机械搅拌澄清池设计计算

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6~1Om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%。

第一篇净水厂设计说明书第一章总论第一节设计任务及要求一．设计目的通过本次净水厂的设计，培养和锻炼应用理论知识解决工程实际问题的能力。

二．设计内容（一）确定净水厂的位置。

净水厂水处理工艺流程及净水构筑物（或设备）的类型和数量。

要求作出最少两套方案，进行技术经济比较，推出最佳方案。

（二）进行净水厂构筑物及设备的工艺设计计算，并在计算书上绘制净水工艺有关的一系列草图。

（三）进行水厂各构筑物，建筑物及各种管渠等总体布置。

三．设计成果（一）设计说明书与计算书各一份。

（二）设计图纸4—6张包括：1．净水厂平面布置图（1:100—1:500）。

2．净水厂工艺流程高程布置图（纵向1:50—1:100；横向1:100—1:200）。

3．滤池或其它净水构筑物的工艺构造图（平面及剖面1:50—1:100）。

四．设计说明书与计算书的要求应说明水厂净水工艺过程，以及选择净水构筑物形式的简单理由，尤其对水厂的总平面布置和高程系统及设计中的独到之处作深入的阐述。

应详细地计算出水厂的药剂投配设备，混合池，反应池，沉淀池，澄清池，过滤池及清水池的全部主要尺寸。

应用消毒等选用设备的选用理由及主要规格参数进行简要说明。

在计算中，应列出所应用的全部计算公式。

同时应对所取的计算数据的选择加以说明并注明其资料来源。

所计算的构筑物及设备，皆应绘出相应的计算草图。

根据水厂规模，列出水厂人员编制数目，初拟水厂附属建筑物的占地面积等。

其它：1．设计在指导教师指导下应由每个学生独立完成。

2．对设计内容及质量的要求。

设计要点与步骤以及设计参考资料等参见城市净水厂毕业设计指示书。

第二节设计资料一．设计题目R市净水厂设计二．基本资料（一）设计水量Q = 5.2×(1+5%)万=54600 m3/d=2275 m3/h=0.632 m3/s （水厂的自用水量5%-10%，这里取5%）（二）水源水质资料表2.1.11．无漂浮物，无令人作呕的不愉快的臭和味；2．水的酸碱度达到pH=6.5—8.5；3．色度不超过15度，并不得呈现出其他异色；4．浑浊度不超过1度，特殊情况下不超过5度；5．总硬度（以CaCO3计）为450mg/L;6．氯化物250mg/L,溶解性总固体为1000mg/L;7．耗氧量（以2O计）为3mg/L,特殊情况下不超过5mg/L;8．细菌总数100CFU/mL;9．总大肠杆菌在每100mL中不得检出。

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s m Q 3097.0=,二反应室计算流量一般为出水流量的3-5倍.s m Q Q 3/485.05==.设第二反应室内导流板截面积A 1=0.02m 2,u 1=0.05s m 则第二反应区截面积为：21/17.905.0485.0m u Q w ===第二反应区内径：()()m A w D 52.314.302.07.944111=+=+=π取第二反应室直径1D =3.6m,反应室壁厚m 25.01=δ()s t m w t Q H mD D 5038.27.950485.01.45.06.32111/1111/==⨯===+=+=δ H 1—第二反应区高度，m考虑构造布置选用m H 47.21=,设导流板4块. 二、导流室导流室中导流板截面积:21202.0m A A == 导流室面积:2127.9m w w ==导流室直径:m D A w D 4.547.902.044421/222=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ππππ取导流室,4.52m D =导流室壁厚m 1.02=δ.m D D H m D D65.02,6.521/22/22/=-==+=δ导流室出口流速:s m u 05.06=,出口面积:26/37.905.0485.0m U Q A ===则出口截面宽:()()m D D A H 65.01.44.514.37.9221/233=+⨯=+⨯=π出口垂直高度:m H H 92.0233/=三、分离室分离区上升流速取s m u 0009.02=,分离室面积：2238.1070009.0097.0m u Q w ===。

