竖流折板絮凝原理及其工艺设计
竖流折板絮凝原理及其工艺设计Ξ
刘 强
(南昌有色冶金设计研究院,南昌市,330002)
〔摘 要〕从水力学方面分析了净水厂中竖流折板絮凝池的基本原理,阐述了竖流折板絮凝池的工艺特点及其工艺设计。
〔关键词〕折板絮凝原理 工艺特点 工艺设计
1 前言
在给水净水厂的水质净化过程中,混凝反应是一个十分重要的环节,它的完善程度对净水的后续处理影响很大。同时,它又是一个复杂的物理化学过程,一般可分为混合和絮凝两个阶段。在混合阶段,通过快速混合设备使无机盐混凝剂能迅速而均匀地扩散于水中,以创造良好的水解和聚合条件;同时,胶体脱稳随即完成并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚,在此阶段不要求形成大的絮凝体。而在絮凝阶段,水在水力或机械搅拌下产生流体运动,造成水中颗粒碰撞从而形成具有良好沉淀性能的大的密实絮凝体。
絮凝池形式较多,分水力搅拌式和机械搅拌式两大类,水力搅拌式有隔板絮凝池、折板絮凝池、穿孔旋流絮凝池、网格絮凝池等。如何提高絮凝过程的效率,缩短絮凝时间,以减小絮凝池的容积,是絮凝池设计的一个重要课题。而竖流折板絮凝工艺就是近年来在我国得到广泛应用的有效、可行、适用范围较广的一种高效能水力絮凝方式。2 竖流折板絮凝的工作原理
竖流折板絮凝池是在竖流隔板絮凝池基础上发展起来的,它是将竖流隔板絮凝池的平板隔板改成具有一定角度的折板。其基本工作原理是,通过在絮凝池内设置一定数量的折板,加入絮凝剂并经充分混合的水流进入上下翻腾的夹间通道,通过折板间形成的缩放或拐弯造成边界层分离现象,并产生附壁紊流耗能,在絮凝池内沿程输入微量而足够的能量,增加水流内部颗粒的相对运动、相互碰撞,有效地提高输入能量的利用率和容积使用率,以缩短絮凝时间,提高絮凝体的沉降性能,从而达到絮凝的效果。
折板絮凝按折板组合形式,可分为同波折板和异波折板两种类型(如图1所示),两种折板絮凝类型的水动力学条件稍有不同,以下将详细阐述。
211 竖流同波折板絮凝
折板可以波峰对波谷平行安装,称同
第20卷第2期有 色 冶 金 设 计 与 研 究
1999年
6 月
Ξ收稿日期:1998-11-20
波折板絮凝。波谷造成的转角形成水流运
动的干扰物,继续流来的水流,遇扰流物势必改变原来的流向,部分脱离边界朝另一方向流去,水流出现少量的离解。分离点以下,将有水流来填充,从而形成小回流区,主流与回流的交面形成紊动涡体的制
造场所,使流速分布改组,据有关实测资料,波峰处流速与主流区流速相近,而波谷处流速较低,出现微小涡旋,涡旋不断形成,不断释出,且在这种折板多弯流中,主流变向频繁,左右振荡,从而使颗粒产生碰撞,形成了絮凝
。
图1 折板絮凝池剖面示意
(1)同波折板;(2)异波折板
212 竖流异波折板絮凝折板波峰相对安装,称异波折板絮凝,式。当水流通过时,这种通道的渐变缩放使水流流速发生变化,即水流通过缩口时,流速增加,水流经过放口时,流速减小,这种流速的变化可形成淹没式射流。在上下缩放口处,水流的动能差很大,射流水舌增加,水流剧烈的紊动,这种脉冲式的紊动每经过一个缩放口就要重现一次,保持了颗粒的碰撞频率,达到了分散加能的作用,从而形成絮凝。
以上两种形式的竖流折板絮凝,主要是由于折板的变向形成摇摆振荡或折板的缩放形成脉冲振荡,振荡充满整个絮凝过程中。我们可以将折板的每一个转角处、两折板之间的空间视为CSTR 型单元反应器,而竖流折板絮凝是众多的CSTR 型单
元反应器串联起来的推流式(PF 型)反应器。
3 竖流折板絮凝的工艺特点
通过以上分析,我们可以总结出竖流折板絮凝池有如下几个工艺特点:
(1)有较好的絮凝效果。由于絮凝池
中的折板构造,从而保证了水中颗粒的碰撞频率;另外,为了防止絮凝体在水流振荡运动中被剪坏,全过程流速沿程递减,分段控制低流速,使絮凝粒度逐渐增大而沉速增加。
(2)较小的能耗。由于流速低,相应的水头损失就小,其中大部分能量消耗在颗粒的碰撞上,能量利用比较合理,以较小的能耗,取得了较好的絮凝效果。
(3)结构紧凑,池体面积小。由于絮凝效率高、絮凝时间短,因此池体所占容积较小,池身可深可浅,能适应沉淀池设计尺寸要求。
(4)适应水量的变化幅度较大。
(5)不用机械动力设备,维护管理十分方便。
(6)折板可用预制的钢丝网水泥板或聚乙烯板,简化了施工。
4 竖流折板絮凝池工艺设计中
的几个问题
411 絮凝时间
室外给水设计规范中规定竖流折板絮
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46?有 色 冶 金 设 计 与 研 究第20卷
凝池的絮凝时间为6～15min,但多年来各水厂生产实践证明,絮凝时间不宜少于10min,否则,可能出现絮凝池对原水水质的变化适应性差、絮凝效果不理想而增大耗药量的情况,因此,建议竖流折板絮凝池设计时间10～15min为宜。
412 竖流折板絮凝组合形式
絮凝池多采用3段,前段为异波折板,以增大水头损失和流速梯度值,中段为同波折板,后段为平板,使G值从大到小。在絮凝过程中,竖向流速应逐段降低,前段流速为0125～0135m/s,中段为0115～0125m/s,末端为0105～0115m/s。
413 排泥
由于竖流折板絮凝池后段流速较低,设计时应重视絮凝区的排泥问题,在絮凝池的末端和出口设置排泥管。
414 絮凝池的G T值
在絮凝反应工艺设计中,无论是何种絮凝形式,为了作定性控制,应对絮凝池的G、T值进行校核。对于水力搅动反应池, G值计算公式如下:
G=γh tμ
式中,G为平均流速梯度;γ为水的单位重,即ρg;h为絮凝中的水头损失;t为停留时间;μ为动力粘滞系数。
竖流折板絮凝的平均G值为30～50s-1,G T值大于2×104,各反应段具体可参照表1。
表1 折板絮凝池各段的G、T值
名称前段中段末段
G,s-160～10030～5015～25
T,s120～150120～150120～150
415 折板的设计
在竖流折板絮凝设备中,影响反应效果的主要因素为折板间距、转角和波折数。因为如转角过小,易形成固定旋涡区或死
水区,转角过大,折弯就小,扰流作用小,现多采用90°或120°波折角。而波折数则取决于组装折板的条板宽度,条板越宽,波数越少,反之,波数越多,折板宽度多为015～016m,而折板间距按递减流速计算确定。
416 其它
由于折板间距小,因此,竖流折板絮凝常用于中、小水厂,而对较大型水厂可采取“大型水厂小型化”的措施来设计折板絮凝池,以增强水流振荡作用。
5 工程实例
某县水厂规模为40000m3/d,采用2个池子,每池设计流量为20000m3/d,采用折板絮凝形式
,见图2,设计参数如下:
图2 竖流折板絮凝池
絮凝时间:14min;
流速:分三段,一段为0132m/s,二段为0123m/s,三段为011m/s。
排泥方式:穿孔管引出排泥管。
6 结束语
自1978年在江苏省六合县水厂建成国内第一座试验用竖流折板絮凝池以来,
