水力澄清池计算

净水厂清水池计算书
经过处理后的水进入清水池，清水池可以调节水量的变化并储存消防用水。

此外，在清水池内有利于消毒剂与水充分接触反应，提高消毒效果。

第一节清水池有效容积
设计水量Q=27500m3/d=0.318m3/s
清水池有效容积，包括调节容积、消防容积和水厂自用水量的调节量，
水池的总有效溶剂
V=KQ
K—经验系数一般10—20%，取K=20% .
V=0.2 2.75 104=5500m3，
清水池共设2座，则每座清水池有效容积V1=V/2=2750m3 第二节清水池的平面尺寸
每座清水池的面积A=V1/h
设计取有效水深h=4.0m
A=2750/4=687.5m2
取清水池宽度B=20m 则长度L=A/B=678.5/20=34.37m
取清水池长度L=35m
清水池超高h1=0.5m
则清水池总高度H=h1+h=4.0+0.5=4.5m
第三节管道系统
一、进水管
选用DN450mm
根据水力计算
二、出水管
选用DN450mm
根据水力计算
第四节清水池布置
一、导流墙
在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间不少于30min，每座清水池内的导流墙设置4条，间距4.0m，将清水池分隔成五格。

二、检修孔
在清水池顶部设圆形检修孔3个，直径为1200mm。

三、通气管
为了使清水池空气流通，保证水质新鲜，通气孔共设20个，每格4个，通气管径为200mm，通气管伸出地面高度高低落错，便于空气流通。

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。

第6节澄清池(Clarifier)污泥再悬浮起来，池中保持大量矾花，脱稳胶体靠接触凝聚粘附在活性泥渣上。

→（混合）→澄清常用于给水处理需保持矾花一定浓度，通过排泥控制沉降比在20－30％。

泥渣悬浮型（过滤型）：矾花容易冲出去，但对细小矾花具有过滤作用如悬浮澄清池、脉冲澄清池泥渣循环型（分离型）：效果与上相反如机械加速澄清池、水力循环澄清池一、加速澄清池1920年美国infilco公司发明的1935年有工程实例1965年我国开始使用一反应区容积：15－20分Q二反应区容积：7－10分Q分离区v上＝1－1.2 mm/st总＝1－1.5h，比平流式快需定期排泥回流泥量Q’＝3－5Q第2：第1：清水区＝1：2：7优点：处理效果好，稳定，适应性强, 适用于大、中水厂缺点：机电维修启动时有时需人工加土和加大加药量二、水力循环澄清池喷嘴速度过大、过小都不行，v＝4－7m/s喉管v＝2－3m/s一反应室出口v=60mm/st＝15－30s二反应室下降v＝40－50mm/s出口v＝5mm/st＝80－100s分离区v＝1－1.2mm/s, t＝1h回流泥量＝2－4Q优点：不需机械搅拌，结构简单缺点：反应时间短，运行不稳定，泥渣回流控制较难，适应性差，适用于小水厂。

三、脉冲澄清池靠脉冲方式进水，悬浮层发生周期性的收缩和膨胀：1）有利于颗粒和悬浮层接触；2）悬浮层污泥趋于均匀。

配水方式：紊流板充水时间：25－30s放水时间：6－10s1956年法国首先发明工作稳定、单池面积大、造价低，但周期不易调整。

四、悬浮澄清池强制出水管出水20－30％，来保持池内泥渣浓度一定。

池内水流上升速度v＝0.8-1.0 mm/s结构简单，但运行适应性差（水温、水量、变化时，泥渣层工作不稳定）✧澄清池中加斜板，注意反应室的配套设计✧欧洲过滤型澄清池多，美国机械加速澄清池多。

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.净产水能力为Q=800 m3/h=0.22 m3/s二反应室计算流量一般为出水流量的3-5倍.m Q Q 3/1.15==.一、机械搅拌澄清池，搅拌机计算1、提升叶轮 kw n H Q N sm m d r n s m s m Q Q c m Cnd Q B 0.16.010205.01.111001025.1~5.05.min 73.51.122.053,3153.0573.531.1606011331221=⨯⨯⨯=====⨯====⨯⨯⨯==ρ叶轮提升消耗功率：，叶轮外线流速：叶轮外径：，叶轮转速：出口宽度：2、桨叶()kwN N N mb b Z mR R m R R mh W C kw Z R R g h W CN 628.11628.0425.062.1425.0625.1625.1225.32.15.03.06.03.0628.0400122211424132=+=+==--=-=-==-----=-=提升和搅拌功率桨叶宽度片桨叶数内半径桨叶外半径）取应室的桨叶高度（一般为一反叶轮旋转角速度阻力系数一般取桨叶消耗功率：ρ 3、驱动电动机功率：电磁调速电动机效率为0.8，减速器效率为0.9，轴承效率为0.9，则总效率为前面所有效率相乘既0.648电动机功率N=1.628/0.648=2.1(KW)取N=11KW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16m ，外缘线速：3min m ,进水SS=1000mg/l ，去除率40% 功率计算：刮泥机悬挂部件的重力w=30000N ，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N kn d w p 5.2812305.022.33000021=⨯⨯⨯=⨯= 设钢球槽的中心圆直径为0.5m 。

