斜管沉淀池设计计算(水厂)
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斜管沉淀池计算书一、已知条件1、设计水量:6000m3/d2、自用水系数: 1.13、清水上升流速:2mm/s,实际上升流速1.86mm/s4、蜂窝斜管内切圆直径:30mm,倾角60度。
6、颗粒沉淀速度:0.3mm/s7、分成两组每组水量:3300m3/d组数2组二、设计计算1、单池设计水量Q=3300m3/d=0.0382m3/s2、清水区面积A=19.1m2其中斜管结构占面积按8%计,即有效系数φ=0.92A=20.76m23、为配合沉淀池尺寸采用:沉淀池净宽B= 4.2m沉淀池长度:L= 4.9m尺寸调整L= 4.9m4、沉淀池面积B×L=20.58m2沉淀负荷q= 6.7m3/(m2·h),规范:5.0~9.0m3/(m2·h)管内流速v0v0=v/sinθ= 2.3mm/s考虑到水量波动,采用v0=3mm/s斜管长度ll=d×(1.33v0-μsinθ)/μcosθ=562.4mm考虑管端紊流、积泥等因素,过渡区l'=250mm斜管总长L=l+l'=812.4mm,按1000mm 计复核管内雷诺数及沉淀时间水力半径R=d/4=7.5mm=0.75cm管内流速v0=0.23cm/s运动粘度ν=0.01cm/s(当t=20℃时)Re=Rv0/ν=17.3沉淀时间T=L/v0=433s =7.22min(沉淀时间T一般在4~8min之间)5、池高超高0.55m清水区高度 1.13m斜管高度0.87m布水区高度(沉淀池底到斜管支撑) 1.55m排泥区高度0.7m总高H= 4.8m采用 4.8m6、沉淀池进口采用穿孔花墙花墙厚300mm,砌块300×300,孔洞150×150,孔距300水流通过花墙流速采用0.1m/s穿孔花墙净面积A=0.382m2,取0.40m采用150×150方形孔:横向间距300D=0.15m孔眼数n=17.8个实际采用18个实际流速v=0.094m/s,峰值系数 1.5,v=0.141m/s。
净(制)构筑物根据人饮工程设计规模Q =6000m ³/d ,为自流引水处理,运行时间为24小时/天,日处理水量约6000 m ³,每小时水处理能力为250 m ³/h 。
水厂建两组净水建筑物,每组日处理水量约3000 m ³,每小时水处理能力为125 m ³/h 。
水厂建净水建筑物两组四座,单组净化能力Q =125m ³/h 。
水源水质化验结果表明,浑浊度、大肠菌群、细菌总数三项指标超标。
为保证人民生活饮水卫生达国标GB5749-85要求,拟定净水构筑物工艺流程为:进水→旋流孔室反应→斜管沉淀→重力式无阀滤池→清水池。
现只计算一座(1500 m ³)的净水结构:一.穿孔旋流孔室式反应池设计参数:反应池采用6格,反应时间20分钟,池高度拟定为3.7m ,V 进口=1.0m/s ,V6=0.2(m/s )。
反应池总容积W=QT/60=62.5×20/60=20.83(m ³)反应池面积F=W/H=20.83/2.5=8.332(㎡)单格池面积f =F/n =8.332/6=1.389(㎡)设计拟定为正8边形内切圆直径为1.3m 的单个反应池的面积为1.4㎡,满足设计要求。
各单池进孔口流速=1.0+0.2-0.2×T t n )12.00.1(122-+ =1.2-0.2T t n241+ 第一格进口管径采用0.15mtn =n Tn '' 式中n ''——第n 格序数n =6格t1=3.33(min ) t2=6.67(min )t3=10(min ) t4=13.33(min )t5=16.67(min) t6=20(min)V1=1.2-0.2×sqrt((1+24×3.33/20))=0.75(m/s)V2=1.2-0.2×sqrt((1+24×6.67/20))=0.6(m/s)同理可求得:V3=0.48(m/s) V4=0.38(m/s)V5=0.28(m/s) V6=0.2(m/s)各格进口尺寸,1—6格拟定为正8边形由流量公式得:Q=62.5m3/h=0.01736 