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第2期刘强:竖流折板絮凝原理及其工艺设计
竖流折板絮凝池在我国得到广泛的应用,但作为一种较新型的絮凝工艺,有许多问题有待进一步研究,絮凝反应机理有待进一步探讨,设计方法及参数的选取有待进一步完善,使折板絮凝池的工艺设计做到更加合理、经济。
(上接第62页)
①将抽象的城市设计构想转变为具体的条件、要求和指标,如建筑高度、建筑风格、空间尺度与环境要求等;
②将控制条件、指标与具体要求落实到相应的建设地块上进行控制,以便作为土地招议标底条件和融入修建性详细规划,在建设中付诸实施;
③对城市设计构想的重要区段,应作意象性的形体规划,以引导修建性详细规划作细致的环境景观设计。
控制性详细规划是城市规划管理的依据,其文本为法律文件,因此城市设计成果应与详规同时完成。除了其共用的平面规划图外,还应包括设计片区的环境景观规划图(含特色与保护规划图)。其文本则主要是对设计的立意说明及实施指导。
4 结束语
城市设计已在各个阶段的城市规划中广泛应用,这对于提高我国的城市规划水平起着重要作用。当前城市设计已成为规划界、建筑界的热点研究领域之一,但就其范围、构成等方面,国内仍有争论。随着城市设计研究的深入,在我院规划、建筑、园林、环保等专业共同努力下,我院城市规划设计工作必然会上一个新台阶。
参 考 文 献
1 陈为邦1积极开展城市设计,精心塑造城市形象1城市规划,1998,(1)
2 邹德慈1有关城市设计的几个问题1北京规划建设,1998,(1)
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折板絮凝池计算书
折板絮凝工艺设计计算书 一、主要采用数据 1、水厂规模为40000m3/d,已经加自用水量,则净水处理总水量应为: Q设计 =40000=1666、67=0、463 2、设总絮凝时长为:T=17min 3、絮凝区有效尺寸: V 有效 = Q设计×T×60=234、6 4、絮凝池的布置: 将絮凝池分为两个并联的池,根据沉淀池的宽度10m,每个絮凝池的宽度为5m。且设其有效深度H=3、6m; 因此有,单个絮凝池的尺寸为13、0×5m×3、6m(长宽深)。单个流量Q=0、23m2 /s, 将每个絮凝池分为三段絮凝,第一段采用相对折板(第1~3格)、第二段采用平行折板(第3~6格)、第三段采用平行直板(第7~8格)。折板采用单通道。1~6格折板厚度采用0、06m。第7~8格为0、1m。 二、详细计算 一)第一絮凝段: 设通道宽度为B=1、4m,设计中间峰速v1=0、3m2 /s 1)、中间数据 ①中间峰距:b1 =Q/(v1 *B)= =0、55m ②中间谷距:b2 =0、55+0、355*2=1、26m 2)、侧边数据 ①侧边峰距:b3 = = = 0、885m ②侧边谷距:b4=0、885+0、355=1、240 3)、速度 ①中间谷距速度:v2 = Q/(b2 *B)= =0、130 m2 /s ②侧边峰距速度:v3 = Q/(b3 *B)= =0、186 m2 /s ③侧边谷距速度:v4 = Q/(b4 *B)= =0、132 m2 /s 4)、上下转弯数据 ①设上转弯高度:0、72m、 上转弯速度:v上= Q/(0、72*B)= =0、228 m2 /s ②设下转弯高度:0、90m 下转弯速度:v下= Q/(0、9*B)= =0、193 m2 /s 5)、水头损失 ⑴缩放损失
折板絮凝池计算例题1
3.2 折板絮凝池 3.2.1 设计流量 Q= 4.5×104×1.08/86400=0.562m 3/s 3.2.2 絮凝反应时间 T=15min ，分三部分，反应时间各占5min 。 3.2.3 池子体积 V=QT=0.562×15×60=505.8 m 3 3.2.4 池子面积 池深取4.2m （有效水深H=3.9m ），则 A=V/H=505.8/3.9=129.7 m 2 考虑折板厚度、隔墙在池内占面积系数1.05，则 池子面积A=1.05×129.7=136.2 m 2 3.2.5 池长 池宽B=11.4m （与后述平流沉淀池等宽） L=A/B=136.2/11.4=12m 3.2.6 采用平流式布置折板，分三段，即为相对折板、平行折板和平行直板。第一、二段采用120度折板，规格为l ×b=4130×800mm ，厚为50mm ，钢筋混凝土制，第三段采用直板，厚为50mm ，钢筋混凝土制。 3.2.6.1 相对折板 取波峰流速v 1=0.35m/s ，波谷流速v 2=0.15m/s 峰宽A=m v v v b 6.02 cos 2212=-α 谷宽B=2bcos 2 α+A=1.4m 折板的通道拐弯处的过水断面面积为通道过水断面的1.2—1.5倍，按此原则对折板进行凑整计算，核算后，确定折板数量为7.5×2×4=60块。 折板的通道拐弯处宽S 1=1.2×0.562/3.9×0.35=0.49m 则1800拐弯处流速v 0=0.562/3.9×0.49=0.29m/s 渐放段水损h 1=0.5 m g v v 0026.08 .9215.035.05.022 22221=?-?=- 渐缩段水损h 2=[1+0.1- ()][()]m g v F F 0057.06 .1935.04.16 .01.0122221221 =-+= 每个1800拐弯处水损h i =3m g v 0129.06.1929.0322 20=?= ∑h=n(h 1 +h 2)+ ∑h i =3×7×(0.0026+0.0057)+2×0.0129=0.20m 3.2.6.2 平行折板 取板间流速v=0.185m/s ，折板间距B=1.4m 折板数量为6.5×2×2=26块 折板的通道拐弯处宽S 2=1.5×0.562/3.9×0.185=1.2m
污水深度处理设计计算
