1、1机械加速澄清池机械搅拌澄清池属于泥渣循环型澄清池。其池体主要由第一絮凝室、第二絮凝室及分离室三部分组成。这种澄清池的工作过程 (见图 3-14)为：加过混凝剂的原水由进水管 1，通过环形配水三角槽 2 的缝隙流入第一絮凝室，与数倍于原水的回流活性泥渣在叶片的搅动下，进行充分地混合和初步絮凝。然后经叶轮 5 提升至第二絮凝室继续絮凝，结成良好的矾花。再经导流室 III 进入分离室 IV，由于过水断面突然扩大，流速急速降低，泥渣依靠重力下沉与清水分离。清水经集水槽 7 引出。下沉泥渣大部分回流到第一絮凝室，循环流动形成回流泥渣，另一小部分泥渣进入泥渣浓缩室 V 排出。机械搅拌澄清池的设计要点与参
2、数汇列于下。 池数一般不少于两个。 回流量与设计水量的比为(3:1)-(5:1)，即第二絮凝室提升水量为进水流量的 3-5 倍。 水在池中的总停留时间为 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(均按第二絮凝室提升水量计)。 第二絮凝室、第一絮凝室、分离室的容积比=1:2:7。为使进水分配均匀，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。 加药点一般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。池下部圆台坡角一般为 45。池底以大于 5%的坡度坡向池中心。 集水方式宜用可调整的淹没
3、孔环形集水槽，孔径 20-3Omm。当单池出水量大于 400m3/h时，应另加辐射槽，其条数可按：池径小于 6m 时用 4-6 条；直径为 61Om 时用 6-8 条。 根据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的 1%4%。排泥周期一般为 0.5-1.Oh，排泥历时为 5-60s。排泥管内流速按不淤流速计算，其直径不小于 1OOmm。 机械搅拌的叶轮直径，一般按第二絮凝室内径的 70%-80%设计。其提升水头约为 0.05-0.lOm. 搅拌叶片总面积，一般为第一絮凝室平均纵剖面积的 10%-15%。叶片高度为第一絮凝室高度的 1/2-1/
4、3。叶片对称装设，一般为 4-16 片。 溢流管直径可较进水管小一号。2 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。 澄清池各处的设计流速列于表 3-7，供选用。机械搅拌澄清池池体部分的计算1.已知条件设计水量（含水厂自用水） 33105/47.5/12.5/QmdhLs泥渣回流量按 4 倍设计流量计。第二絮凝室提升流量 342.86.(/)0.486(/)Lsm提水的停留时间 1.2th总第二絮凝室及导流室内流速 （以 计）150/vmsQ提第二絮凝室内水的停留时间 .7int分离室上升流速 2.9/2.设计计算（1）池的直径 第二絮凝室面积210.4869.7(
5、)5Qwmv提直径114.3.2()D壁厚取为 0.05m，则第二絮凝室外径为10.5.01.6()m3 导流室面积采取 2219.7()wm导流室内导流板（12 块）所占面积为： 210.3A导流室和第二絮凝室的总面积为： 2 22111().785.69.70.3()4Dm直径 20.3()4m壁厚取为 0.05m，则导流室外径为：2.52.815.()D 分离室面积 3w2320.135.()9Qmv 第二絮凝室、导流室和分离室的总面积 22 223()135.0785.016.4()4wDm 澄清池直径26.4.()31（2）池的深度4 池的容积 V有效容积 437.512Qt3总 （
6、 m）池内结构所占体积假定为 0()V则池的设计容积 3459() 池直壁部分的体积 1W池的超高取 0.3Hm直壁部分的水深取 1262 31.7854.05.97()4Dm池斜壁部分所占体积 2W321390.1.()V池斜壁部分的高度 2H由圆台体积公式 2()3RrH式中 澄清池的半径，m，为 7.05m；澄清池底部的半径。r代入上式得2H32230RHW227.05.13.0.45所以 20.98Hm池底部的高度 3池底部直径 21412.3()dD池底斜坡取 ，则深度5%30505.dHm澄清池总高度0123.26.9834.19()（3）絮凝室和分离室第二絮凝室高度 4H410.
7、962.5()7Qt mw提导流室水面高出第二絮凝室出口的高度 5H， 取 1.00m510.49.8()31HDv提导流室出口宽度 B导流室出口流速采用 360/vms导流室出口的平均半径为：1233.65084.3()Dm130.49.()65QBv提出口的竖向高度610.592.84()cos4Bm的准确算法是：1出口环形断面的直径132 12cos45.08BDB出口环形过水断面面积为：2311113.6.2A又 30.498.()6Qmv提，即2118.0B211.3.68.0B和 0.66m 1.6.4.807549取 ，此值与上述近似算法求出的 0.59m 相近，其误差工程上是允
8、许的。0.m配水三角槽三角槽内流速取 40.6/vs三角槽断面面积为： 24.10.()26Qwm考虑今后水量的增加，三角槽断面选用：高 1.00m，底 1.00m。三角槽的缝隙流速取 ，则缝宽50./vms25120.13()4.93.49QBm取 2cm（式中 ，见图 3-17）.07第一絮凝室第一絮凝室上口直径为： ，实际采用 6.00m。41+20.98=361.5.8()Dm第一絮凝室的高度为：6125420.3()HH伞形板延长线与斜壁交点的直径为：5.79036.7. 9.1()Dm回流缝泥渣回流量 3“4.12.4(/)Qs缝内流速取 650/vms缝宽 ，取 0.20m。26
9、5“.90.1()134BmD各部分的体积第二絮凝室的体积为：22 214521423()0.78+08.75(083.6).559()VHDHm第一絮凝室如图 3-20 所示，其体积可分成两个圆台体计算（锥形池底的体积，考虑可能积泥，不计入）2 2 212(.601)(3.56.3562.)0.3-9.1.3)/4.6794.623.14/x0.6+.7x4387Vm （分离室的体积为： 3312()5(108.725.9)6.()V m第二絮凝室、第一絮凝室及分离室的体积比213:.9:.:3.1:.088（4）进水管（槽）进水管采用 的铸铁管，其管内流速为30dm70.86/vms放空管
10、和溢流管采用 的铸铁管2出水槽采用穿孔环形集水槽.环形集水槽中心线位置a取中心线直径 所包面积等于出水部分面积的 ，则得6D45%223645()wD20.1.0.7818265所以 639.10.()78Dm9工程中采用 610.Dm.集水槽断面取水量超载系数为 1.5。集水槽流量为：b311.50.2.509(/)2Qms槽宽 ， 取 0.5m0.4.43=993()B槽起点水深为 3.7.8c槽终点水深为 125056()m为安装方便，全槽采用：槽宽 ，槽高 。3.B70.H.孔眼c采取集水槽孔口自由出流，设孔口前水位为 0.05m。孔眼总面积为： 210 .90.15()20.628.
