混合絮凝池设计说明书

混淆及絮凝池设计说明书混淆及絮凝池设计说明书19/19混淆及絮凝池设计说明书可编写可改正混淆和絮凝池设计1word圆满格式可编写可改正目录机械搅拌混淆池的设计设计基本要求浆板式搅拌器的设计参数搅拌所需功率1-1机械搅拌混淆池计算机械搅拌絮凝池设计设计基本要求设计规定设计计算搅拌器转速计算搅拌器功率计算2-1水平轴式浆板搅拌絮凝池计算2-2垂直轴式浆板搅拌絮凝池计算2word圆满格式可编写可改正混淆和絮凝池设计存在于水和废水中的胶体物质一般都拥有负的表面电荷，胶体的尺寸约在～μm，颗粒间的吸引力大大小于同性电荷的相斥力，在坚固的条件下，因为布朗运动使颗粒处于悬浮状态，为了除去水中的胶体颗粒，在水办理工艺中通常使用投加化学药剂混凝剂，使胶体颗粒脱稳并形成絮体，这一过程称之为“混凝”；为促进“混凝”过程产生的细而密的絮体颗粒间的接触碰撞凝集成较大的絮体颗粒，这一过程称之为“絮凝”。只有当胶体颗粒获取圆满的絮凝过程产生茂盛的大颗粒絮体今后，才能在后序的积淀池中藉重力被有效地除去。絮凝作用有两种形式：⑴微絮凝和⑵大絮凝。两种絮凝的基本差别在于涉及的粒子尺寸。微絮凝的粒子范围为～μm，其颗粒的絮凝是鉴于布朗运动或随机热运动而达成的；大絮凝系指大于1-2μm粒子的絮凝，则是经过惹起的速度梯度和粒子沉降速度差来达成。为了增强絮凝过程，可投加絮凝剂，絮凝剂可为天然的或有机合成的聚合物。因为“混凝”和“絮凝”两个过程所要求的水力条件是不一样样的，在设计中常被置于混淆池和絮凝池两个不一样样的单元内去达成。机械搅拌混淆池的设计设计基本要求对混淆池设计的基本要求是使投加的化学混凝剂与水体达到迅速而均匀的混淆，要在水流造成强烈紊动的条件下投入混凝剂，一般混淆不时间5～30秒，不大于2分钟。但关于高分子絮凝剂而言，只需达到均匀混淆即可，其实不苛刻迅速。混淆池的设计以控制池内水流的均匀速度梯度G值为依据，G值一3word圆满格式可编写可改正般控制在500～1000秒-1范围，过分的（G值超出1000S-1）和长时间的搅拌，会给后序的絮凝过程带来负面的影响。机械混淆所使用的浆板，多半采纳构造简单、制作简单的叶片式浆板混淆搅拌器。图1为浆板式搅拌混淆池示图。图1机械搅拌混淆池混淆池平常设计成圆形或方形，水深与池径之比一般为～，干弦为～。混淆池内应加设挡板，挡板的作用是除去被搅拌液体的整体旋转，将液体的切向流动转变成轴向或径向流动，增大液体的湍动程度，后而增强了混淆见效。挡11板一般设为4块，每块宽度B＝（～）D（池径）。4word圆满格式可编写可改正若池形方池，以当量直径De代替D，当量直径De＝L·W式中L、W。板式拌器的参数叶式拌器参数如表1所示：表1式拌器参数目符号位介绍参数拌器外速度νm/s~拌器直径dm(1~2)D33拌器距池底高度Em~d拌器叶数Z2,4拌器度bm~d当H≤~，e＝1；当H＞～，e拌器数eDD＞1拌器距离S0m（～）d安装地点要求相两叶交叉90o安装拌所需功率达到混淆池内某一速度梯度G所需的拌功率可按式⑴算：2P＝G·μ·V⋯⋯⑴式中：P拌功率（W）；G速度梯度（S-1）；μ被拌液体的力粘度（N·S/m2）；V混淆池有效容。V＝Q·t5word圆满格式可编写可改正3逗留（s）。此中Q拌流量（m/s），t依据表1参数而的拌器，其功率可按式⑵算：NOρω3ZebR4（KW）⋯⋯⑵CD408g式中：CD阻力系数，CD≈～；ρ液体密度，（kg/m3）;ω拌器旋角速度，（rad/s）ω＝n30此中：n拌器速，（r/min）；Z拌器叶数，（片）；e拌器数；b拌器叶度，（m）；R拌器半径，（m）；g重力加快度，（m/s2）。要依据式⑵算的果能否与式⑴的要求相凑近，否整板直径、板外速度以及拌器数，如仍不可以使之凑近，就考用其余型的拌器，如推式拌器。例㈠机械拌混淆池算3混淆流量Q＝5000m/d＝s，水温15℃，混淆池及拌器尺寸。解：取混淆t＝30″池内均匀速度梯度G＝600s-1℃，水的力粘度μ＝×10-3（N·s/m2）混淆池体V＝Q·t＝×30＝6word圆满格式可编写可改正为达到设定的G值，所需的搅拌功率依据式⑴PG2··V＝60021030.05830＝10001000设混淆池水深与混淆池直径之比为H＝1.15，H＝，DV＝·H＝×＝D3V3H＝×＝取搅拌器直径d2D20.95m，取＝33d浆叶宽度b＝＝×＝叶片数Z＝2，单层设置。取叶浆外缘线速度v＝s。