第3章 污水深度处理设计计算 污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后，为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。针对污水（废水）的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺。常用于去除水中的微量COD 和BOD 有机污染物质，SS 及氮、磷高浓度营养物质及盐类。 絮凝过程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，从而形成较大的，絮凝体，以适应沉淀分离的要求。 常见的絮凝池有隔板絮凝池，折板絮凝池，机械絮凝池，网格絮凝池。隔板絮凝池虽构造简单，施工管理方便，但出水流量不易分配均匀。折板絮凝池虽絮凝时间短，效果好，但其絮凝不充分, 形成矾花颗粒较小、细碎、比重小，沉淀性能差，只适用于水量变化不大水厂。机械絮凝池虽絮凝效果较好、水头损失较小、絮凝时间短，但机械设备维护量大、管理比较复杂、机械设备投资高、运行费用大。网格絮凝池构造简单、絮凝时间短且效果较好，本设计将采用网格絮凝池[8,9,10,11]。 3.1.1网格絮凝池设计计算 网格絮凝池分为1座，每座分1组，每组絮凝池设计水量： s /m 308.0Q 31= （1）絮凝池有效容积 T Q V 1= （3-12） 式中 Q 1—单个絮凝池处理水量（m 3/s ） V —絮凝池有效容积（m 3） T —絮凝时间，一般采用10~15min ，设计中取T=15min 。 3277.2m 60150.308V =??= （2）絮凝池面积 H V A = （3-13） 式中 A —絮凝池面积（m 2）； V —絮凝池有效容积（m 3）； H —有效水深（m ），设计中取H=4m 。 2m 3.694 2.277A == （3）单格面积 1 1 v Q f = （3-14） 式中 f —单格面积（m 2）；
折板絮凝池计算例题
例1－2 设计水量为Q = 10万m 3/d ，自用水系数为1.08。 解：（1）设一组由两个絮凝池组成 则单池设计流量为 h m Q /625.03600 24208.1101034=????= （2）絮凝池所需要容积及絮凝池总体积尺寸确定 1）絮凝时间T = 13min 2）絮凝池所需要净容积 V= 2QT = 2×0.625×13×60 = 975m 3 3）絮凝池隔墙，配水间，折板所占容积按30%计算，则絮凝池的实际体积为1.3V 4）单个絮凝池的净容积 V = QT = 487.5 m 3 5）参照已设计的平流沉淀池尺寸,池宽L=12.50m ，有效水深H=3.5+H 1+H 2，其中 的H 1为絮凝池水头损失，H 2为絮凝池至沉淀池水头损失 则有效水深H=3.5+0.4+0.1=4.0m 超高0.3m ，泥斗高0.6m 则单个絮凝池的池宽m H L V B 75.95 .120.45 .487=?=?= ,取B=9.75m （3）进水管计算 1）设一条进水管，其设计流量Q=1.25m 3/s=1250L/s 取流速v=1.11m/s 选管径DN1200，一条进水管承担两个絮凝池 （4）配水间的设计 配水间净长取5.7m ，净宽取2.5m 其进入一个絮凝池的流速v=0.7m/s ，则D=1.06m,相对来说取深为2m 配水间尺寸V=2.5×5.7×2.0m 3 （5）分室分格计算 1）絮凝池采用多通道折板絮凝池，里面安装折板箱，为平行折板 分四档，每档流速分别为 v 1=0.3m/s ； v 2=0.25m/s ； v 3=0.20m/s ； v 4=0.15m/s 2）第一档计算 第一档分为8格，每格宽1.3m 则每格净长 60.13.13.0625.0=?==vB Q L m 则长L=1.60m 实际流速
计算说明书 2017042385813
n d Q 4.42 1184.0h =计算说明书 水厂的设计水量Q 设计 水厂自用水量的大小取决于给水处理方法、构筑物型式以及原水水质等因素，一般采用最高日用水量的5%~10%，这里取5%。根据城市用水量状况，为10万吨/日的供水量，所以 Q 供水=1000003 m /d=4166.73 m /h=1157.4L/S 而水厂的处理水量则要加上自用水量 Q 设计=Q 供水*（1+0.05） =1050003m /d =43753m /h =1215.3L/S =1.2153m /S 混合工艺设计计算 考虑设絮凝池2座,混合采用管式混合。设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50米。进水管采用两条, 设计流量为Q=96300/24/2=0.5573/m s 。 进水管采用钢管,直径为DN800,查设计手册1册,设计流速为1.11m/s ，1000i=1.8m ，混合管段的水头损失50 1.8 0.091000 h iL m ?== ≈。小于管式混合水头损失要求为0.3-0.4m 。这说明仅靠进水管内流速不能达到充分混合的要求。故需在进水管内装设管道混合器,本设计推荐采用管式静态混合器，管式静态混合器示意图见图4.3。 1. 设计参数： 采用玻璃钢管式静态混合器（如图4.3），近期采用2个。 每组混合器处理水量为0.608m 3/s ，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m ，，进水管采用两条DN800钢管。 2. 设计计算： 管式静态混合器的水头损失一般小于0.5米，根据水头损失计算公式
式中，h ——水头损失（m ） Q ——处理水量（m 3/s ） d ——管道直径（m ） n ——混合单元（个） 本次设计中，采用两条铸铁输水管道由水源地向给水厂输水，其中原水流速不小于0.6m/s ，在技术上最高流速限定在2.5~3.0m/s 的范围内。此外还需要根据当地的经济条件，考虑管网造价和经营管理费用等因素，来选出合适的经济流速。本次设计中经济流速取1.25[1]m/s ，每条输水管的输水流量为0.608m3/s 。 则输水管径 d= 14 .325.1608 .04v 4??= πQ =0.787m 。 n d Q 4.421184.0h =<0.5m ，故2 4 .41184.05.0n Q d ?< 设计中取d=0.8m ，Q=0.608m 3/s 。 2 4 .41184.05.0n Q d ?<=4.28 水力条件符合。 选DN800内装4个混合单元的静态混合器。加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/4处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。 （3）混合器选择： 查设备手册选用管式静态混合器，规格DN800。静态混合器采用4节，静态混合器总长4100mm ，管外径为820mm ，质量1249kg ，投药口直径65mm 。 原水 管道 药剂 混合单元体 静态混合器 管道
折板絮凝池
