网格絮凝池设计计算

网格絮凝池设计计算
一、已知条件
设计规模：处理水量为60000t/d
二、已知水质条件
常年平均浊度：60NTU 常年平均水温：16℃
三、网格絮凝池的设计计算
由已知水质条件，常年平均浊度为60度，常年平均水温为16℃，符合网格絮凝池的使用条件：
原水水温为：4.0～34.0℃ 原水浊度为：25～2500度
以此，此水质可以使用网格絮凝池对原水絮凝。

3.1 设计处理水量Q ：
)1(1ξ+⨯=Q Q 式中：Q ：设 计处理流量(m³/d) 1Q ：设计规模(m³/d)
ζ：水厂的自用水系数，一般取：5％～10％，设计中取对于一般的
水厂取5％，本设计采用5％。

则设计处理水量Q 为：
s m h m d m Q Q /729.0/2625/63000)05.01(60000)1(3331===+⨯=ξ+⨯=
3.2 单池设计处理水量2Q ： N
Q
Q =
2 式中： Q ：设计处理流量(m³/d) 2Q ：单池设计流量(m³/d)
N ：絮凝池的数量，本设计取N=2
则单池设计处理流量2Q 为：
s m h m d m Q /365.0/5.1312/315002
63000
3332====
3.3 絮凝池的有效容积V ：
60
2T
Q V =
式中： 2Q ：单池设计处理流量(m³/h)
T ：絮凝时间(min)，按《室外给水设计规范》（GB50013-2006）要求，絮凝时间一般宜为12～20min ，用于处理低温低浊水时，絮凝时间可适当延长。

本设计中采用16min 则： 3235060
16
5.131260m T Q V =⨯== 3.4 絮凝池的面积A ：
'
H V
A =
式中： V ：单池的有效容积(m³)
H’：有效水深（m ），絮凝池与平流沉淀池配套时，池高可采用3.0～3.4m ；絮凝池与斜管沉淀池配套时，可采用4.2m 左右。

本设计考虑使用斜管沉淀池，因此采用4.2m 。

则：233.832
.4350
'm H V A ===
3.5 絮凝池的池高H ：
H=H’+h ＋h’ 式中： H’：絮凝池的有效水深（m ） h ：絮凝池的超高（m ），一般取0.3m h’：泥斗的高度，取0.6m 则： H=H’+h ＋h’＝4.2+0.3+0.6＝5.3m 3.5 絮凝池的分格面积f ：
υ=
Q
f 式中： f ：絮凝池的分格面积（m²）
0υ：竖井流速（m/s ）, 按《室外给水设计规范》（GB50013-2006）要求,絮凝池每格的竖井流速为：前段和中段为：0.12～0.14m/s ；末端为：0.1～0.14m/s 。

本设计中3段均采用0.12m/s 。

则：
2004.312
.0365
.0m Q f ==υ=
设每格为正方形，则边长为：m 744.104.3= 取1.80m ，则每格网格的实际面积为：1.8×1.8＝3.24m² 3.5 絮凝池的分格数n ：
f
A
n =
式中：A ：絮凝池的总面积（m²）
f ：絮凝池的分格面积（m²） 则：72.2524
.333.83===f A n 设计中取25个（为了在平面布置的时候更具矩阵性）
校核絮凝时间t’:
2
'Q nV
t =
式中： t’:实际絮凝时间（min ）
n ：絮凝池的分格数 V ：单池的有效容积(m³)
2Q ：单池设计流量(m³/s) 则： min 55.15933365
.02
.480.180.125'2==⨯⨯⨯==
s Q nV t 絮凝时间在12～20min 之间，符合要求。

多，中段少，末端可以不放，但前段总数宜在16层以上，中段在8层以上，上下两层之间的距离在60cm ～70cm 3.6 竖井内网格的布置： ①前段放置密网格后：
竖井网格开孔面积网孔1A 为：
网
网孔12
1υ=
Q A 式中：2Q ：单池设计流量(m³/s)
网孔1υ：水通过网孔的流速，对于前段为：0.25m/s~0.3m/s ，本设计中取0.28m/s
212130.128
.0365
.0m Q A ==υ=
网孔网孔 网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长b 取：0.08m 则小网格面积S 为：0.08m×0.08m=0.0064m² 则小网格孔的数量1n 为：
13.2030064
.030
.111==
=
S
A n 网孔
絮凝池网格是正方型，则小网格的横竖的数量2n 各为 25.1413.20312===n n 取14个 校核每格网格孔数：n 1=142=196个 两个小网格之间的宽度2b 为：
m b 045.015
14
08.08.12=⨯-=
实际开孔面积‘
网1A 为：
2
22125.10064.01414m S n n A =⨯⨯=⨯⨯＝‘网
实际过网流速为：
s m A Q /253.044.1365
.0121＝＝＝
’
网
‘
网υ 符合0.25m/s~0.3m/s 的要求
②中段放置疏网格后： 网格开孔面积为网2A ：
网
网22
2υ=
Q A 式中：2Q ：单池设计流量(m³/s)
网2υ：水通过网孔的流速，对于前段为：0.22m/s~0.25m/s ，本设计中取0.24m/s
222252.124
.0365
.0m Q A ==υ=
网网 网格材料采用钢板打方孔，单个小网格孔的边长b 取：0.1m 则小网格面积S 为：0.1m×0.1m=0.01m² 则小网格孔的数量2n 为：
15201
.052
.122===
S A n 网 由于絮凝池网格是正方型，则小网格的横竖的数量3n 为 33.1215223===n n 取13个 实际每格网格孔数：n 2=132=169
网格材料采用钢板打方孔，两个小网格之间的宽度3b 为：
m b 142.013
14
1.08.18.13=⨯-⨯=
实际过水面积‘
网2A 为：
233269.101.01313m S n n A =⨯⨯=⨯⨯＝‘网
实际过网流速为：
s m A Q /22.069
.1365
.0222＝＝＝
’
水‘
网υ 符合0.22m/s~0.25m/s 的要求 ③ 后段不放置网格：
实际过网流速为：
s m A Q /11.024.3365
.03
23＝＝＝
’‘υ 符合0.1m/s~0.14m/s 的要求 3.7 絮凝池的长、宽：
絮凝池的布置如下图，图中各格右上角的数字为水流依次流过竖井的编号，顺序（如箭头所示）。

