机械搅拌絮凝池工艺设计

机械搅拌絮凝池工艺设计

由于处理水量为2500m 3/d ，自用水量为处理水量的5%-10%，共2625m 3/d ，用水量较小，故采用垂直轴式等径叶轮机械搅拌絮凝池。

设计参数

设计流量Q=109.38m 3/h ，池数n=2座，单池设计流量Q ’=54.68m3/s ，絮凝时间t=15min ，搅拌器的排数Z=3排。

1、絮凝池尺寸设计计算

絮凝池的有效容积W=Q't=54.68×1/4=13.67m 3

为了配合沉淀池尺寸，絮凝池分成3格，每格尺寸1.8×1.8m ，则絮凝池池深：

1.4m 1.8

1.8367.13=⨯⨯==A W H 絮凝池超高取0.3m ，总高度为1.7m 。

絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备，为加强搅拌效果，于池子周壁设四块固定挡板。

2、搅拌设备

（1）叶轮直径取池宽的80%，采用D=1.5m 。

叶轮桨板中心点线速度采用：V 1=0.5m/s ，V 2=0.35m/s ，V 3=0.2m/s 。 桨板长度取1.1m （桨板长度与叶轮直径之比l/D=1.1/1.5=0.73）

桨板宽度取b=0.1m

每根轴上桨板数4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为

46%.174

.18.11.11.04=⨯⨯⨯ 四块固定挡板宽×高为0.08×0.5m 。其面积与与絮凝池过水断面积之比为 %35.61.4

1.85.008.04=⨯⨯⨯ 桨板总面积占过水断面积为81%.2335%.646%.17=+，小于25%的要求。

（2）叶轮桨板中心点旋转直径D 0为

()[]9m .0900m m 23002300-6000==÷+÷=D

叶轮转速分别为

s

rad r D s rad r D s D /425.0min /25.49.014.32.06060v n /743.0min /43.79

.014.335.06060v n 061rad/.1min 61r/.109

.014.35.06060v n 303320221011==⨯⨯==

==⨯⨯====⨯⨯==ωπωπωπ

桨板宽长比b/l=0.1/1.1<1，查表得10.1=ψ

5681

.92100010.12g k =⨯⨯==ψρ

桨板旋转时克服水的阻力所耗功率：

第一格外侧桨板：

048kw .05.0-6.04081.0611.1564r -r 408ykl 443

41423

'

01

=⨯⨯⨯==）（）（ωN 第一格内侧桨板：

0.013kw )0.3-(0.4408061.11.1564443

'

'01

=⨯⨯⨯=N 第一格搅拌轴功率：

kw N N N 061.0013.0048.0''01'0101=+=+=

以同样的方法，可求得第二、三格的搅拌轴功率分别为0.021kw 、0.003kw

（3）设三台搅拌机合用一台电动机，则絮凝池所消耗的功率为

kw N 085.0003.0021.0061.00=++=∑

电动机功率（取η1=0.75，η2=0.7）：

160kw .07

.075.0085.0=⨯=N 3、速度梯度G 及GT 值（按水温20°C 计，μ=102×10-6 kg ·s/m 2）

第一格：

161011116.4s 105

.4102061.0102102-=⨯⨯⨯==W N G μ 第二格：

1-623s .68105

.4102021.0102=⨯⨯⨯=G 第三格：

1-638s .25105

.4102003.0102=⨯⨯⨯=G 絮凝池平均速度梯度：

1-608s .78107

.13102085.0102102=⨯⨯⨯==W N G μ 经核算，G 值和GT 值均较合适。