折板絮凝池 本设计采用折板絮凝池。折板絮凝池是在絮凝池内，放置一定数量的折板，水流沿折板上、下流动，经过无数次折转，促进颗粒絮凝。这种絮凝池因对水质水量适应性强，停留时间短，絮凝效果好，又能节约絮凝药剂，因此选用次絮凝池。 设计计算： 1．单组絮凝池有效容积 Q=30000/24=1250m3/h V=QT=1250*12/4/60=62.5m3 2.絮凝池长度 取 H’=3.25m,B=6.0m L’=V/H’/B=62.5/3.04/6=3.25m 絮凝池长度方向用隔墙分成三段，首段和中段均为1.0米，末段格宽为2.0米，隔墙厚为0.15米，则絮凝池总长度为 L=3.25+5*0.15=4.0m 2.各段分隔数 与沉淀池组合的絮凝池池宽为24.0米，用三道隔墙分成四组，每组池宽为B’=[24-3*0.15]/4=5.8875m 首段分成10格则每格长度 L 1 =2[5.8875-4*0.15]/10=1.06m 首段每格面积为 f1=1.0*1.06=1.06m2 通过首段单格的平均流速为 v1=1250/3600/4/1.06=0.082m/s 中段分为8格，末段分为7格，则中段和末段的各格格长、面积、平均流速分别为 L2=1.36m f2=1.36m2 v2=0.064m/s L3=0.71m f3=1.42m2 v3=0.061m/s 3.水头损失计算 相对折板 取v 1=0.14m/s v 2 =0.27m/s h 1=0.5*（v 1 2-v 2 2）/2g=0.00136m 渐缩段水头损失 取F 1=0.56m2 F 2 =1.06m2 h 2=[1+0.1-（F 1 /F2）2]v 2 /2g=0.00082m h=0.312m 平行折板
絮凝形式比较
1.1絮凝工艺简介 絮凝工艺的基本要求是，原水与药剂经混合后，通过絮凝设备应形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式较多，概括起来分成两大类：水力搅拌式和机械搅拌式。考虑到机械絮凝池维修工作量大、能耗高，本技改工程拟采用水力絮凝池。水力絮凝工艺主要有以下几种：微涡流絮凝工艺/隔板工艺、折板工艺及网格工艺等，相关工艺简述如下： 1.1.1微涡流絮凝工艺简介 水的涡旋流动增加流速梯度，促进水中胶体亚微扩散与絮体碰撞，提高絮凝效率。涡流尺寸越小，越接近絮体尺寸（毫米级），效果越显著。隔板等絮凝池为大涡流（米级），折板等絮凝池为中涡流（分米级），网格絮凝池为小涡流（厘米级）。而微涡流絮凝工艺，其产生微涡流的数量和效果均优于网格絮凝池，絮凝效率较传统工艺提高一倍以上。 微涡流絮凝工艺的核心是微涡流絮凝器，其为空心球体结构，表面开有小孔，当水流以适当的流速穿过小孔，在壳体内外表面处产生大量的小涡流，同时因壳体流速较小，形成絮凝泥渣层，泥渣层对水流的扰动产生微涡流。 微涡流絮凝工艺的特点是： ①絮凝效率高，与传统工艺相比产水量可提高50～100%； ②反应时间短，只要5～8分钟，是传统工艺的1/3/~1/2； ③絮体质量高，有利于提高沉淀效率； ④水量水质变化适应能力强，可适应负荷50～120％范围内变化； ⑤出水质量稳定，絮凝剂消耗降低10～20%，滤池反洗水节约30%以上； ⑥安装简单，维护方便，改造只需少量土建改动，微涡流絮凝器直接投入使用，施工周期短，且絮凝器不易堵塞，便于清洗，寿命长。 1.1.2隔板絮凝工艺简介 隔板絮凝池是应用历史悠久、目前仍常应用的一种水力搅拌絮凝池，有往复式和回转式两种。后者是在前者的基础上加以改进而成。在往复式隔板絮凝池内，水流作180度转弯，局部水头损失较大，而这部分能量消耗往往对絮凝效果作用不大。因为180度的急剧转弯会使絮体有破碎可能，特别在絮凝后期。回转式隔板絮凝池内水流作90度转弯，局部水头损失大为减小，絮凝效果也有所提高。 隔板絮凝池通常用于大、中型水厂，因水量过小时，隔板间距过狭不便施工和维修。 隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。 缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格絮凝池相比，因水流条件不甚理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大，故需较长絮凝时间，池子容积较大。 1.1.3折板絮凝工艺简介 折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展起来的，目前已得到广泛应用。 折板絮凝池是利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态，是能量损失得到充分利用，停留时间缩短，折板絮凝有多种形式，可以波峰对波谷平行安装，称“同波折板”；也可波峰相对安装，称“异波折板”。按水流通过折板间隙数，又分为“单通道”和“多通道”。折板絮凝池可布置成竖流或平流式。
课程设计计算书1---副本
】 （二）计算书 1. 加药间 溶液池 溶液池的容积W 2 417bn Q = 2αW W 2：溶液池容积（m 3）； Q ：处理水量（m 3 /h ）； α：混凝剂最大投加量（mg/L ），设计中取30mg/L . b ：混合浓度（%），混凝剂溶液一般采用5-20，设计中采用12； n ：每日调制次数，设计中取n=2； 329.27m =2 x 12 x 4173092 x 30=W 溶液池设置两个，以便交替使用，保证连续投药。总深H ＝H 1+H 2+H 3＝1++＝。形状采用矩形，H 1为有效高度，取1m ；H 2为安全高度，取；H 3为贮渣深度，取。 溶液池取正方形，边长为F 1/2=2=，取。所以溶液池尺寸为长×宽×高＝××＝，则溶液池实际容积为 池旁设工作台，宽~，池底坡度为。底部设置DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm 一条，于两池分设放水阀门，按1h 放满考虑。 溶解池 ; 溶解池的容积W 1 321m 78.2=x9.273.0=0.3W =W 溶解池取正方形，有效水深H 1＝，则 面积F ＝ W 1/H 1，即边长a ＝ F 1/2＝，取 溶解池深度H ＝H 1+H 2+H 3＝1++＝，其中H 2为超高，设为；H 3为贮渣深度，取。 溶解池形状为矩形，则其尺寸为：长×宽×高＝××＝。溶解池设为两个。 溶解池放水时间为10分钟，则放水量为：s L t W q /6.4=10 ×601000 ×78.2=60=1
查水力计算表得放水管管径d 0=50mm ，采用塑料给水管；溶解池底部设管径d=100mm 的排渣管一根。 《 投药管 投药管流量： q ＝ S L W /21.0=60 ×60×241000 ×2×27.960 ×60×241000 ×2×2＝ 查水力计算表得投药管管径d ＝30mm ，实际流速为s 溶解池搅拌设备 溶解池搅拌设备采用中心固定式平桨板式搅拌机。 计量投加设备 混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型,重力投加方式有泵前投加和高位溶液池重力投加;压力投加方式有水射投加和计量泵投加。计量设备有孔口计量，浮杯计量，定量投药箱和转子流量计。本设计采用耐酸泵和转子流量计配合投加。 计量泵每小时投加药量: & h /m 39.0=24 27.9=24w = q 31 式中：1W ——溶液池容积（m3） 耐腐蚀液下立式泵型号25FYS-16选用2台，一备一用. 药剂仓库的设计计算 混合剂为聚合氯化铝，每袋质量为25kg ，每袋规格为××最大投加量为30mg/L ，水厂设计水量为：67670m 3/d ＝2820m 3/h ，药剂堆放高度，药剂储存期为30d ，则 聚合氯化铝的袋数为：袋2.2671=10x 10x 2510x 30x 20047x 30= 3 33 N ；取2672袋 药剂可以堆七层高，则堆放面积为：A ＝ ) -1(e H NV ＝ 2m 7.55=2.0-1×5.12 .0×25.0×5.0×2672）（，取为56m 。房内留有宽的过道，考虑到远期 发展，同时考虑到卸货，所以库房设计尺寸为：×6m 药库层高设，顶部设置电动单梁悬挂起重机。药库与加药间之间采用单轨吊