m³/s据公式Fn=Q/Vn计算得:F1=0.01736/0.75=0.0231(㎡)实际采用孔口尺寸:b×h=0.11×0.22=0.0242(㎡)F2=0.01736/0.6=0.0289(㎡)实际采用孔口尺寸:b×h=0.12×0.24=0.0288(㎡)同理得:F3=0.0363(㎡)实际采用孔口尺寸:b×h=0.14×0.27=0.0378(㎡)F4=0.0462(㎡)实际采用孔口尺寸:b×h=0.16×0.29=0.0464(㎡)F5=0.0613(㎡)实际采用孔口尺寸:b×h=0.18×0.34=0.0612(㎡)F6=0.0868(㎡)实际采用孔口尺寸:b×h=0.21×0.42=0.0882(㎡)GT值计算,要求梯度值GT在104—105之间由公式G式中h=1.06 V2n/2g为孔口水头损失经计算得:H进口=0.054 h1=0.03 h2=0.019 h3=0.012 h4=0.008 h5=0.004则h=h进口+h1+h2……h5=0.111(m)G2010029.160111.05004⨯⨯⨯⨯-=21.2(L/s)(G=20~60s-1)GT=21.2×1500=31800≈3.18×104在104—105之间,故能满足要求。
斜板管沉淀池的设计计算在设计斜板管沉淀池时,需要考虑到污水流量、污水水质、沉淀效果等因素。
下面将详细介绍斜板管沉淀池的设计计算。
一、斜板管沉淀池的原理和构造斜板管沉淀池是一种常见的沉淀设备,其主要原理是利用重力沉淀和斜板管的作用来实现固液分离。
污水经过斜板管沉淀池后,固体颗粒会沉淀到底部,而清水则从上部倾流出去。
斜板管沉淀池通常由一个沉淀池和内部设置的一系列斜板管组成。
二、斜板管沉淀池的设计参数1.污水流量:污水流量是设计斜板管沉淀池的重要参数之一、通常使用的单位是立方米/小时(m³/h),可以通过测量或计算得到。
2.污水水质:污水中的悬浮物含量和颗粒大小对沉淀效果有着重要影响。
一般通过测量悬浮物含量来确定污水的水质。
3.沉淀效果:沉淀池的设计应该达到一定的沉淀效果,常用参数是沉淀效率。
通常情况下,沉淀效率要求为90%以上。
4.斜板管参数:斜板管的长度、斜度和数量都是影响沉淀效果的重要因素。
斜板管的长度和斜度需要根据污水的水质、流量等参数来确定。
三、斜板管沉淀池的设计计算方法1.计算沉淀池的尺寸:首先要根据污水流量和停留时间来确定沉淀池的尺寸。
停留时间是指污水在沉淀池中停留的时间,一般根据水质和沉淀效果来确定,通常取值在1-3小时之间。
2.计算斜板管长度和斜度:斜板管的长度和斜度要根据沉淀池的尺寸和设计要求来确定。
一般情况下,斜板管的长度为沉淀池的总长度的3-6倍,斜度为沉淀池的总高度的1-4倍。
根据具体污水水质和要求可以进行微调。
3.计算斜板管数量:斜板管沉淀池中斜板管的数量一般取决于污水的流量和沉淀效果要求。
通常情况下,斜板管的数量应该能够保证污水在斜板管沉淀池中停留的时间达到设计要求。
四、斜板管沉淀池的设计注意事项1.对于不同水质和要求的污水,斜板管沉淀池的设计参数可能会有所差异。
因此,在设计斜板管沉淀池时应注意根据实际情况进行调整。
2.在斜板管沉淀池的设计过程中,应考虑沉淀池的排放口设置,以确保清水排放的质量。
工程名称:斜管沉淀池设计计算一、已知条件处理水量Q=195000 m3/d斜管沉淀池分两组颗粒沉降速度µ=0.35 mm/s清水区上升流速:v=2.5mm/s采用塑料片热压六边形蜂窝管,管厚=0.4mm,边距d=30mm,水平倾角θ=600。