“上”、“下”表示竖井隔墙的开孔位置，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与排泥槽齐平。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示每个竖井中的絮凝阶段。

絮凝池的长为：10.2m,宽为：10.2m 3.8 絮凝池的孔洞尺寸：
孔洞的宽为：与絮凝池的宽相同，则为：1.80m ； 竖井隔墙孔洞的过水面积s(m²):
孔
υ=
2
Q s 式中：2υ：水的过孔流速m/s ，前段：0.3～0.2m/s ，中段：0.2～0.15m/s ，
末段：0.14～0.1m/s 。

例如：1＃竖井的孔口面积为：
2222.13
.0365
.0m Q s ==υ=
孔 则孔洞的高h 为:
68.080
.122.1===l s h
其余各竖井孔洞的计算尺寸见表：
3.9 絮凝池各段的水头损失： ①第一段的水头损失：
∑∑∑∑υξ+υξ=+=g
g h h h 222
2221121
式中：1h ：每层网格的水头损失，m
2 1ξ：网格阻力系数，前段取：1 2ξ：孔洞阻力系数，前段取：3
1υ：水的实际过网流速，由前面算得第一段为：0.253m/s 2υ：各个孔洞的流速，m/s
81
.92253.03922222
221121⨯⨯
⨯=υξ+υξ=+=∑∑∑∑g g h h h a m
181.08
.92)
21.023.024.025.026.027.028.029.03.0(3222222222=⨯++++++++⨯+
②第二段的水头损失：
∑∑∑∑υξ+υξ=+=g
g h h h 222
2221121
式中：1h ：每层网格的水头损失，m 2h ：每个孔洞的水头损失，m 1ξ：网格阻力系数，中段取：0.9 2ξ：孔洞阻力系数，中段取：3
1υ：水的实际过网流速，由前面算得第二段为：0.22m/s 2υ：各个孔洞的流速，m/s
81
.9222.09.02722222
22
1121⨯⨯
⨯⨯=υξ+υξ=+=∑∑∑∑g g h h h b m 065.081
.92)
16.017.017.018.018.019.020.0(32222222=⨯++++++⨯+）
③第三段的水头损失：
∑∑υξ==g
h h 22
222
2 2ξ：孔洞阻力系数，末段取：3
2υ：各个孔洞的流速 m/s
m
g h h c 019.081
.9210.011.010.011.012.012.013.013.014.03222222222222
22=⨯++++++++⨯=υξ==∑∑絮凝池总水头损失：
m h h h h c b a 265.0019.0065.0181.0=++=++=
3.10 絮凝池各段的停留时间t ： q
V
t =
式中：V ：各段絮凝池的总体积 m³ q ：絮凝池的流量 m³/s
3.11 絮凝池各段的G 值：
T
gh
G μρ=
式中：ρ：水的密度，1000kg/m³ h ：各段的水头损失，m T ：水的温度，℃
μ：水的黏度系数，当水温为20℃时，s Pa ⋅⨯=μ-3101 本设计中取水的温度为：20℃ 第一段：1
3
7354.335101181.081.91000--=⨯⨯⨯⨯=μρ=
s T gh G 第二段：13
4998
.260101065
.081.91000--=⨯⨯⨯⨯=μρ=
s T gh G
第三段：13
2454
.335101019
.081.91000--=⨯⨯⨯⨯=μρ=
s T gh G 平均G ：1
3
8.5205
.932101265.081.91000--=⨯⨯⨯⨯=μρ=
s T gh G 24.4921205.9328.52=⨯=GT
根据网格絮凝池的速度梯度，前段为70～100-s ，中段为：40～50-s ，末段为：10～20-s。