竖流折板絮凝原理及其工艺设计
竖流折板絮凝原理及其工艺设计Ξ 刘 强 (南昌有色冶金设计研究院,南昌市,330002) 〔摘 要〕从水力学方面分析了净水厂中竖流折板絮凝池的基本原理,阐述了竖流折板絮凝池的工艺特点及其工艺设计。 〔关键词〕折板絮凝原理 工艺特点 工艺设计 1 前言 在给水净水厂的水质净化过程中,混凝反应是一个十分重要的环节,它的完善程度对净水的后续处理影响很大。同时,它又是一个复杂的物理化学过程,一般可分为混合和絮凝两个阶段。在混合阶段,通过快速混合设备使无机盐混凝剂能迅速而均匀地扩散于水中,以创造良好的水解和聚合条件;同时,胶体脱稳随即完成并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚,在此阶段不要求形成大的絮凝体。而在絮凝阶段,水在水力或机械搅拌下产生流体运动,造成水中颗粒碰撞从而形成具有良好沉淀性能的大的密实絮凝体。 絮凝池形式较多,分水力搅拌式和机械搅拌式两大类,水力搅拌式有隔板絮凝池、折板絮凝池、穿孔旋流絮凝池、网格絮凝池等。如何提高絮凝过程的效率,缩短絮凝时间,以减小絮凝池的容积,是絮凝池设计的一个重要课题。而竖流折板絮凝工艺就是近年来在我国得到广泛应用的有效、可行、适用范围较广的一种高效能水力絮凝方式。2 竖流折板絮凝的工作原理 竖流折板絮凝池是在竖流隔板絮凝池基础上发展起来的,它是将竖流隔板絮凝池的平板隔板改成具有一定角度的折板。其基本工作原理是,通过在絮凝池内设置一定数量的折板,加入絮凝剂并经充分混合的水流进入上下翻腾的夹间通道,通过折板间形成的缩放或拐弯造成边界层分离现象,并产生附壁紊流耗能,在絮凝池内沿程输入微量而足够的能量,增加水流内部颗粒的相对运动、相互碰撞,有效地提高输入能量的利用率和容积使用率,以缩短絮凝时间,提高絮凝体的沉降性能,从而达到絮凝的效果。 折板絮凝按折板组合形式,可分为同波折板和异波折板两种类型(如图1所示),两种折板絮凝类型的水动力学条件稍有不同,以下将详细阐述。 211 竖流同波折板絮凝 折板可以波峰对波谷平行安装,称同 第20卷第2期有 色 冶 金 设 计 与 研 究 1999年 6 月 Ξ收稿日期:1998-11-20
普通快滤池和往复式折板絮凝池设计计算书
普通快滤池和往复式折 板絮凝池设计计算书-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
普通快滤池设计计算书 1. 设计数据 设计规模 近期360000/m d 滤速 8/v m h = 冲洗强度 215/s m q L =? 冲洗时间 6min 水厂自用水量 5% 2.设计计算 滤池面积及尺寸 设计水量 31.056000063000m /Q d =?= 滤池工作时间 24h ，冲洗周期 12h 滤池实际工作时间 24240.123.812T h =-? =（式中只考虑反冲洗停用时间，不考虑排放初滤水） 滤池面积 263000330.88823.8 Q F m vT ===? 采用滤池数 8N =，布置成对称双行排列 每个滤池面积 2330.8841.368F f m N = == 采用滤池尺寸 1:2=B L 左右 采用尺寸 9L m =， 4.6B m = 校核强制滤速 889.14/181Nv v m h N ?= ==--强 滤池高度 支承层高度 10.45H m = 滤料层高度 20.7H m = 砂面上水深 32H m =
超高（干弦）40.3H m = 滤池总高 12340.450.720.3 3.45H H H H H m =+++=+++= 配水系统（每只滤池） 2.3.1干管 干管流量 · 41.3615620.4/g q f g L s ==?= 采用管径 800g d mm =（干管埋入池底，顶部设滤头或开孔布置） 干管始端流速 1.23/g v m s = 2.3.2支管 支管中心间距 0.25z a m = 每池支管数 922720.25z z L n a =? =?=根（每侧36根） 每根支管长 4.60.80.3 1.752 z l m --== 每根支管进口流量 620.48.62/72 g z z q q L s n = == 采用管径 80z d mm = 支管始端流速 1.72/z v m s = 2.3.3孔口布置 支管孔口总面积与滤池面积比（开孔比）0.25%α= 孔口总面积 20.25%41.360.1034k F f m α=?=?= 孔口流速 0.62046/0.1034 k v m s == 孔口直径 9k d mm = 每个孔口面积 225263.6 6.36104k k f d mm m π-= ?==? 孔口总数 250.103416266.3610 k k k F N m f -==≈?个 每根支管孔口数 16262372k k z N n n = =≈个
折板絮凝池-V型滤池制水原理
折板絮凝池-V型滤池制水原理简介
悬浮物：这些微粒主要是由泥沙、黏土、原生动物、藻类、细菌、病毒以 及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中，产生水的浑浊现象。这些微粒很不稳定，可以通过沉淀和过滤而除去。（导致浑浊、气味等来源） 胶体：许多分子和离子的集合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物 的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量最多，因此常常使水呈黄绿色或褐色。由于胶体物质的微粒小，重量轻，单位体积所具有的表面积很大，故其表面具有较大的吸附能力，常常吸附着多量的离子而带电。同类胶体因带有同性的电荷相互排斥，它们在水中不能相互黏合而处于稳定状态。所以，胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除。 混凝基本原理：破坏胶体稳定性，使胶体与细微悬浮物脱稳并聚集成絮凝体而随重力沉淀。（如下图所示） 混凝的通用原理：先让絮凝剂与原水充分混合，尽量加大水流翻转效果， 慢慢结成矾花(大量絮凝体结合在一起）后，逐渐减小水流混合效果，防止矾花被打散。 混凝过程，并不仅仅包括混凝池，在整个平流层过程，混凝依然在继续。
