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1、已知条件:设计规模为2.5万m3/d。解:计算:Q=2.5万m3/d=0.289m3/s0.290m3/s。(1)二反应室 Q=5*Q=1.45m3/s。设第二反应室内导流板截面积A1为0.045m2,u1=50mm/s。 1= Q/u1=29.00m2 D1=4(1+A1)=4(29.00+0.045)=6.08m取第二反应室直径D1=6.08m,反应室壁厚1=0.25m D1 =D1+21=6.58m H1 = Q*t11 =1.450*604*6.82=3.00m(取t1=60s)考虑构造布置,选用H1=3.00m(2)导流室:导流室中导流板截面积:A2=A1=0.045m2导流室面积:
2、2=1=29.00m2 D2=4(D124+2+A2)=4(6.5824+29.00+0.045)=8.96m取导流室直径D2=9.5m,导流室壁厚2=0.1m D2=D2+22=9.7mH2=D2-D12=9.5-6.582=1.459,设计中取用H2=1.46m导流室出口流速:u6=0.040m/s出口面积:A3=Qu6=1.450.04=36.25m2,则出口截面宽 H3=2A3(D2+D1)=236.253.1415926(9.5+6.851)=1.435m,取H3=1.45m出口垂直高度H3=2H3=1.4141.45 =2.05m(3)分离室:取u2为0.001m/s分离室面积:3
3、=Qu2=0.290.001=290m2池总面积:=3+D224=290+6.8524=363.898m2池直径:D=4=4363.90=21.525m取池直径为21.50m,半径R=10.75m(4)池深计算:池深见图-,取池中停留时间T为1.5h有效容积: V=3600QT=1566m3考虑增加4%的结构容积,则池计算总容积:V=V(1+0.04)=*1.04=1628.64m3取池超高:H0=0.3m设池直壁高:H4=2.0m池直壁部分容积:W1=D24H4=21.8242=726.10m3 W2+W3=V-W1=902.54m3取池圆台高度:H5=4.2圆台斜边角为45,则底部直径:D
4、T=D-2H513.1m本池池底也采用球壳式结构,取球冠高H6=1.05m圆台容积:W2=H53D22+D2DT2+DT22=1006.66m2球冠半径:R球=DT2+4H628H6=20.96m球冠体积:W3=H62R球-H63=71.47m3池实际有效容积:V=W1+W2+W3=1804.12m3 V=V1.04=1734.73m3实际总停留时间:T=1.66h池总高:H=H0+H4+H5+H6=7.55m(5)配水三角槽:进水流量增加10%的排泥水量,设槽内流速u3=0.45m/s B1=1.10Qu3=0.842m,取B1=0.85m三角配水槽采用孔口出流,孔口流速同u3出水孔总面积
5、1.10Qu3=0.709m2采用孔口 d=0.1m,每孔面积为40.12=0.008m2出水孔数=90.259个为施工方便采取沿三角槽每 4设置一孔共90孔。孔口实际流速 u3=1.10.29040.1290=0.451m/s(6)第一反应室:二反应室地板厚:3=0.15m D3=D1+2B1+23=8.58m H7=H4+H5-H1-3=3.05m D4=DT+ D32+H7=13.89m取u4=0.15m/s,泥渣回流量:Q=4Q=1.16 m3/s回流缝宽度:B2=4QQ4u4=0.177m取B2为0.17m设裙板厚:4=0.05m D5=D4-22B2+4=13.31m按等腰三角形计