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。

高密度澄清池设计计算1.确定设计参数首先需要确定设计参数，包括流量Q、沉降速度V、污泥浓度C、沉淀区面积A等。

这些参数通常根据处理水的水质特性、处理要求和设备规模进行确定。

2.确定澄清池尺寸根据确定的设计参数，可以计算澄清池的尺寸。

首先确定沉淀区的体积Vv，可以根据处理水的流量和沉降速度计算得到，即Vv=Q/V。

然后根据污泥浓度和沉淀区体积计算污泥总量Vt，即Vt=Vv*C。

最后根据污泥总量和污泥浓度计算沉降区面积A，即A=Vt/C。

确定了沉降区面积后，可以根据所选的澄清池类型（如水平流澄清池、竖直流澄清池）计算出澄清池的长度L和宽度B。

3.设计出水系统澄清池的出水系统通常包括出水管道和出水阀门等设备。

根据出水要求和流量，确定出水管道的直径和长度。

出水阀门的选型应根据所需的控制功能进行。

4.设计进水系统进水系统通常包括进水口、流量调节装置和分流器等设备。

根据进水流量和所选设备类型确定进水管道的直径和长度。

流量调节装置的选型应考虑到进水流量调节的灵活性和准确性。

分流器的选型则应根据污水流量分配和流速均匀度的要求。

5.设计污泥排泄系统污泥排泄系统通常包括污泥收集和处理装置。

根据沉降池的尺寸和污泥排放要求，设计合适的污泥收集装置，如底部搅拌器和污泥收集槽。

同时，还需要考虑污泥处理的方式，如直接排放或进一步处理。

6.确定配套设备根据澄清池的设计参数和要求，确定所需的配套设备，如水泵、搅拌器、浊度计、PH计等。

这些配套设备通常用于澄清池的运行控制、水质监测和维护保养等。

综上所述，高密度澄清池的设计计算需要确定设计参数、计算澄清池尺寸、设计出水系统、设计进水系统、设计污泥排泄系统以及确定配套设备等步骤。

这些步骤的具体计算方法和参数选择需要根据实际情况和要求进行确定。

高效沉淀池池设计计算书一、设计水量Q=47250t/d=1968.75t/h=0.547m3/s二、构筑物设计1、澄清区水的有效水深：本项目的有效水深按7.8米设计。

斜管上升流速：12～25m/h，取22.5 m/h。

——斜管面积A1=1968.75/22.5=87.5m2；沉淀段入口流速取60 m/h。

——沉淀入口段面积A2=1968.75/60=32.81m2；中间总集水槽宽度：B=0.9（1.5Q）0.4=0.9×（1.5×0.547）0.4=0.832m 取B=1.4m。

从已知条件中可以列出方程：X·X1=32.81 ——①（X-2）·（X-X1-0.4）=87.5 ——②可以推出：A=X3-2.4X2-119.51X+65.62=0当X=11.9时A=-11.25＜0当X=12时A=13.9＞0当X=14时A=666＞0所以取X=14。

即澄清池的尺寸：14m×14m×7.41m=1452.36m3原水在澄清池中的停留时间：t=1452.36/0.547=2655s=44.25min；X1=32.81/x=2.34 , 取X1=1.9m,墙厚0.4m斜管区面积：12m×11.7m=140.4m2水在斜管区的上升流速：0.547/140.4=0.0039m/s=3.9mm/s=14.04m/h从而计算出沉淀入口段的尺寸：14m×1.9m。

沉淀入口段的过堰流速取0.05m/s，则水层高度：0.547÷0.05÷14=0.78m。

另外考虑到此处设置堰的目的是使推流段经混凝的原水均匀的进入到沉淀段，流速应该比较低，应该以不破坏絮体为目的。

如果按照堰上水深的公式去计算：h=（Q/1.86b）2/3=（0.547/1.86×14）2/3=0.076m。

则流速为0.385m/s。

这么大的流速经混凝的原水从推流段进入到沉淀段，则絮体可能被破坏。