絮凝池混合方式主要有两种： 1.静态管道混合器：不用维护，直接埋地下，有水头损失（如下图所示） 2.反应池搅拌机：混合效果好，设备需维护（如下图所示）
絮凝池原理：天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。为去除这 些物质通常借助于混凝的手段，也就是说在原水中加入适当的混凝剂，经过充分混和，使胶体稳定性被坏 (脱稳)并与混凝剂水介后的聚合物相吸附，使颗粒具有絮凝性能。而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集，以形成较大的絮凝体(絮粒)。“絮凝”，简单来说，就是使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的，这一现象或操作称作絮凝。通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂，其作用是吸附微粒，在微粒间“架桥”，从而促进集聚。 折板絮凝池指的是水流以一定流速在折板之间通过而完成絮凝过程的构筑物。按照水流方向可将折板絮凝池分为竖流式和平流式。根据折板布置方式不同又分为同波折板和异波折板两种形式。按水流通过折板间隙数，又分为单通道和多通道。 海沧水厂絮凝池，如图所示的线路，一共八条。每条共九格装有折板。 前三格宽1400，中间三格宽2000，后面三格宽2300，折板前三格异向，中间三格同向，最后三格直板（如下图所示）。
折板絮凝计算
絮凝池 絮凝池，又叫混凝池，就是指污水完成絮凝过程的池子。 1.絮凝的作用 （1）通过药剂或机械作用使水中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的的现象； （2）通过药剂或机械作用使水中原有胶体或溶解的有机物失稳，形成小颗粒，再进一步(加药)形成絮团，形成固相沉降，从而与水相分离的现象。 2.絮凝过程 （1）凝聚阶段：是药剂注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程，此时水体变得更加浑浊，它要求水流能产生激烈的湍流。 （2）絮凝阶段：是矾花成长变粗的过程，要求适当的湍流程度和足够的停留时间，至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉，形成表面清晰层。 （3）沉降阶段：它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程，要求水流缓慢。大量的粗大矾花沉积于池底，上层水为澄清水，剩下的粒径小，密度小的矾花一边缓缓下降，一边继续相互碰撞结大，为耗时最长阶段。 一般可以去除水中的悬浮物，有机质，胶体等。顺带当然可以降低COD、BOD、色度、透光度。 考虑利于施工，当水质水量发生变化时，可以调节机械搅拌速度所以选择折板絮凝池。
设计水量 水厂设计水量为160000 m 3/d ，自用水量取5%。折板分为两个系列，每个系列设计水量如下： 设计中取Q 设=160000 m 3/d ，k=5%,n=2 Q==?+?2 24)05.01(1600003500.0 m 3/h=0.972 m 3/s 折板絮凝池 主要数据：总絮凝时间16min ，速度梯度G 要求由901-s 逐渐减至201 -s 左右，絮凝池GT 值大于4 102?，絮凝池有效水深0H 采用3.3m 絮凝池布置成：第一段采用异波折板，第二段采用同波折板，第三段采用平行直板， 折板布置采用单通道，絮凝池分为并联的四组，每组设计流量s m q 3 243.0=，板 宽采用500mm,夹角090，板厚60mm 。 第一段絮凝区 设通道宽为1m ，设计峰速.v 1=0.35m/s,则峰距b 1: m b 694.00.135.0243.01=?= 谷距404.1355.02694.0212=?+=+=c b b 侧边峰距m c t b B b 1635.12 ) 04.0.355.0(3694.029.42)(3213=+?-?-=+--= 侧边峰距m c b b 519.1355.01635.134=+=+= 中间部分谷速2v ： s m v 173.00.1404 .1243.02=?= 侧边峰速' 1v ： s m v 420.00.11635.1243.0' 1=?= 侧边谷速' 2v ： s m v 159.00.1519.1243.0' 2=?= 水头损失计算： a 中间部分： 渐放段损失：
折板絮凝池计算书
折板絮凝工艺设计计算书 一、主要采用数据 1.水厂规模为40000m3/d ，已经加自用水量，则净水处理总水量应为： Q 设计 =40000m 2/d =m 2/h =m 2/s 2.设总絮凝时长为：T=17min 3.絮凝区有效尺寸: V 有效 = Q 设计×T ×60=m 3 4.絮凝池的布置： 将絮凝池分为两个并联的池，根据沉淀池的宽度10m ，每个絮凝池的宽度为5m 。且设其有效深度H=； 因此有，单个絮凝池的尺寸为×5m ×（长宽深）。单个流量Q= /s, 将每个絮凝池分为三段絮凝，第一段采用相对折板（第1~3格）、第二段采用平行折板（第3~6格）、第三段采用平行直板（第7~8格）。折板采用单通道。1~6格折板厚度采用。第7~8格为。 二、详细计算 < 一）第一絮凝段： 设通道宽度为B=，设计中间峰速v 1= /s 1)、中间数据 ①中间峰距：b 1 =Q/（v 1 *B ）= 0.23 m2 /s 1.4m ?0.3m2 /s = ②中间谷距：b 2 =+*2= 2)、侧边数据 ①侧边峰距：b 3 = B ?3b ?4(c +t )2 = 5?3?0.55?4?(3.55+0.4) 2 = ②侧边谷距：b 4=+= 3）、速度 ①中间谷距速度：v 2 = Q/（b 2 *B ）= 0.23 m2 /s 1.4m ?1.260m = m 2 /s ②侧边峰距速度：v 3 = Q/（b 3 *B ）= 0.23 m2 /s 1.4m ?0.885m = m 2 /s 】 ③侧边谷距速度：v 4 = Q/（b 4 *B ）= 0.23 m2 /s 1.4m ?1.240m = m 2 /s 4)、上下转弯数据 ①设上转弯高度：、 上转弯速度：v 上 = Q/（ *B ）= 0.23 m2 /s 1.4m ?0.72m = m 2 /s ②设下转弯高度： 下转弯速度：v 下 = Q/（ *B ）= 0.23 m2 /s 1.4m ?0.9m = m 2 /s 5）、水头损失 ⑴缩放损失 ①中间渐放段损失： h 1 = ε(v12?v22)2g ? = (ε 取
隔板絮凝池的简介