6、算: H8=D4-D5=0.58m H10=D5-DT2=0.11m H9=H7-H8-H10=2.47m(7)容积计算: V1=H912D32+D3D5+D52+D524H8+H1012D52+D5DT+DT2+W3=402.49m3 V2=4D12H1+4(D22-D12)(H1-B1)=166.39m3V3=V-V1+V2=1165.85m3则实际各室容积比:二反应室:一反应室:分离室=1:2.42:7池各室停留时间:第二反应室=9.56min第一反应室=23.14min分离室=67.04min其中第一反应室和第二反应室停留时间之和为32.70min。(8)进水系统:进水管选用d=600
7、mm,v6=m/s出水管选用d=600mm(9)集水系统:本池因池径也较大所以也采用辐射式集水槽和环形集水槽集水。设计时辐射槽、环形槽、总出水槽之间按水面链接考虑,见图。根据要求本吃考虑加装斜板(管)可能,所以对集水系统除按设计水量计算外,还以2Q进行校核,决定槽断面尺寸。辐射集水槽(全池共设12根) q1=Q12=0.024m3/s设辐射槽宽:b1=0.25m,槽内水流流速v51=0.5m/s,槽底坡降il=0.1m槽内终点水深:h2=q1v51b1=0.19m槽内起点水身:h1=2hk3h2+(h2-il3)2-23il式中hk=3q12gb2=0.098m h1=0.12m按2q1校核,
8、取槽内水流流速v51=0.8m/s h2=0.24m hk=3q12gb2=0.156m h1=2hk3h2+(h2-il3)2-23il=0.21设计取槽内起点水身为0.20m,槽内终点水深为0.20m,槽内终点水深为0.30m,孔口出流孔口前水位0.05m,孔口出流跌落0.07m,槽超高0.2m,见图。槽起点断面高:0.20+0.07+0.05+0.20=0.52m槽终点断面高:0.30+0.07+0.05+0.20=0.62m环形集水槽:q2=Q2=0.2902=0.145m3/s,取v52=0.60m/s槽宽b2为0.5m,考虑施工方便槽底取平底则il=0槽内终点水深:h4=0.145
9、0.50.6=0.48m槽内起点水深:h3=2hk3h4+h42=0.76m hk=3q22gb2=0.20m 流量增加一倍时,设槽内流速v52=0.8m/s hk=0.258m h4=0.73m h3=0.76m设计取用环槽内水深为0.6m,槽断面高为0.6+0.07+0.05+0.30=1.02m(槽超高定位0.3m)。总出水槽:设计流量为Q=0.290m3/s,槽宽b3=0.7m,总出水槽按矩形渠道计算,槽内水流流速v53=0.8m/s,槽底坡降il=0.20m,槽长为5.5m。槽内终点水深:h6=Qv53b3=0.41m n=0.013 A=Qv53=0.29m2 R=A=0.1897
10、 y=2.5n-0.13-0.75Rn-0.10=0.1505 C=1nRy=59.9015 i=v532RC2=0.0015槽内起点水深: h5=h6-il+i5.5=0.22流量增加一倍时总出水槽内流量Q=0.580m3/s,槽宽b3=0.7m,取槽内流速v53=1.2m/s槽内终点水深:h6=0.69m n=0.013 A=Qv53=0.48m2 R=A=0.23 y=2.5n-0.13-0.75Rn-0.10=0.15 C=1nRy=61.80 i=v532RC2=0.0016槽内起点水深:h5=0.48m设计取用槽内起点水深为0.50m舍弃取用槽内终点水深为0.70m槽超高定位0.3
11、m按设计流量计算得从辐射起点至总出水槽终点的水面坡降为 h=h1+il-h2+h3-h4+il=0.072m设计流量增加一倍时从辐射槽起点至总出水槽终点的水面坡降为 h=0.089m辐射集水槽采用三角堰(90)集水,见图。采用钢板焊制三角堰集水槽,取槽高C=0.10m,堰宽b=0.20m,堰上水头h=0.05m。单堰流量:q0=1.4h2.5=0.0007826m3/s辐射集水槽每侧三角堰数目:n=q12q0=0.024220.0007826=15.44个加设斜板(管)流量增加一倍则n增加为30.88个,参照辐射集水槽长度及上述计算,取集水槽每侧三角堰的个数为30个。叶轮直径:第二反应室直径的70%80% 此处采用75%,即4.5m