搅拌器转速60v6074(r/min)ndnn搅拌器旋转角速度rad/s30搅拌器轴功率：按式⑵No3ZebR4CD408gCD＝ρ＝1000kg/m3No10007.753240.858(kw)>P＝kw，（可）408此时池内的均匀速度梯度G。GP1000103655（s-1）>600（s-1）v7word圆满格式可编写可改正设挡板4块每块宽度B1D1212长度B1H2搅拌器距池底高度E＝＝×＝机械搅拌絮凝池设计设计基本要求承接于混淆池出水的絮凝池，要求其在池内的水流速度由大变小渐渐转换。在较大的反响速度下使水中的胶体粒子发生较充分的碰撞吸附凝集，在较小的反响速度下使水中的胶体颗粒结成较大而茂盛的絮体（绒体），以便在沉淀池内除去。为了保证积淀池的积淀见效，在絮凝池内结成较大的絮体需要有足够的絮凝时间及相应的水力条件。一般的絮凝时间为10-30分钟，并控制絮凝速度使其均匀速度梯度G值达到10~75s-1（一般控制在30～50s-1），使GT值在104～105范围内以保证絮凝过程的充分和圆满。也有有关的报道称，在废水办理中的典型絮凝过程其逗留时间在30～60min，速度梯度为50～100s-1。絮凝池宜与积淀池合建，可防范已形成的絮体在水流经过连结收道时被打坏。如确需分建，则连结收道内的水流速度应小于s，而且要防范流速的忽然高升或水头跌落。当前常用的机械搅拌絮凝池有水平轴式和垂直轴式浆板搅拌器两种形式。设计规定池数应与积淀池相协调，平常不小于2座；絮凝池内搅拌器排数一般为3-4排（好多于3排），水平式搅拌轴应设于池中水深的1/2处，垂直式搅拌轴应设于池中间；8word圆满格式可编写可改正叶轮浆板中心处的线速度，第一排采纳～s，最后一排采纳s，各排线速度应渐渐减小；水平轴式叶轮直径应比池深小，叶轮尽端与池子倒壁间距不该大于；垂直轴式叶轮上层浆板顶端应设于池子水面下处，基层浆板底端应设于距池底处；搅拌叶轮的浆板数量一般为4～6块，浆板长度不大于叶轮直径的75％；每根搅拌轴上浆板总面积宜为水流截面积的10～20％，不宜超出25％。每块浆板宽度为浆板长的1/10~1/15，一般采纳10～30cm；必然注意不要产生水流短流现象，其余，为防范池子水流与浆板同步旋转，垂直轴式搅拌器应在池壁设固定挡板，其做法与混淆池设计同；絮凝池深度应按水力高程系统的部署确立，一般为3～4m，立式絮凝池的深度可视详细状况适合加大；为适应水量、水质以及药剂品种的变化，宜采纳变速转动装置；置于池内的搅拌装置必然做防腐办理。设计计算搅拌器转速计算常用的有两种计算方法：a．依据已定的搅拌器线速度计算设n档搅拌器，第n档搅拌器转速应为：nn60vn（r/min）D0式中：vn第n档搅拌器浆叶中心处的线速度（m/s）D0搅拌器浆叶中心处直径（m）9word圆满格式可编写可改正中几档拌器的速可直接算：n1n2nn1⋯⋯⑶n2n3nn如三档不一样样拌度的拌机，第二档拌器速：n2n1n3（r/min）⋯⋯⑷如四档不一样样拌度的拌机，第二、第三档的拌器的速分：n23n12·n4（r/min）⋯⋯⑸n33n1·n42（r/min）⋯⋯⑹b．依据已知速度梯度算n档拌器，第n档拌器速，按下式⑺算：3VGn2nn（r/min）⋯⋯⑺123960C4(1Kn)3ARP3n式中：G1）；第n档拌速度梯度（snμ液体的力粘度（N·s/m2）；3V絮凝池每格容（m）；C4拖拽系数，与流体状和运物体和流风光形状有关，紊流状下，C4＝～，于正走运的柱体和薄板C4＝；Kn＝第n档液体旋速度与叶旋速度的比，各档K自第一档的逐化至末档；2A每片叶的面（m）；RPn第n片叶中心点的旋半径（m），（RP3RP3RP3RP3）。n12n各档拌机叶的形式是相同的，如第一档拌器的速n1，第n档拌器的速：10word圆满格式可编写可改正nn(Gn)32(1K1)n1（r/min）⋯⋯⑻G11Kn拌功率算絮凝拌功率算有两种方法：a．一般算法：CDZRL3(R14R24)(kw)⋯⋯⑼N408g式中：ZR同一旋半径上的叶数；水的密度，γ＝1000kg/m3；L叶度，(m)；R1拌器叶外的半径，(m)；R2拌器叶内的半径，(m)；2CD阻力系数；ω拌器旋角速度，(rad/s）CD确实定方法一是采纳～，二是依据叶度b与度L之比确立，下表2：表2阻力系数CDD/L小于11～2～4～10～18>18CDb．