穿孔旋流反应池功能性计算

穿孔旋流反应池

由若干方格(大于6格)组成，各格之间隔墙上沿池壁开孔，孔口上、下交错布置，水流沿池壁切线方向进入后形成旋流。孔口起端流速0.6~1.0m/s ，末端0.2~0.3/s ，时间

ω 3

( r 24

－r 14

) P W n －同一旋转半径上浆板数 C D －阻力系数，C D ＝1.1

ω－旋转角速度，rad/s

r 2r 1－浆板外缘、内缘旋转半径，m T ＝15~25min 。

(1)适用条件：水量变化较小的中，小水厂。其特点是构造简单，造价较低和施工方便。缺点是水量变动较大时，效果不能保证，且各格的竖向流速低，底部可能会积泥，可与平流式沉淀池或斜管沉淀池合建。

(2)设计要求：穿孔旋流絮凝池的絮凝时间宜为15~25min 。进口处流速：0.6~1.0m/s

出口处流速：0.2~0.3m/s 每格孔口应上下交错布置，穿孔旋流絮凝池每组絮凝池分格数不宜少于6。

(3)各格直径约150~200mm 的穿孔排泥管，以便排泥和清洗。 (4)每格进、出水孔应靠近池壁布置，下孔应在积泥面以上，上

孔应在最高水位以下0.05~0.1m ，孔口高度可取为宽度的2倍或1.5倍。

(5)孔口水头损失： h v ：进水管出口或孔口流速，m/s

ξ：局部阻力系数，进水管出口 ξ＝1.0，孔口处ξ＝1.06 h

喷嘴 0.06v 2

例题：

设计水量：60m3/h ，水厂自用水7%., (6)每格孔口流速： v ＝v 1＋v 2－v

t ：反应经历的时间； T ：反应总时间； v 1、v 2：进、出口流速

注意：共n 格，第一格t t 进水管管径为200mm ，为跌水混合，跌落高度0.8m ，混合槽0.6m 反应池型式为穿孔旋流反应池，分格数为6，絮凝时间T ＝20min ，进口流速v 1＝1m/s(dg ＝150mm)，出口流速v 2＝0.2m/s 。

絮凝池的平面尺寸为：

ＱT 60×1.07×20

有效容积：W ＝—＝——————＝21.4m 3

60 60 单池容积：W ′ 3.567≈3.6m 3 池有效水深为H ′＝2.5m

测单池面积为：f 1.44m 2

超高h ＝0.3m

污泥斗底为棱行，斗底平面为一正方形，边长0.2m ，斗高h 3＝0.7m ，则絮凝池总高度为：H ＝h 1＋h 2＋h 3＝0.3＋2.5＋0.7＝3.5m

2、孔口尺寸 (1)孔口布置

上部孔口顶距池顶0.5m ；下部孔口孔底距池顶2.4m 。进水管在第一格池子的上部，孔口上、下对角交错布置。

(2)孔口流速 v ＝v 1＋v 2－v

＝v 1＋v 2－v

＝1.0＋0.2＝1.2－0.2 第一格至第二格孔口流速 t ′＝ t

V 1－2＝1.22－0.2 5＝0.753m/s 第二格至第三格孔口流速t ′＝2 t 同理可得： V 3－4＝0.479m/s V 4－5＝0.375m/s V 5－6＝0.283m/s (3)孔口过水面积

ƒ1-22 0.0297 m 2

ƒ3-42

ƒ5-60.0659m 2

ƒ出口0.089 m 2

3孔口高宽比为2，则各孔口尺寸为(宽×高)

一、二格间孔口：110×220 二、三格间孔口：120×240 四格间孔口：140×280

三、五格间孔口：150×300 四、六格间孔口：180×360

出口格间孔口：210×420 故各孔口实际面积为：

ƒ1-2′＝0.11×0.22＝0.0242m 2 ƒ2-3′＝0.12×0.24＝0.0288m 2 ƒ3-4′＝0.14×0.28＝0.0392m 2 ƒ4-5′＝0.15×0.3＝0.045m 2 ƒ5-6′＝0.18×0.36＝0.0648m 2 ƒ出口＝0.21×0.42＝0.0882m 2

各孔口实际流速为： Q 0.0178

V 1-2＝——＝————＝0.7355m/s

ƒ1-2′ 0.0212

V 2-3′＝0.618m/s V 3-4′＝0.454m/s V 4-5′＝0.396m/s V 5-6′＝0.275m/s V 2′＝0.202m/s

4)水头损失

沿程水头损失忽略不计

h ＝

12 ∴h 进水管＝1.0×———＝0.051m 2×9.81

0.6182

h1-2＝1.06×———＝0.029m

2×9.81

h2-3＝0.021m

h3-4＝0.011m

h4-5＝0.008m

h5-6＝0.004

h出口＝0.002m

∴Σh0.051+0.029+0.021+0.011+0.008+0.004+0.002＝0.126m

计算结果列于下表：

Σh＝0.126

3、GT值

水温t＝20℃计，μ＝0.1020×10-3kg.s/m2

GT＝32.08×60×20＝38496(104－105之间)

Rh 1000×0.126

4、排泥管G＝——＝————————＝32.08(S-1)

60μT 60×0.1020×103×20

dg＝10mm

反应池出水经配水槽配水花墙进入斜管沉淀池。反应池与沉淀池合建。

由多格竖井串联而成，每年竖井安装若干层网格或栅条。各竖井之间的隔墙上，上、下交错开孔。每个竖井网格数逐渐减少。一般分3段控制。

前段：密网、密栅

中段：疏网、疏栅

末段：不安装网、栅

(1)适用条件：

1)原水水温4.0~34.0℃，浊度25~2500度。

2)中，小型水厂。

3)适用于亲建也可用于旧池改造。

(2)设计要求

1)t:10—150min。

2)一般分成6~18格，小型水厂不宜大于9格，分成三段，一、二段均为2.5~4.0min。三段：3.0~4.0min。

3)网可或栅条数前段多，中段少，末段可不放。上下两层间距为60~70cm。农村水厂可适当减少。

4)每格的竖向流速，前段和中段：0.12~0.14m/s，末段:0.1~0.14m/s

5)网格或栅条的外框尺寸等于每个池的净尺寸，前段栅条缝隙50mm，或网格孔眼为80×80mm，中段分别为80mm×80mm和100×100mm。

6)孔口交错布置，前段流速0.3~0.2m/s，中段0.2~0.15m/s，末段0.1~0.14m/s，孔口应处于淹没状态。