二、设计计算1.每组沉淀池的流量Q:Q=195000/2 m3/d=97500 m3/d=1.13 m3/s2.清水区面积:A=Q/v=1.13/0.0025=452 m2 ,其中斜管结构占用面积按3%计,则实际清水区需要面积:A/=452×1.03=465.6 m2为了配水均匀,采用斜管区平面尺寸为15.8m×29.5,使进水区沿29.5m长一边布置。
3.斜管长度L管内流速:v=v/sinθ=2.5/sin600=2.5/0.866=2.89mm/s-µsinθ)d/µcos600=(1.33×2.89-0.35×斜管长度:L=(1.33 v0.866)d30/0.35×0.5=607mm考虑管端紊流、积泥等因素,过渡区采用250mm斜管总长:L/=250+607=857,按1000mm计4.池子高度:采用保护高度:0.3m工程名称:清水区:1.2m布水区:1.2m穿孔排泥斗槽高:0.8m斜管高度:h=L/sinθ=1×sin600=0.87m池子总高:H=0.3+1.2+1.2+0.8+0.87=4.37m5.沉淀池进口采用穿孔墙,排泥采用穿孔管,集水系统采用穿孔管,以上各项计算均同一般沉淀池或澄清池设计。
6.复算管内雷诺数及沉淀时间:/ξRe=Rv式中水力半径:R=d/4=30/4=7.5mm=0.75cm=0.289cm/s管内流速:v运动黏度:ξ=0.01cm2/s(当t=200C时)Re= 0.75×0.289/0.01=21.68沉淀时间:T= L// v=1000/2.89=346s=5.77min(沉淀时间T一般在4~8min之间)。
斜管沉淀池设计计算(水厂)斜管沉淀池设计计算1、清水区面积A2110001.1==63.02m824Q A q 式中:2332m m 5~9m /m h,A Q q ——清水区面积,;——单组斜管沉淀池的设计流量,;——斜管沉淀池的液面负荷,北方寒冷地区宜取低值。
2、清水区实际面积A263.0267.77m 0.93A A 式中:2m 0.92~0.950.79~0.86A ——清水区的实际面积,;——有效系数(或利用系数),指斜管区中有效过水面积(总面积扣除斜管的结构面积)与总面积之比。
由于材料厚度和性状的不同的而已,塑料与纸质六边形蜂窝斜管的有系数为,石棉水泥板的有效系数为。
3、清水区宽B同絮凝池。
通常,为保证排水均匀,清水区宽B 沿絮凝池的长边布置。
即是清水区宽为:10.8mB 4、清水区长L6.28mAL B 5、斜管长取斜管长为1ml 斜管支撑系统采用钢筋混凝土梁——角钢——扁钢的方式制作。
等边角钢对中置于钢筋混凝土上,两侧电焊连接,角钢与扁钢垂直搁置并在接头处的扁钢两侧焊牢固,钢筋混凝土两端与池壁现浇。
6、沉淀池水力校核斜管内流速取为 3.5mm /(3~10mm /)s s 一般为Re =56<500管内流速水力半径/运动粘度,要求,满足。
2-5=765.63>10Fr 管内流速,要求,满足。
水力半径运动粘度7、沉淀池池高H12345=0.3+1.2+0.87+1.6+0.54=4.51mH h h h h h 式中:12233114450.3m;1.0m;=sin (m),601.5mm h h h h h l l h h h o——超高,取为——清水区高度,《室外给水设计规范》要求——斜管区高度,,为斜管长为斜管放置倾角,通常为;——配水区高度,《室外给水设计规范》要求——泥斗高,。
8、沉淀池出口设计—集水系統目前采用的办法多为集水槽出水。
断面为矩形的集水槽,采用淹没式孔口集水方式。
斜管沉淀池设计计算
1、清水区面积A
211000 1.1==63.02m 824
Q A q ⨯=⨯ 式中:
2332m m 5~9m /m h,A Q q ⋅——清水区面积,;
——单组斜管沉淀池的设计流量,;——斜管沉淀池的液面负荷,北方寒冷地区宜取低值。
2、清水区实际面积A '
263.0267.77m 0.93
A A α'=== 式中:
