1、第一节机械搅拌澄清池计算其特点是利用机械搅拌澄清池的提升作用来完成泥渣回流核接触反应,加药混合后进入第一反应室 ,与几倍于原水的循环泥渣在叶片的搅动下进行接触反应.然后经叶轮提升到第二反应室继续反应以结成大的颗粒,再经导流室进入分离室沉淀分离.一、二反应室净产水能力为 Q=700 m3/h=0.194 m3/s采用 2 个池来计算则每池的流量Q 0.097 m3 s ,二反应室计算流量一般为出水流量的3-5 倍 . Q /5Q0.485 m3s .设第二反应室内导流板截面积A1 =0.02m2,u 1 =0.05 m s 则第二反应区截面积为:w1Q/0.4859.7m2u10.05第二反应区
2、内径:D14 w1A14 9.7 0.023.52m3.14取第二反应室直径D1 =3.6m,反应室壁厚1 0.25mD /1D12 13.60.54.1mH 1Q / t10.485 50w19.72.38m t1 50 sH 1 第二反应区高度, m考虑构造布置选用H 12.47m ,设导流板 4 块 .二、导流室导流室中导流板截面积: A2A10.02m 2导流室面积 : w2w19.7m2D/ 244 w2 A214 0.02 9.74导流室直径 : D 25.4m取导流室 D 25.4m, 导流室壁厚20.1m ./D 22/5.6m, H 2D 2D/1D 220.65m导流室出口
3、流速 : u60.05 m s ,出口面积 : A3Q /0.4859.7m2U 60.05则出口截面宽 : H 32A329.70.65mD2D /13.14 5.44.1出口垂直高度 : H /32H 3 0.92m三、分离室分离区上升流速取u20.0009 m s ,分离室面积: w3Q0.097107.8m 2 。u20.0009D/2132.42m2池总面积: ww34池的直径: D4w4132.4213m12.99m四、池深计算池中停留时间T 设为 1.5h。有效容积: V /3600QT36000.0971.5523.8m 3考虑增加 4%的结构容积: V10.04 V /544
4、.75m3 ,取池超高 H 00.3m 。设池直壁高: H 41.65m 。池直壁部分的容积:w1D 2H 4218.9m34w2w3 V w1544.75218.9 325.85m3 。取池圆台高度 H 52.5m 。池圆台斜边倾角45 0 ,则池底部直径D TD 2H 5135 8m 。本池池底采用球壳式结构,取球冠高H 61m 。圆台容积22w2H 5DDD TDT9.42 42.25 29.2520.25220.45m 332222382H球的半径:R球2268.5m 。球冠体积: w3H 62R球H 63.14 8.5125.64m333池实际容积: Vw1w2 w3464.99m3
5、 .V /V447.11m3 。447.111.51.04实际总停留时间:T523.81.28h池总高: HH 0H 4H 5H 6 0.31.651 3.05.45m五、配水三角槽逆水流量增加1%的排泥水量,设槽内流速u3 0.7 m s 。三角槽直角边长为:B11.10Q1.100.0920.38u30.7三角配水槽采用孔口出流,孔口流速同u3 。出水孔总面积 =1.10Q1.100.0970.15m 2u30.7采用 d=0.1m 的孔径,每孔面积为0.007854m 2 。则出水孔数 = 4 0.1519.42个 。0.12为 施 工 方 便 采 用 沿 三 角 槽 每18 0 设 置
6、 一 孔 , 共20孔 , 孔 口 实 际 流 速1.10.0974u30.68m s0.1220六、第一反应室二反应室板厚30.15m 。第一反应室上端直径为:D 3D /12B12 34.12 0.38 20.155.16m第一反映室高:H 7H 4H 5H /131.652.52.470.152.03mD4DTD3H 795.162.039.11m22取 u 40.15 m s 泥渣回流量 Q /4Q回流缝宽度: B24Q0.094m,取 B2为0.1m,设裙板厚 4 0.06D 4u 4伞形板下端圆柱直径为:D5D422B249.11220.10.068.7m按等腰三角形计算:H 8D
7、 4D59.118.7。0.41mH 10D5DT8.78220.35mH 9H 7H 8H 101.530.41 0.35 0.77mH8伞形板下檐圆柱体高度H10伞形板离池底高度H9伞形板锥部高度七、容积计算H 92D 52H 10V1D 3D 3 D 5D5H 8D 5 D 5 D T D T W3 84.44m312512V24D12 H 1D 2D / 21H 1B125.1320.25 45.38m34V3V1/V1V2 447.1184.44 45.38317.29m3V1 第一反应区容积V2 第二反应区加导流区容积V3 分离区容积则实际容积比:二反应室:一反应室:分离室 =45
8、.38 : 84.44: 317.29=1 : 1.86: 6.99 池各室停留时间:第二反应室 =76.876.81.866.997.7996 7.8分19.85第一反应室 = 7.7961.86 14.5分分离室 =7.7966.9954.5分其中第一反应室和第二反应室停留时间之和为22.3 分。八、进水系统进水管选用出水管选用九、集水系统d400mm, v60.8m sd400mm本池因池径较小部水均匀性本身能达到要求。采用沿外圆周外侧作环行集水槽形式,按孔口出水方式,出水水质,小型的采用钢丝网水泥,结构较多,也有采用塑料制作的,但后者变形大,老化快,造价高,故采用不多。国外刚制的较多,
