1设计任务
1.1设计题目
机械加速搅拌澄清池工艺设计
1.2设计要求
设计规模为1600m³/h, 水厂自用水量为5 %,
净产水能力为1600m³/d×1.05= 1680m³/d =0.4667m³/s
1.3设计内容
完成机械加速搅拌澄清池工艺设计说明书一份，手绘1号图纸一张
2设计说明
2.1机械搅拌澄清池的工作原理
机械搅拌澄清池是利用转动的叶轮使泥渣在池内循环流动，完成接触絮凝和澄清的过程。
该型澄清池由第一絮凝室、第二絮凝室和分离室组成。在第一和第二絮凝室内，原水中胶体和回流泥渣进行接触絮凝，结成大的絮体后，在分离室中分离。清水向上集水槽排出。下沉的泥渣一部分进入泥渣浓缩室经排泥管排除，另一部分沿回流缝在进入第一絮凝室进行絮凝。
2.2机械搅拌澄清池的工作特点
机械搅拌（原称机械加速）澄清池属泥渣循环型澄清池，其特点是利用机械搅拌的提升作用来完成泥渣回流和接触反应。加药混合后的原水进水进入第一反应室，与几倍于原水的循环泥渣在叶片的搅动下进行接触反应。然后经叶轮提升至第一反应室继续反应，以结成较大的絮粒。再通过导流室进入分离室进行沉淀分离。这种水池不仅适用于一般的澄清也适用于石灰软化的澄清。
2.3机械搅拌澄清池设计要点及数据
(1)二反应室计算流量（考虑回流因素在内）一般为出水量的3~5倍；
(2)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；
(3）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,第二反应室按计算流量计的停留时间为0.5~1min
(4)为使进水分配均匀，可采用三角配水槽缝隙或孔口出流以及穿孔管配水等；为防止堵塞，也可采用底部进水方式。
(5)加药点一般设于池外，在池外完成快速混合。一反应室可设辅助加药管以备投加助凝剂。软化时应将石灰投加在以反应室内，以防止堵塞进水管道。
(6) 第二反应室内应设导流板，其宽度一般为直径的0.1左右
(7)清水区高度为1.5~2.0m；
(8)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
(9)方式可选用淹没孔集水槽或三角堰集水槽，过孔流速为0.6m/s左右。池径较小时，采用环形集水槽；池径较大时，采用辐射集水槽及环形集水槽。集水槽中流速为0.4~0.6m/s，出水管流速为1.0m/s左右。考虑水池超负荷运行和留有加装斜板（管）的可能，集水槽和进水管的校核流量宜适当增大。
(10)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%；小型水池也可只用底部排泥。进水悬浮物含量超过1000mg/L或池径24m时应设机械排泥装置。
(11)污泥斗和底部排泥宜用自动定时的电磁排泥阀、电磁虹吸排泥装置或橡皮斗阀，也可使用手动快开阀人工排泥。
(12)在进水管、第一反应室、第二反应室、分离区、出水槽等处，可视具体要求设取样管。
(13)机械搅拌澄清池的搅拌机由驱动装置、提升叶轮、搅拌浆叶和调流装置组成。驱动装置一般采用无极变速电动机，以便根据水质和水量变化调整回流比和搅拌强度；提升叶轮用以将一反应室水体提升至二反应室，并形成澄清区泥渣回流至一反应室；搅拌桨叶用以搅动一反应室水体，促使颗粒接触絮凝；调流装置用作调节回流量。有关搅拌机的具体设计计算见给水排水设计手册第九册《专用机械》。
(14)搅拌浆叶外径一般为叶轮直径的0.8~0.9，高度为一反应室高度的1/3~1/2，宽度为高度的1/3。某些水厂的实践运行经验表明，加长叶片长度、加宽叶片，使叶片总面积增大，搅拌强度增大，有助于改进澄清池处理效果，减少池底积泥。
3设计计算
池体计算尺寸示意图
3.1二反应室
Q=1680/3600=0.4667 m 3/s
第二反应室计算流量Q ’=5Q=5⨯0.4667=2.3335 m 3
/s 设第二反应室内导流板截面积A 1为0.035m 2
，u 1为0.04m/s
'211Q 2.333558.30.04
m u ω===
()
()
1114458.30.0358.63.14
A D m ωπ
++=
==
取第二反应室直径D 1=9.0m ，反应室壁厚δ1=0.25m 第二反应室外径D 1 '=D 1+2δ1=9.0+2×0.25=9.5m 取第二反应室内停留时间t 1=60s(t 1=30~60s)
1
11
' 2.333560
2.458.3
Q t H m ω⨯=
=
=考虑布置结构，选用H 1=3.0m
3.2导流室
导流室中导流板截面积A 2=A 1=0.035 m ² 导流室面积ω2=ω1=58.3m ²
212.8D m === 取导流室外径为13m ，导流室壁厚为δ2 =0.1m 导流室外径D 2 '=D 2+2δ2=13+2×0.1=13.2m
第二反应室出水窗高度212'
1.752
D D H m -==，因H 2
需满足H 2
=1.5~2.0m ，
因此符合要求
导流室出口流速u 6=0.04m/s
出口面积2
36' 2.333558.30.04
Q A m u ===
则出口截面宽()()
33212258.3
1.65' 3.14139.5A H m D D π⨯===++
出口垂直高度
33' 2.3H m ==
3.3分离室
取分离室上升流速u 2为0.0011m/s
分离室面积2
32Q 0.46674240.0011
m u ω===
池总面积2
2
223'13.24245604
4
D m ππωω⨯=+
=+
=