2800m3/h机械搅拌澄清池设计1、机械搅拌澄清池工作原理原水由进水管通过环形三角配水槽的缝隙均匀流入第一絮凝室。

因原水中可能含有的气体会聚积在三角配水槽顶部，故应安装透气管。

加凝聚剂的地点，按实际情况和运转经验确定，可由投药管加于澄清池进水管、三角形配水槽或水泵吸水管内等处，也可数处同时投加药剂。

由于叶轮的提升作用，将水从第一絮凝室提升到第二絮凝室，并形成了活性泥渣的回流：又由于叶片的搅拌作用，使来自三角配水槽的原水与回流的活性泥渣充分混合。

混合后的水进入第二絮凝室继续絮凝，在第二絮凝室中设有导流板。

用以消除因叶轮提升引起的旋流，使水平稳地经导流室进入分离室。

在分离室泥水分离后，清水向上经集水槽流至出水管送至下道工序，向下沉的泥渣沿锥底的回流缝回到第一絮凝室，重新参加絮凝。

一部分过剩的泥渣进入浓缩脱水，至适当浓度后经排泥管排除。

在澄清池底部设放空管，以备放空检修之用，当泥渣浓度缩室排泥量不够时，也可兼作排泥用。

在机械加速澄清池内，叶轮的提升流量通常为进水量的3—5倍，因此，所形成的循环泥渣量为进水量的2—4倍。

大量的活性泥渣由于叶片的搅拌作用而与原水充分混合，使接触凝聚更加彻底，形成的矾花出更易沉降分离。

2、设计参数根据标准图集可设计1台1800m3/h的和1台1000m3/h的澄清池，并联运行；或者设计3台1000m3/h的澄清池，并联运行。

主要设计参数：3、对澄清池监控澄清池设计8个取样点，对不同部位取样监督：1号取样点距反应池底300mm，2号距导流室顶部150mm,3号距导流室顶部1m，4号在导流室内与1号标高相同，5号在泥渣沉淀区距池底300mm，6号距底座1524mm，7号距导流室顶部797mm，8号在集水槽内。

正常运行中，在5min之内通过1号、2号、3号、4号点的沉降比监督泥渣循环情况，其中4号的沉降比监督泥渣回流量，通过4个点的pH监督入口水加碱和反应室加药量。

通过5号的沉降比监督排泥量及确定排泥周期。

已知单座设计水量40m3/h0.01111111m3/s自用水量5%泥渣回流量5倍3～5水总停留时间 1.7h 1.2～1.5第二絮凝室及导流室内流速40mm/s 第二絮凝室水停留时间0.8min 0.5～1.0分离室上升流速0.5mm/s 计算1池体直径1.1第二絮凝室第二絮凝室提升流量＝240m3/h0.06666667m3/s第二絮凝室面积＝ 1.66666667m2第二絮凝室直径＝ 1.45710063m 取 1.8m1.2导流室导流室面积＝ 2.5434m2导流板面积＝0.2m2导流室与第二絮凝室面积之和＝ 5.2868m2则导流室直径＝ 2.5951449m 取 2.6m1.3分离室分离室面积＝22.2222222m2第二絮凝室、导流室、分离室面积之和＝27.5090222则澄清池直径＝ 5.91974158m 取6m 计算2池体高度40m3/h机械加速澄清池以Q 提计，上升流速40-60钢板厚度忽略不计钢板厚度忽略不计钢板厚度忽略不计2.1有效容积＝71.4m3池内结构所占体积＝2m3则设计总容积＝73.4m3设直壁有效水深＝ 1.8m 则直壁部分有效容积W1＝50.868m32.2池体斜壁部分所占体积W2＝20.532m3又r=R-H2,代入整理后得：当H2= 1.05m A=-0.0314355所以取H2＝1m2.3池底部直径＝4m池底坡度＝6%池底坡降＝0.12m2.4超高H0＝0.3m池体直壁高H1＝ 1.8m 池体斜壁高H21m 池底坡降＝0.12m 总高 3.22m 计算3各部分体积之比3.1第二絮凝室高度H4＝ 1.25815837m取 1.25m导流室水面高出第二絮凝室出口的高度H5＝0.29488087m取0.3m设导流室出口流速50mm/s 导流室出口平均直径＝ 2.2m 则导流室出口宽度＝0.19301293mH 23-3RH 22+3R 2H 2-(3/3.14)W 2=0令A＝H 23-3RH 22+3R 2H 2-(3/3.14)W 2即(3.14/3*H2)*（R 2+rR+r 2)=W2取0.2m 导流室出口竖向高度＝0.28284271m 取0.28m 第二絮凝室体积（包括导流室在内）＝7.39627m33.2配水三角槽内流速0.25m/s 三角槽断面0.02222222m2等腰直角三角形，直边长＝0.21081851m 取三角槽直边长0.25m3.3第一絮凝室高度＝ 1.25m上部圆台： 上底半径＝1.15m 下底半径＝2.2m 高＝ 1.05m下部圆台： 上底半径＝2.2m 下底半径＝2m 高＝0.2m 则第一絮凝室体积＝12.3246308m33.4分离室体积＝51.6790992m33.5第二絮凝室体积：第一絮凝室体积：分离室体积＝1 1.67 6.99接近1：2：73.6泥渣回流量＝0.05833333m3/s 回流缝内流速＝150mm/s 100-200回流缝宽＝0.02814772m 取0.03m 计算3进出水管（槽）3.1进出水管进出水管管径＝150mm 第一絮凝室体积等于两个圆台体积之和则流速＝0.62907919m/s3.2放空管、排泥管采用DN100计算4搅拌机与刮泥机搅拌机：N=4KW，叶轮直径1.24m,叶轮高度0.09m刮泥机：N＝0.25KW，刮臂直径3.6m。