隔板絮凝池的简介 环境学院09给水2班崔明明学号20091705216 引言：隔板絮凝池是应用历史悠久、目前仍常应用的一种水力搅拌絮凝池，我们对此进行分析与改进。 隔板絮凝池有往复式和回转式两种。后者是在前者的基础上加以改进而成。在往复式隔板絮凝池内，水流作180度转弯，局部水头损失较大，而这部分能量消耗往往对絮凝效果作用不大。因为180度的急剧转弯会使絮体有破碎可能，特别在絮凝后期。回转式隔板絮凝池内水流作90度转弯，局部水头损失大为减小，絮凝效果也有所提高。 絮凝是通过流体流动的能量消耗，促使水中胶体颗粒在混合阶段脱稳，经初步聚集的微絮粒相互接触碰撞，逐步形成能满足沉降分离要求的较大絮体的过程，它是净水工艺中十分重要的环节，是沉淀、过滤处理的基础’ 根据反应器原理，可将絮凝池分为推流型和完全混合连续流型两类’ 本文所研究的絮凝池属于推流型中往复隔板絮凝池，因其构造简单、施工和管理方便、效果有保证，所以成为大型水厂经常采用的工艺形式。 隔板絮凝池（spacer flocculating tank）指的是水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程的构筑物。 隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。 隔板絮凝池缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格式絮凝池相比，因水利条件不甚理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大故需较长絮凝时间，池子容积较大。主要是水头损失较大，因水流条件不理想而使能量中的大部分成为无
效消耗，从而延长了絮凝时间，增大了絮凝池容积’ 特别是在水流流经拐弯角时，速度以离散数值方式变小，而不是由大到小平稳地过渡，这样消耗的能量大但对絮凝体的成长并不有利，虽然在急剧转弯下会增加颗粒之间的碰撞几率，但不合理的速度梯度分布易造成絮凝池前部由于速度梯度过小，达不到最高效率的颗粒碰撞，而后部拐角处又由于速度梯度过高，撞击过大，而易使聚集好的絮体破碎，结果导致絮体颗粒密实程度不一’ 这样在设计时间内，被打碎的絮体随水流进入沉淀池，影响出水效果，而密实的絮体在未进入沉淀池时，已过早地在絮凝池后部下沉，时间一长，在絮凝池末端的廊道内易形成“沙丘”状的沉积物，阻碍水流通道，降低了絮凝效果。 对于隔板絮凝池，我们必须再进行改进，降低改造成本，保持原有絮凝池流程简单实用的优点的同时，使絮凝水头损失尽量减小，絮凝时间减少，絮凝更充分。
高浓度絮凝池
高浓度絮凝沉淀池 容积絮凝是脱稳胶体颗粒相互碰撞，相互凝聚，凝聚的固体颗粒（矾花）逐渐由小变大的絮凝过程。在絮凝过程中，固体颗粒（胶体和絮凝体）逐步变大，但浓度逐渐变小，容积絮凝的特点是絮凝速度慢，对低温低浊度原水适应性差。 接触絮凝是胶体脱稳后在于与宏观固体表面接触时被吸附而产生的絮凝现象，接触絮凝发生的必要条件是要有足够的宏观固体接触表面。而回流沉淀浓缩后的污泥，投加微砂或粘土都是保持足够宏观固体的有效方法。接触絮凝的特点是絮凝速度快，受原水浊度和温度影响笑小。接触絮凝是澄清池和现代快读过滤的基本原理。 高密度沉淀池的技术原理与污泥循环型澄清池基本相同，其絮凝形式为接触絮凝。二者都是利用污泥回流，在絮凝区产生足够的宏观固体，并利用机械搅拌保持适当的紊流状态，以创创造最佳的接触絮凝条件。 3技术特点 高密度沉淀池与普通平流式混液沉淀池以及污泥循环型澄清池相比，有以下特点： 1、絮凝到沉淀的过渡不用管渠连接，而采用宽大、开放、平稳、有序的直通方式 紧密衔接，有利于水流条件的改善和控制。同时采用矩形结构，简化了池型，便于施工，布置紧凑，节省占地面积。 2、混合与混凝均采用机械搅拌方式，便于调控运行工况。沉淀区装设斜管，以进 一步提高表面负荷，增加产水量。 3、采用池体外部的污泥回流管和循环泵，辅以自动控制系统，可精确控制絮凝区 混合絮体浓度，保持最佳接触絮凝效果。 4、絮凝区设有导流筒，不仅有利于回流污泥与原水的混合，而且筒外和筒内不同 紊流强度有利于絮体的成长。 5、沉淀池下部设有污泥浓缩区，底部安装带栅条刮泥机，有利于提高排出污泥的 浓度，不仅可省去污泥脱水前的浓缩过程，而且有利于絮凝区造成的悬浮固体浓度。 6、促凝药剂采用有机高分子絮凝剂，并投加助凝剂PAM，以提高絮体凝聚效果加快泥水分离速度。 7、对关键技术部位的运行工况，采用严密的高度自动监控手段，进行及时自动调控。例如，絮凝—沉淀衔接过渡区的水力流态状况，浓缩区泥面高度的位置，原水流量、促凝药
净水厂设计计算书
二 设计计算内容 一、 水厂规模及水量确定 综合生活用水量：Q 1=270000×250×96％=64800000L/d=64800m 3/d 生产用水量：Q 2=12000+12000+12000+8000=44000m 3/d 工业企业用水量： Q 3=[(25×1600×3+35×400×3+60×400×3)+(25×1600×3+35×400×3+40×400×3)+(25×1000×3)+(25×1600×3)]／1000=639m 3/d 浇洒绿地用水量： Q 4=(Q 1 +Q 2 +Q 3 )×10％=(64800+44000+639) ×10％=10944m 3/d 未预见用水及管网漏水量: Q 5=20％×(Q 1+Q 2+Q 3+Q 4)=24077 m 3/d 设计水量： Q d =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5=144460 m 3/d=6019 m 3/h=1.67 m 3/s 水厂自用水量取5% Q I =1.05× T Qd =6320.125 m 3/h 消防水量:Qx=55×2=110L/s=9504 m 3/d 二. 给水工艺流程的确定及构筑物的选择 2.1工艺流程的确定 水厂以地表水作为水源，工艺流程如图1所示。 原水 混 合 絮凝沉淀池 滤 池 混凝剂消毒剂清水池 二级泵房 用户 图1 水处理工艺流程 2.2构筑物形式的选择 根据已选工艺流程，在设计中混合设施选用机械混合池，反应池
选用折板絮凝池，沉淀池选用平流式沉淀池，滤池选用V 型滤池，采用加氯消毒。 三、 给水单体构筑物设计计算 （一） 混凝剂配制和投加 1. 设计参数 根据原水水质及水温，参考有关净水厂的运行经验，选聚合氯化铝为混凝剂。PAC 特点为：净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水高浊度时尤为显著；温度适应性高；pH 使用范围宽（可在pH 为5～9的范围内），因而可不投加碱剂；使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；设备简单，操作方便，成本较三氯化铁低；是无机高分子化合物。 最大投加量为50mg/L ，最低为7.0 mg/L ，平均为12.3 mg/L 。聚合氯化铝投加浓度为15%。 常用药剂投加方式有干投法和湿投法两种。本设计采用湿投法，其优点为：容易与原水充分混合；不易阻塞入口，管理方便；投量易于调节。投加系统示意图见图2。 图2 混凝剂投加系统 2. 设计计算 药剂（固体） 溶解池 溶液池 搅拌 计量、投加设备 加水 加水 搅拌
