計(jì)算結(jié)果填入下表5中。表5各段水頭損失計(jì)算結(jié)果段數(shù)轉(zhuǎn)彎次數(shù)Sn直線(xiàn)段長(zhǎng)度ln廊道寬度an水力半徑Rn/m流速系數(shù)Cn廊道流速υn/m·s轉(zhuǎn)彎處流速υ0/m·s水頭損失hn/m1234565555547070707070480.50.60.70.81.01.20.2270.2680.3070.3450.4170.48461.663.164.465.667.569.00.4860.4050.3470.3040.2430.2030.4050.3380.2890.2530.2030