2m 0.92~0.950.79~0.86A α'——清水区的实际面积,;——有效系数(或利用系数),指斜管区中有效过水面积(总面积扣除斜管的结构面积)与总面积之比。
由于材料厚度和性状的不同的而已,塑料与纸质六边形蜂窝斜管的有系数为,石棉水泥板的有效系数为。
3、清水区宽B
同絮凝池。
通常,为保证排水均匀,清水区宽B 沿絮凝池的长边布置。
即是清水区宽为:10.8m B =
4、清水区长L
6.28m A L B
'== 5、斜管长
取斜管长为1m l =
斜管支撑系统采用钢筋混凝土梁——角钢——扁钢的方式制作。
等边角钢
对中置于钢筋混凝土上,两侧电焊连接,角钢与扁钢垂直搁置并在接头处的扁钢两侧焊牢固,钢筋混凝土两端与池壁现浇。
6、沉淀池水力校核
斜管内流速取为3.5mm /(3~10mm /)s s 一般为
Re =56<500=⨯管内流速水力半径/运动粘度,要求,满足。
2
-5=765.63>10Fr =⨯管内流速,要求,满足。
水力半径运动粘度
7、沉淀池池高H
12345
=0.3+1.2+0.87+1.6+0.54 =4.51m
H h h h h h =++++
式中:
12233114450.3m; 1.0m;=sin (m),601.5m m h h h h h l l h h h αα≥⋅≥——超高,取为——清水区高度,《室外给水设计规范》要求——斜管区高度,,为斜管长为斜管放置倾角,通常为;——配水区高度,《室外给水设计规范》要求——泥斗高,。
8、沉淀池出口设计—集水系統
目前采用的办法多为集水槽出水。
断面为矩形的集水槽,采用淹没式孔口集水方式。
①集水槽长度jsc L
6.28m jsc L =沉淀池长度=
②每座沉淀池中集水槽的个数N
/10.8/1.29N B a ===
式中:
m <1.5m B a ——清水区宽,;——集水槽中心距,一般。
③单根集水槽槽宽b
0.40
0.9()=0.19m b q '= 式中:
330
000 1.2~1.5=1.372.83m /h =/56.02m /h q q q q q Q N ''=——考虑了沉淀池超载系数的单根集水槽的流量(一般为设计流量的倍),=;——单根集水槽中的流量,。
校核:集水槽总面积/沉淀池表面积<0.25。
④单根集水槽的高度jsc h
123411234=0.24+0.05+0.05+0.1 =0.44m +0.75 1.25m =
=,221.2550mm 50mm jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc jsc h h h h h b b h h b h h h =++++ 式中:
起点槽中水深中点槽中水深——集水槽中水深,,为了便于施工,统一按照计;
——集水槽中水的跌落高度,一般取;
——孔口的淹没深度,可取为;
——槽的超高,可取为100mm 。
⑤集水槽上孔眼的计算
集水槽所需孔眼的总面积ω:
2
0.033m
ω=
3
3
m/s
0.62
m
jsc
q
h
μ
'
式中:
——集水槽流量,;
——流量系数,对于薄壁孔口,取为;
——孔口淹没水深,。
单孔面积
ω
22
0.00050m
4
d
π
ω==
孔眼个数n:
/66
nωω
==个
集水槽每边孔眼的个数n'
33
n'=个
孔眼中心距为
s
0.19m
'
jsc
L
s
n
==
通常,孔眼在槽两侧交错排列。
集水槽上每隔800mm设置一根DN20内套丝口不锈钢横撑。
⑥集水总槽(出水渠)
采用薄壁堰出水,堰口应保持水平。
渠内水深h:
0.450m
0.8~1m
h
B
==
式中:
——为出水渠宽度,可取为。
为保证自由溢水,出水渠的超高定为0.1m,渠道深度为0.75m。
9、沉淀池进水系统
采用穿孔墙整流时:
孔眼面积20/=1.75m Q v Ω=孔
10、排泥方式及计算
排泥管管径为d :
0.0966m 966mm 1000mm d ===,取为。