折板絮凝池计算例题
2、絮凝池所需要容积及絮凝池总体积尺寸确定 絮凝时间T = 16min 单池所容积V= QT = 0.307×16×60 = 294.72m 3 有效水深H0=3.1m 宽度与沉淀池一致采用20m 絮凝池布置如下，并联三组，每组q=0.102m 3/s 每组串联三格，第一、二段采用相对折板，第三段采用平行直板。 则单个絮凝池的池宽m H L V B 75.95 .120.45 .487=?=?=,取B=9.75m （3）进水管计算 1）设一条进水管，其设计流量Q=1.25m 3/s=1250L/s 取流速v=1.11m/s 选管径DN1200，一条进水管承担两个絮凝池 （4）配水间的设计 配水间净长取5.7m ，净宽取2.5m 其进入一个絮凝池的流速v=0.7m/s ，则D=1.06m,相对来说取深为2m 配水间尺寸V=2.5×5.7×2.0m 3 （5）分室分格计算 1）絮凝池采用多通道折板絮凝池，里面安装折板箱，为平行折板 分四档，每档流速分别为 v 1=0.3m/s ； v 2=0.25m/s ； v 3=0.20m/s ； v 4=0.15m/s 2）第一档计算 第一档分为8格，每格宽1.3m 则每格净长 60.13.13.0625.0=?==vB Q L m 则长L=1.60m 实际流速 s m BL Q v /30.06 .13.1625.0=?== 安装的一个折板箱里有五块折板，将折板箱分成六格 折板箱中每个折板间距m L 22.06 3 .1== 折板宽度取b=0.25m 折板夹角为90度 则折板波高h=0.25cos45°=0.18m 水头损失 m g v h 7.28 .923.06.0222=??==ξ
给水处理讲课例题
一、上课例题 例题：原水总碱度为0.1mmol/L （以CaO 计），投加精制硫酸铝（含Al 2O 3约16％）26 mg/L 。若剩余碱度取0.2mmol/L ，试计算水厂石灰（市售品纯度为50%）投量需多少mg/L ？ （已知原子量Al=27，O=16，Ca=40） 解：投药量折合Al 2O 3为26×16％＝4.16 mg/L Al 2O 3分子量为102，故投药量相当于4.16/102＝0.041mmol/L 则【CaO 】=3【a 】－【x 】+【δ】 ＝3×0.041－0.1＋0.2=0.223 mmol/L ＝0.223×56 mg/L=12.49 mg/L 水厂需投加市售石灰12.49/0.5＝24.98 mg/L 例题: （2008年)某水厂地面水源的总碱度为10mg/L （以CaO 计），混凝剂Al 2(SO 4）3的投加量为28mg/L ，若不计算剩余碱度，则需投加（ ）mg/L 的NaOH 。（已知原子量Al=27，S ＝32，O=16，Na ＝23，H ＝1，Ca=40） A 2.7 B 5.4 C 9.7 D 12.5 解析：水源总碱度折合为： 10/56＝0.179mmol/L ； Al 2(SO 4）3分子量为342，故Al 2(SO 4）3投加量为：28/342＝0.082mmol/L ； 需纯石灰投量为： 【CaO 】＝3【a 】－【x 】+【δ】 ＝3×0.082－0.179＋0＝0.067 mmol/L 由于1mmol/LCaO 相当于2mmol/LNaOH, 因此水厂需投加的NaOH 为 0.067×2＝0.134 mmol/L ＝5.36mg/L 故B 为正确答案。 注意：使用中国建筑工业出版社《给水工程（第四版）》P271式（15-29）时，若水源的总碱度和剩余碱度以NaOH 或HCO 3-计，则【x 】和【δ】前面的系数均为0.5。 例题： V=18mm/s ，B=3H ，Fr ＝0.6×10－ 5。在池的1/3，2/3 处各加一道隔墙，忽略隔墙厚度，求新的Fr 。 解：（1）Fr=v2/Rg （2） （3）Fr 2/Fr 1=(3H/5)/(H/3)=9/5=1.8 Fr 2= 0.6×10－5 ×1.8= 1.08×10－ 5 例题：异向流斜管沉淀池，设计能力20000m3/d,平面净尺寸10×10m ，结构系数1.03, 斜管长1m ，安装角60 度。求斜管内轴向流速。（斜管中的停留时间） 解：《给水工程》教材P306 533233212H H H H H R H H H H H R = +?== +?=
异波折板絮凝池絮凝控制指标研(doc 5页)
异波折板絮凝池絮凝控制指标研(doc 5页)
异波折板絮凝池絮凝控制指标研 摘要：由于Camp和Stein的速度梯度公式G值存在理论及应用上的缺陷，首次针对异波折板絮凝池，提出单位造涡强度--Fs这一宏观控制指标。由于折板单元的水力特征决定了其本身的造涡强度，将Fs与絮凝效果有机地结合起来，在宏观上就便于通过控制折板单元的水力特征来达到对絮凝效果进行控制的目的。 中图分类号：TU991.22 文献标识码：c 文章编号：1000-4602（2000）06-0058-03 折板絮凝池是在隔板絮凝池的基础上发展 起来的。长期以来，絮凝控制指标均是建立在G 值或絮凝能耗的基础上的。鉴于G值在理论和实践上存在缺陷，在本研究中，对异波折板絮凝池的絮凝控制指标不采用G值，而是提出单位造涡强度这一宏观控制指标，这一新探索对传统的G 值是一个突破。 1 单位造涡强度的提出与探讨 1.1 异波折板模型的建立 取异波折板絮凝池的一个渐扩和渐缩段组 成的一个折板单元(图1)，水流在折板单元内的流动呈紊动状态，形成对称涡旋(图2A)或单侧涡旋(图2B)。絮凝池是由众多折板单元组成的，从而完成絮凝过程。
1.2 絮凝控制指标--单位造涡强度F S 紊动由许多大小不等的涡旋或涡体所组成，大小不同的涡体产生频率(α)不等或波长(λ)不同的脉动。大尺度的涡旋逐渐变为较小尺度的涡旋，并将能量传递给小尺度涡旋，紊动能量最后通过小尺度涡旋转变为热能而散失［1］。许多专家都认为只有尺度与絮体尺寸相近的涡旋才会促使颗粒碰撞并导致絮凝。 紊流脉动能谱如图3所示。
S (暂名，对一个单位絮凝区而言)来控制絮凝效果： 式中h--渐扩段或渐缩段高度，m l--折板板长，m α--折板倾角 k--脉动强度常数，仅与流速及水温有关 F S --单位造涡强度，1/s； v 1 --波峰流速，m/s v 2 --波谷流速，m/s 根据式(1)，若控制折板单元参数(板长l、 夹角α、流速v 1和v 2 )在最优范围内，即F S 在最 优区域，或存在(F S ) opt 值，可使折板单元产生大 量适合絮凝颗粒碰撞的涡旋，促进絮凝效果的提 高。这样就可以通过控制折板单元的单位造涡强度这一参数而达到对絮凝效果的控制。为防止絮凝体的破碎，F S 的数值也要沿程适当降低。 应当说明，式(1)仅局限于目前折板絮凝池 所取设计流速范围内，尚不能任意外延。若v 1