水力澄清池计算
澄清池设计计算书
浓缩室泥渣平均浓度取δ=2500 mg/l
浓缩斗采用一个正四棱形台体，尺寸：上底为2m，下底为0.6m，棱台高2m
故实际浓缩室体积
泥渣浓缩室的排泥管直径100mm
二机械搅拌设备计算：
采用无机变速电动机，功率5-7KW
1.已知条件：
第一絮凝室纵剖面积F=30
第二絮凝室内径D1=5.45m
第一絮凝室深度H6=1.7 m
导流室出口平均半径D3=（D1'+D2）/2=6.7 m
导流室出口宽度
出口竖向高度B1'=B1/cos45=1.3 m
配水三角槽
三角槽断面面积，取高×底=1m×2m，则w4=Q/2/v4=0.146
三角槽缝宽 ，取0.02m第一絮凝室上口直径D4=D1'+2×1=5.55+2=7.55 m
第一絮凝室高度H6=H1+H2-H4-H5=2.8+1.75-1.5-1.36=1.7 m
机械搅拌澄清池设计
题目：试设计计算一座处理水量为800m3/h的机械搅拌澄清池。水厂自用水量按5%计。要求计算确定所选机械搅拌澄清池的主要尺寸，选配电机并按比例画出示意图。
一澄清池池体尺寸计算：
1.已知条件：
设计水量含（自用水量）Q=840 =0.233
泥渣回流比取R=4，则第二絮凝室提升流量Q提=5Q=1.167
=11片
搅拌叶片和叶轮的提升叶片均装11片，按径向布置。
电动机功率：按叶轮提升功率和叶片搅拌功率而定。
A叶轮提升功率
N1=ρQ提h/102/η=2.517 kW
ρ-水容重，按泥水混合采用1100kg/ ，η-叶轮效率取0.5，
h-提升水头，按经验公式h 0.09873≈0.1 m
净水厂清水池计算书
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。
机械搅拌澄清池设计、计算参考资料
2
分离区：
公式 13
公式 14
Ω2 =ω3+ D =�
π
公式 15
4Ω 2
π（D‘ 2 ） 4
2
池深与容积：
公式 16 公式 17
V’= Q·t 总 V =V’+V0
V’—澄清池有效容积，m3； Q—设计处理水量，m3/h； t 总—池中总停留时间，h；
3 / 23
公式 18
公式 19
W1= 4 D2 H1 W2=V-W1
4 / 23
机械搅拌澄清池设计、计算
公式 33
V2 =
π 4
D1 （H4 + H5）+
2
π 4
（D1′)2(H4 + H5 - B1’)
公式 34
�D2 2 −
V3 = V’-(V1+V2)
要求：V2：V1：V3 ≈ 1:2:7
集水槽： 淹没孔环形集水槽：
Q 集—集水槽流量，m /s； K1—超载系数，可取 1.5； D6—环形集水槽中心线直径，m； 1 Q 集 = 2 Q·K1 公式 35 B5—环形集水槽槽宽，m0 取整，且考虑施工 方便后取值 1.8 D6 =� π ω3 + （D′2 )2 公式 36 h2—环形集水槽终点水深，m； v —环形集水槽内流速，m/s； B5 =0.96Q0.4 （当环形集水槽 7 公式 37 集 hk1—环形集水槽临界水深，m； 为临界断面时） n—环形集水槽表面粗糙系数，钢筋混凝土 Q集 槽取 0.013； h2 = v B 公式 38 l1—集水长度，m； 7 5 (也可用 h2=1.25B5 估算 ) h1—集水槽起点水深,m； ∑ f0 —环形集水槽孔眼总面积，m2； h—孔眼前水位，可取 0.05 m； 3 Q2 集 hk1 = �gB 2 f0—单个孔眼面积，m2 公式 39 5 d0—孔眼直径，m； n1—孔眼数量； （当环形集水槽为临界断面时， S—孔眼间距； hk1=1/2B5） Q 总集—总槽流量,m3/s； 1 B6—总槽槽宽，m； l1=2πD6 公式 40 h3—总槽水深，m； 公式 41 v8—集水总槽流速，m/s； 2h 3 1 i2 l1 2 2 i2—总槽底坡。 h1=� k + (h2 − ) - i2l
水力澄清池设计计算书
126 m3/h
=
0.0350 m3/s
m3/d = m/s
504 m3/h
= 0.140 m3/s
喉管流速V1=
3 m/s
0.06 m/s
0.04 0.6 0.7
m/s mm/s s
水力循环澄清池部位尺寸符号如图 (1)水射器计算 喷嘴直径
(二)设计计算
d0
4Q0
v0
0.0704 m
设进水管流速V=
f
孔眼中心间距 S D 0.12 m
n2
出水管径采用d= 200 mm
排空管径采用d= 200 mm
mm。 m/s
m,池底坡
池底直径采用D0=
2
角采用γ=
H1 D D0 tan 3.5 m 2
池子直壁部分的高度为H2=H-H1= 2.55 m
45
°,则池底斜壁部分高度为
(8)澄清池各部分容积及停留时间计算 a 第一絮凝池
V 1 h2 (d12 d22 d1d2) 2.39 m3 12
b 第二絮凝池
