《自來水廠混凝工藝計算案例綜述》2200字

自來水廠混凝工藝計算案例綜述1.1水廠規(guī)模及水量確定水廠自用水量取5%水廠設計規(guī)模：1.05×100000m3/d=105000m3/d=4375m3/h=1.215m3/s1.2混凝劑投配設備的設計水體混凝處理過程是指在水中添加混凝劑，利用混凝劑進行水解的產物，并擠壓膠狀顆粒的擴展層，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產生對高聚物強力的吸附架橋效應，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。本設計使用了后者。混凝處理工藝如圖4顯示。圖4.濕投法混凝處理工藝流程依據(jù)原水水質及溫度，并參照部分地方自來水廠的最大投藥量，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。溶液池設置兩個，每個容積為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×寬×高=4m×2m×1.5m。溶解池溶解池容積W2。W本設計設置兩個溶解池，則每個溶解池容積為W’2=W2/2=1.65m3≈1.7m3。溶解池的放水時間采用t=20min，則放水流量q查水力計算表得放水管直徑為d0=25mm，對應流速為υ0溶解池底部另設置一根管徑為d=100mm的排渣管。溶解池的基本形狀采用矩形，規(guī)格為：長×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。溶解池攪拌裝置選用的是中心固定式平槳板式攪拌機。1.3混合設備的設計該混合設備的主要功能是迅速、均衡地把混凝藥物擴散在水中，使水解物質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，避免產生較大的絨粒?！熬狻币簿褪窃诒M量短的時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或微粒都受到該藥劑的影響?；旌显O備的類型眾多，其基本種類一般為機械設備和水力設備。本設計使用管式靜態(tài)混合器，其具有機械設備簡易、維護管理工作簡便、無土建結構、在設計流量范圍內混合效率良好、動力設備等優(yōu)點。在不需要外部助力的情形下，流動可以透過攪拌器形成正分流、交錯攪拌和逆時針旋流的三重效應，攪拌效率約為90%-95%，如圖5顯示。圖5.管式靜態(tài)混合器進水管流速υ。自來水廠進水管投藥口與絮凝池之間的距離取100m，進水管取用5條。每條進水管流量q:q查水力計算表得，管徑d=400mm，相應流速υ=2.18m/s，水力坡降i=7.88%?；旌瞎芏蔚乃^損失h。h計算結果表明只靠進水管內流可以滿足充分混合的要求，不需在進水管路內安裝管道混合器。1.4絮凝反應池設計絮凝階段的主要任務是，提供適宜的水力條件，將混凝藥劑和水攪拌后所形成的細微絮結體，在規(guī)定時間內迅速凝結為帶有優(yōu)異物理學特性的絮凝體，并有適當大的粒度(0.6-1.0mm)、密度和強度(不易破碎)；且為雜質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)原水水質及設計流量等因素本設計采用往復式隔板絮凝池，它具有絮凝效果良好、構造簡單、施工便捷的優(yōu)點。設計參數(shù)本設計取用兩個往復式絮凝反應池，則每個往復式絮凝反應池的設計流量Q：Q=105000/2=52500取絮凝時間為t=20min；絮凝池的超高采用h=0.3m；平均池內水深為H=2.5m；絮凝池的長寬比：Z=L/B=2；轉彎處過水斷面面積為廊道內過水斷面的1.5倍；6個廊段內的流速設置為六檔，υ1=0.50m/s、υ2=0.40m/s、υ3=0.35m/s、υ4=0.30m/s、設計計算①平面尺寸總容積WW=單池平面面積ff池長（隔板間凈距之和）LL=池寬BB=廊道寬度和流速按廊道內流速不同分成6擋，故廊道寬度ana將an的計算值、采用值an'表4廊道寬度與流速設計流速υ/(m·s-1)廊道寬度an實際流速υ/(m·s-1)計算值采用值υυυυυυaaaaaaaaaaaaυυυυυυ水流轉彎次數(shù)池內每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條水流轉彎次數(shù)為29次。池長復核（未計入隔板厚度）L=5(池底坡度根據(jù)池內平均水深為2.5m，最淺端水深取2.3m，最深端水深取2.7m，則池底坡度i②廊道長及水頭損失的計算水頭損失h按廊道內的不同流速分成6段進行計算。各段水頭損失hn（m）按下式計算。?R式中υ0——該段在Sn——該段廊道內水流拐彎的次數(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——隔板轉彎處的局部阻力系數(shù)，往復隔板絮凝池為3.0；ln本設計絮凝池采用鋼筋混凝土及磚混合結構，外用水泥砂漿抹表層，則其粗糙度系數(shù)為n=0.013。前5段內水流拐彎次數(shù)均為Sn=5，則第6段內水流拐彎次數(shù)為29?5×前5段中每段的廊道總長度為lυ式中ω0——隔板轉彎處面積，寬度取1.2a將各段水頭損失計算結果填入下表5中。表5各段水頭損失計算結果段數(shù)轉彎次數(shù)Sn直線段長度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