9、由于防锈工作量大,故每年要维修孔。1孔口: q2gh 2环行集水槽: q环0.097,取流速 v 0.8 m s槽宽取 0.3m ,考虑施工方便槽底取为平底,槽内终点水深h40.0970.80.4m0.3槽内起点水深h32hk3h4 0.46mh4设槽内水深为0.43m,孔口出流孔口前水位0.05m,孔口出流跌落0.07m,超高 0.3m槽断面高为 0.43+0.3+0.05+0.07=0.85m总出水槽:设计流量Q0.097 m3s ,槽宽 b0.5m ,总出水槽按矩形渠道计算,槽内水流流速 v0.8 m s ,槽坡降 0.02m。槽内流速: 0.9 m s槽内起点水深: 0.41m槽内终点
10、水深: 0.43m设计取用槽内起点水深为0.4m 终点为 0.45m,超高0.3m, h=0.45+0.3=0.75m孔口出流: v0.6 ms, q1.2Q 0.1146,0.8, h0.06m, d孔0.025m将塑料剔除集水孔的直径为 32mm,孔口面积 f2q0.135m29.810.06孔口数目: n孔f0.13568.6个d3.14 0.0252设计采用孔口数为69个。十、排泥及排水计算污泥浓缩室总容积据经验按池总容积1%考虑v40.01v/0.01447.114.4711m3v斗2.235m3污泥斗上底面积:S上1.51.121.5 h斗1.89m2, h斗 0.24m3下底面积
11、:S下0.2250.2250.05m 2污泥斗容积: v斗23.2 1.890.051.890.054.9m33污泥斗容积是池容积的1%。排泥周期:S1 S490190290390490590690790890990T 019190.459.24435.129.124.921.719.317.35排泥历时:设污泥斗排泥直径dg100,其断面 w01=0.00785m2,管长5m,排泥历时 t 0 106.98s放空时间:设池底中心排空直径dg250mm, w020.04909 m2,管长 15m,瞬时排泥量:quw022gH /20.23 m3s 。放空时间:14 DT H /4 H /5t2
12、k1 H /2H /12k2DTH /1 21 ctga1 2 ctg 2 a35434213365.53.8527.85 645.585.525.52.5351.79h十一、机械搅拌澄清池,搅拌机计算1、提升叶轮出口宽度: B60Q1600.460.23mCnd 239.22.08c 3,Q1 5Q5 0.092 m3s0.46 m3s,叶轮转速: n 9.2 r min .叶轮外径: d2.08m,叶轮外线流速: 1m s叶轮提升消耗功率:N1Q1 H1000 0.46 0.051023.68kw102n0.62、桨叶桨叶消耗功率: N 2W 3 h44Z0.527kwCR1R2400gC
13、阻力系数一般取0.3W 叶轮旋转角速度 0.96h 桨叶高度(一般为一反 应室的 0.3 0.5)取 1.7mR1桨叶外半径 R10.9d0.94m2R2内半径 R2 0.940.58 0.36mZ 桨叶数 6片b 桨叶宽度 b1 h0.58m3提升和搅拌功率 NN 2 N 1 0.527 3.68 4.21kw3、驱动电动机功率:采用自锁蜗杆时电磁调速电动机效率为0.8,三角皮带传动效率为0.96,蜗轮减速器效率为0.7,轴承效率为 0.9,则总效率为前面所有效率相乘既0.48十二、刮泥机计算采用悬挂式中心传动刮泥机:刮泥机外缘直径为7.5m,外线流速:3 m min功率计算:刮泥机悬挂部件
14、的重力w=10000N ,旋转支承的钢球直径为3.2m,滚动摩擦力臂K=0.05cm 安全系数为3 旋转时的阻力 p1w100002kn3.22 0.05 3 937.5Nd设钢球槽的中心圆直径为0.5m。 V球n臂 D 球0.10.50.157 m min球937.50.157旋转功率N1P1Vkw 。60000600000.0024澄清池有效容积: V4D池 H4824.65233.6m3进水量: QV233.6155.74m 3 hT1.28干污泥量: Q干QSS%10 6155.74300.410 60.0187m3 h干污泥量换算成含水率为98%的污泥量为 0.93 m3h 。刮泥机
15、每转所需时间:tD 板7.5r0.3h rv37.85 min刮泥机每转的刮泥量p2Q固 g 10000.13 1.039.81 0.11000131.36 N2刮泥机功率: N2P230.0044KW60000设刮板按 2/3 的直线处线速度为2 mmin 。电动机功率为:W电N1N 20.00240.00440.014kwN0.5标准代号S774(一) S774(二) S774(三) S774(四) S774(五) S774(六) S774(七) S774(八)参数叶直径( m)222.52.23.53.54.54.5转速4.8-14.548-14.53.8-11.43.8-17.42.8
16、6-8.57 2.86-8.572.07-6.222.07-6.22( r/min )外缘线速() 0.5-1.50.5-1.50-5-1.50.5-1.50.5-1.50.5-1.50.5-1.50.5-1.5轮开度()0-1100-1700-1750-2400-2300.-2900-3000-410搅拌桨外缘线速0.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.00.3-1.0( m/s)型号JZT32-4JZT32-4JZT41-4JZT41-4JZT42-4JZT42-4JZT51-4JZT51-4电动机功率( KW)33445.55.57.57.5转速( r/min) 120-1200120-1200120-1200 120-12001.2-12001.2-1200120-1200120-1200速皮带减速器1.21.21.571.57222.682.68蜗轮减速器6969676770707272总速比82.882.8105.2105.2140140192.96192.96比重量( kg)19001900225522603828382867506750本机械搅拌澄清池的搅拌机和刮泥机同S774(三)型。