机械搅拌澄清池（1）机械搅拌澄清池设计要点1）宜用于浊度长期低于5000度的原水，短时间内允许达到5000~10000mg/L；2）清水区高度为1.5~2.0m；3）清水区上升流速一般采用0.8~1.1mm/s，当处理低温低浊水时可采用0.7~0.9mm/s；4）水在池中的总停留时间为1.2~1.5h，第一絮凝室和第二絮凝室的停留时间一般控制在20~30min；5）底部锥体坡角一般在45°左右，当设有刮泥装置时也可做成平底；6）第二絮凝室内应设导流板，其宽度一般为直径的0.1左右；7）第二絮凝室计算流量（考虑回流因素在内）一般为出水量的3~5倍；8）搅拌叶轮提升流量可为进水流量的3~5倍，叶轮直径可为第二絮凝室内径的70%~80%。

（2）机械搅拌澄清池集水方式机械搅拌澄清池集水方式可选用淹没孔集水槽或三角堰集水槽，设计数据如一：1）过孔流速为0.6m/s；2）订水槽中流速为0.4~0.6m/s；3）出水管流速为1.0m/s左右。

（3）机械搅拌澄清池排泥方式1）进水悬浮物含量经常小于1000mg/L，且池径小于24m时可用采污泥浓缩斗排泥和底部排泥相结合的形式，一般设置1~3个排泥斗，泥斗容积一般为池容各的1%~4%；2）进水悬浮物含量经常超过1000mg/L 或池径≥24m时应采用机械排泥。

（4）标准机械搅拌澄清池序号1 2 3 4 5 6 7 8水量(m3/h) 200 320 430 600 800 1000 1330 1800池径(m) 9.80 12.4 14.3 16.9 19.5 21.8 25.0 29.0池深(m) 5.30 5.50 6.00 6.35 6.85 7.20 7.50 8.00总容积（m3）315 504 677 945 1260 1575 2095 2835。

4800t/d高密度澄清池设计计算书一、设计水量Q=4800t/d=200t/h=0.056m3/s二、构筑物设计前混直接采用DN300的管道静态混合器。

混合反应池：水的有效水深：本项目的有效水深按6.5米设计。

1、絮凝池：停留时间6～10min，取10min。

则有效容积：V=200×10/60=33.33m3平面有效面积：A=33.33/6.5=5.13m2。

取絮凝池为正方形，则计算并取整后。

絮凝池的有效容积：2.5m×2.5m×6.5m（设计水深）=40.625m3。

原水在絮凝池中的停留时间为12.19min2、澄清区斜管上升流速：12～25m/h，取18m/h。

——斜管面积A1=11.11m2；沉淀段入口流速取50m/h ——沉淀入口段面积A2=4m2；中间总集水槽宽度：B=0.9（1.5Q）0.4=0.9×（1.5×0.056）0.4=0.33m 取B=0.5m。

从已知条件中可以列出方程：X·X1=4 ——①（X-0.5）·（X-X1-0.5）=11.11 ——②可以推出：A=100X3-100X2-1486X+200=0当X=4.32时A=-23.6<0当X=4.35时A=74.94>0取整，所以取X=4.0。

则X1＝1.0，即澄清池的尺寸：4.0m×4.0m×6.5m=104m3原水在澄清池中的停留时间：t=104/0.056=1857s=31min；斜管区面积：3.0m×4.0m=12m2水在斜管区的上升流速：0.056/12=0.00467m/s=4.67mm/s=16.8m/h从而计算出沉淀入口段的尺寸：4.0m×1.0m。

反应段至推流段的竖流通道的流速取0.03m/s，则入口高度：0.056÷0.03÷2.5=0.75m。

取0.8m，考虑到此处底部要做一些土建结构的处理。

澄清池设计说明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6~1Om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%。