T·R·Camp算法：NC4eAvP3n(kw)⋯⋯⑽102g11word圆满格式可编写可改正式中：C拖拽系数，取C＝2；44e搅拌器层数；vρn第n片浆叶中心点线速度，(m/s);A每片浆叶的面积，(m2)；ρ搅拌液体的密度，(kg/m3)；g重力加快度，g＝s2。vPnRPnnn(m/s)30vP3vP3vP3vP3n12n设计时考虑到横梁及斜拉杆的拖拽和机械耗费，每档搅拌功率须在式⑽计算值基础上再增添20％。例2-1水平轴式浆板搅拌絮凝池计算33，采纳两座絮凝池，每座设计流量已知设计流量Q＝60000m/d＝2500m/h1250m3/h。解：⑴絮凝池尺寸：絮凝时间取20min，则絮凝池有效容积：VQT125020417m36060依据水力高程部署，水深H取，并采纳三排搅拌器，絮凝池长度：LZH式中：Z搅拌器排数α系数，一般采纳～H絮凝池水深(m)取α＝L＝×3×＝14m池宽V417BLH12word圆满格式可编写可改正⑵搅拌器尺寸每排采纳三个搅拌器，每个搅拌器长度＝×/3=式中：为搅拌器之间的净距和距池壁的距离。搅拌器外径：D＝×＝式中：为搅拌器上缘离水面及下缘距池底的距离。每个搅拌器上设有4块叶片（如图2所示）；叶片宽度b＝，每根轴上浆板总面积A＝××4×3＝，占水流截面积×＝的18％。图2水平轴式机械絮凝池计算表示⑶每个搅拌器旋转时战胜水阻力所耗费的功率计算：设各排叶轮浆板中心点线速度分别取为：v1＝s；v2＝s和v3＝s。叶轮浆板中心点旋转直径D0＝，叶轮转速及角速度分别为：第一排：60v160(r/min)；n1D0n1(rad/s)1303013word圆满格式可编写可改正第二排：60v260(r/min)；n2D0n2(rad/s)23030第三排：60v360(r/min)；n3D0n3(rad/s)33030第一排每个叶轮所耗费功率：N1CDZRL3(R14R24)0.323(1.6541.474)408g34083用相同方法求得：第二排所需功率：N2＝3×＝kw第三排所需功率：N3＝3×＝kw总功率：N＝N1＋N2＋N3＝++＝kw⑷核算均匀速度梯度G值及GT值（按水温20℃计，μ＝×N·s/m2）第一排：14word圆满格式可编写可改正G1N1336103349(s-1)V1417第二排：G2N2125103330(s-1)V2417第三排：G3N324103313(s-1)V31.0417絮凝池内均匀速度梯度：GN48510334(s-1)V417GT=34×20×60＝×104经核算，G值与GT值均较适合。例2-2垂直轴式浆板搅拌絮凝池计算设计数据33⑴设计流量Q＝6000m/d=250m/h；⑵设三档絮凝搅拌器，絮凝池分为三格；⑶絮凝时间取t＝20min；⑷各档搅拌速度梯度G值在20～70s-1之间；⑸絮凝池内水的均匀温度取20℃，动力粘度μ＝×10-3（N·s/m2）。解：⑴絮凝池尺寸：QT250203606015word圆满格式可编写可改正依据水力高程部署取有效水深H＝，絮凝池分为3格，每格尺寸：长×宽×深＝××，容积。计算示图见图3，图3垂直轴式浆板絮凝池计算示图⑵浆叶设计a．每档设二层浆式搅拌器，每层设4块浆板，二层搅拌器90°交叉安装。浆叶宽度b＝，长度L＝，浆叶总面积∑A＝××4×2＝，占水流截面积×＝的％。取液体旋转速度与浆叶旋转速度的比值K＝；K＝，则K2K1K313216word圆满格式可编写可改正b．浆叶旋转半径外浆叶：R1＝，R2=，RP＝1内浆叶：R1＝，R2＝，RP2＝c．搅拌器转速计算依据设定的速度梯度计算：第一档：G1=70S-1，K1＝ARP3(1.40.12)[(1.04)3(0.49)3323103702VGn13ARP31236902(10.24)3123690C4(1K1)0.12(r/s)7.2(r/min)第二档：-1＝22G＝45S，Kn2(G2)32(1K1)n1(45)32(1)7.25.65(r/min)G11K2701第三档：G3＝20S-1，K3＝n3G321K1)n12021()3(K3()3()7.23.49(r/min)G11701d．搅拌功率计算：按T·R·Camp计算进行计算CDeA3(120%)33NvPnvPn0.806vPn102g第一档：17word圆满格式可编写可改正外浆板：vP1RP1n1300.78m/s30内浆板：vP2RP2n1300.37m/s30vP3vP3vP3333/s3n12N10.806v3Pn0.8060.530.43kw第二档：vP1RP1n2300.62m/s30vP2RP2n2300