11、Qf mgh孔眼直径采用 ，则单孔面积5m.3fc孔眼总数 0.175()2fn个每槽两侧各设一排孔眼，位于槽顶下方 处0m孔距 ，工程上采用 ，以留有充分的623.4.8()75DSn0.85Sm余地。.出水总槽d总槽流量 3210.9.1(/)Qs槽中流速采用 ， 水深8.4/vms80.4Hm槽宽 ， 取2481.()0.BH1.5（5）泥渣浓缩室浓缩室溶积 4V浓缩时间取 15min0.2th浓浓缩室泥渣平均浓度取 /gl4()437. 4.16QcMtV3浓 （ -） .5（ m）2010浓缩斗采用一个，形状为正四棱台体，其尺寸采用：上底为 1.6.m下底为 04棱台高 8故实际浓缩
12、室的体积为： 4 31.81.60.4(1.6)(0.4)3252Vm 泥渣浓缩室的排泥管直径泥渣浓缩室的排泥管直径采用 10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有两部分功能。其一，通过装在提升叶轮下部的浆板完成原水与池内回流泥渣水的混合絮凝；其二，通过提升叶轮将絮凝后的水提升到第二絮凝室，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。搅拌设备一般采用无机变速电动机。电动机功率可根据计算确定，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。搅拌设备的工艺计算，主要是确定提升叶轮和搅拌叶片（浆板）的尺寸，以及电动机的功率。（二）计
13、算例题1.已知条件设计流量 347.5/Qmh第二絮凝室内径 2D第一絮凝室深度 1.6H第一絮凝室平均纵剖面积 24.5F2.设计计算（1）提升叶轮叶轮外径 1D取叶轮外径为第二絮凝室内径的 70%，则， 取 2.5m10.7.352.4()m叶轮转速叶轮外缘的线速度采用 ， 则1./vs1605.(/in)3.42nrD叶轮的比转速 s11叶轮的提升水量取 340.12.49(/)Qms提叶轮的提升水头取 .Hm所以 0.750.75363661sn提叶轮内径 2D由表 3-8， 当 时，16sn12D2.5()m表 3-8 比转速与叶轮直径 比转速 sn外径与内径比 12D50-100
14、3100-200200-350 1.8-1.4叶轮出口宽度 B2160()QmKDn提式中 叶轮提升水量，即Q提 3.49/s系数，为 3.0；K叶轮最大转速，n/inr260.0.136.4()3.5Bm（2）搅拌叶片搅拌叶片组外缘直径 3D其线速度采用 ，则， 21/vms23601.6().45vn叶片长度 和宽度 ，Hb取第一絮凝室高度的 为 ，即，32212.087()3Hm叶片宽度采用 0.搅拌叶片数 1n取叶片总面积为絮凝室平均纵剖面积的 ，则8%12014.5()07FbH片12搅拌叶片和叶轮的提升叶片均装 8 片，按径向布置。（3）电动机功率电动机的功率应按叶轮提升功率忽然叶
15、片搅拌功率确定提升叶轮所消耗功率 1N1()02QHkW提式中 水的容重，因含泥较多，故采用 310/kgm叶轮效率，取 0.5； 提升水头，m，按经验公式计算。221.50.1()87nDH所以 10.49.NkW搅拌叶片所需功率 234221()(0wHCrZkg式中 系数，为 0.5； 水的容重，采用 ；310/kgm搅拌叶片长度，m； 搅拌叶片数；2H重力加速度， ； 搅拌叶片组的内缘半径，为 ；g29.81/s1r 0.63搅拌叶片组的外缘半径，为 ； 叶轮角速度，2r 0.3mw/rads3.452(/)60nwrads所以， 3411.087. .30.6)8.4()9N kW搅
16、拌器轴功率 ： 12.1.(k电动机功率 ：传动效率 ，现取 0.5， 0.57:1.843.6()05Nk选用电机功率为 ，减速机构采用三角皮带和蜗轮蜗杆。4.5kW选用电机功率为 ，减速机构采用三角皮带和蜗轮蜗杆。313型号 处理水量(m3/h) 澄清池直径(m) 叶轮直径(m) 电动机功率(kW) JJ-20JJ-40 2040 3.54.5 0.8 JJ-60 60 5.5 0.75 JJ-80 80 6.5 1.2 JJ-120 120 7.5 1.5 1.5 JJ-200JJ-320 200320 1012 2 3 JJ-430JJ-600 430600 1417 2.5 4 JJ-800JJ-1000 8001000 2022 3.5 5.57.5 JJ-1330JJ-1800 13301800 2529 4.5 11