45 °倾角,则喇叭口高度为
d5 d1 tan 45 250 mm 2
喷嘴与喉管的距离S=2d0= 150 mm
(3)第一絮凝室计算 上口直径
d2
4Q1
v2
1.72
m
取d2=
1.7 m
上口面积
1
d
2 2
2.27
m2
4
实际出口流速
v3 '
4Q1
d
2 2
0.0617
m/s
=
设第一絮凝室高度为h2,锥形角取
=
第二絮凝室高度取h4=
3
水厂设计(沉淀池、滤池)及计算公式(例)
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
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。
JJ800机械搅拌澄清池设计计算
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 。
吨每小时 米直径机械澄清池计算书
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计水量Q=2400m3/d =100m3/h =0.0278m3/s 考虑5%
总进水量Q0=2520m3/d =105m3/h =0.0292m3/s 回流比n=4
设计循环总流量Q1=9600m3/d =420m3/h =0.117m3/s 喷嘴流速V0=7.5m/s喉管流速V1= 2.5m/s 第一絮凝室出口流速V2=0.06m/s
第二絮凝室出口流速V3=0.04m/s
清水区上升流速V4=0.5mm/s
0.6s
取d0=70mm
1.5m/s
取d=150mm
设喷嘴收缩角α为
喷嘴直段长度取
喷嘴管长=220mm
3.38m
取d1=250mm
0.244m
要求净作用水头h p=0.06V O2=
(2)喉管计算
斜壁高=mm ≈150
149.3mm
7.58m/s
排泥耗水量
喉管混合时间t1=
(二)设计计算
水力循环澄清池部位尺寸符号如图
则进水管直径
0.157m
水力澄清池设计计算
(一)设计参数
(1)水射器计算
0.0704m
0cotα
-
⨯=
d d
2
喉管长度h1=V 1'.t1=
1427mm 取h1=1450mm 750mm
140mm
取d 2= 1.6m
30
°,则取h 2= 2.5m
取d 3= 2.5m
2.7
0.3m,第二絮凝室出口断面积250
mm 喷嘴与喉管的距离S=2d 0=
2.38
m 取喇叭口直径d 5=3d 1=(3)第一絮凝室计算
1.57m
2.01m 22.52m (4)第二絮凝室计算
0.0581m/s =58.1
mm/s 2.90m
2
0.0403m/s =
2.92m 2
2.51m 第一絮凝室上口水深h =
由
0.31m 40.3mm/s 第二絮凝室高度取h 4=m,其中第二絮凝室至第一絮凝室上口高度h 5=m/s
4.83m 2
出口流速0.024
取D=9m
喉管喇叭口距池底0.46
m,喷嘴与喉管间距0.14m,超高0.3H=
5.4m 池底直径采用D
=2
m,池底坡角采用γ=451.9m T'=t 2+t 3+t 4=5545s =92
min 215.1m 3
94.3m 3
池的总体积V=V 3+V 4=d 水在池内的净水历时
e 澄清池总体积
3min
(5)澄清池直径计算
58.3m 2
0.50mm/s (6)澄清池高度计算(7)坡角计算
8.98m 0.0005m/s =1.98m 317°,则池底斜壁部分高度3.5m
(8)澄清池各部分容积及停留时间计算
池子直壁部分的高度为H 2=H-H 1=
5432s 11.26m 396.5
s =90.5
1%计,即
V 泥= 2.15m
3
排泥历时取t
=303m/s,则取d 5=200
mm a 进水管
进水管流速υ=
1.5m/s
取d =150
mm b 集水槽
流量超载系数取K＝ 1.3q＝0.5Q 0K=0.0190m/s
槽宽b＝0.9q 0.4＝
0.184m 取b=0.2m
5070mm。
0.27m
0.37m
0.2m, h=0.4m
c 槽壁孔眼
取流量系数μ=0.62
孔眼中心线上水头h=0.05m
2防空管径采用d=150mm (10)进出水系统
排泥流量0.072
m 3/s
0.175m (9)排泥设施计算
泥渣室容积按澄清池总容积1.86m
s,排泥管中流速取υ5=2.05h
，则槽中流量
孔眼轴线的淹没水深h 1取mm, 超高h 2取起点槽深h'=0.75b+h 1+h 2=0.157m 环形集水槽设在池壁外侧,采用淹没孔进水。
m 2 =309cm 2
mm, 单空面积f=终点槽深h''=1.25b+h 1+h 2=加工和施工方便,采用等断面,即b=
孔眼总面积0.0309m/s 0.14m
孔眼流速0.61
2.4m,
m
分高度为
s。