斜板与斜管沉淀池的工艺计算,主要在于确定池体尺寸,计算斜板(管)装置,校核运行参数(停留时间、上升流速、雷诺数等) ,确定排泥设施及进水与出水系统等下面概述异向流斜板、斜管沉淀池的有关设计参数:1、颗粒沉降速度 它与原水性质、出水水质的要求及絮凝效果等因素有关,应通过沉淀试验求得在无试验资料时,可参考已建类似沉淀设备的运转资料确定混凝处理后的颗粒沉降速度一般为 0.3~0.5mm/s2、上升流速 它泛指斜板、斜管区平面面积上的液面上升流速,可根据表面负荷计算求得一般情况下,当要求出水浊度在 10度左右时,上升流速可选用 2~3mm/s;当斜管倾角为 60°时,其管内流速为 2.5~3.5mm/s;低温地区及大水量池子应采用低值另外,水在斜板(管)内的停留时间,一般为 4~7min3、斜板(管)的倾角 目前斜板(管)多采用后倾式,以利于均匀配水为排泥方便,倾角采用 50°~60 °,倾角与材料有关,目前异向流倾角一般采用 60°4、管径与板距 管径指圆形斜管的内径,正方形的边长,六边形的内切圆直径板距则指矩形或平行板间的垂直距离管径一般为 25~35mm板距一般为 50~150mm。
5、斜板(管)的长度 斜板(管)的长度一般为 1.0m考虑到池子不宜过深,以及安装支承的方便起见,斜板(管)区不宜过高6、有效系数(或利用系数)¢ 它指斜板(管)区中有效过水面积(总面积扣除斜板或斜管的结构面积)与总面积之比它因材料厚度和形状不同而异塑料与纸质六边形蜂窝斜管,¢=0.92 ~0.95;石棉水泥板¢=0.79~0.867、整流措施 整流的目的在于使水流能均匀地由絮凝区进入斜板(管)下部的配水区其形式有以下几种:a、缝隙隔条整流;缝隙前窄后宽,穿缝流速可为 0.13m/s;b、穿孔墙整流,穿孔流速可为 0.05~0.1m/s; c、下向流配水斜管(同向流凝聚配水器) ,管内流速可用 0.05m/s8、配水区高度 当采用 V 形槽穿孔管或排泥斗时,斜板(管)底到 V 形槽顶底高度不小于 1.2~1.5m;当采用机械刮泥时,斜板(管)底到池底的高度以不小于 1.6m 为宜,以便检修另外,为便于检修,应在斜板(管)区或池壁边设置人孔或检修廊9、清水区和集水系统 清水区高度一般为 0.8~1.0m,集水系统的设计与一般澄清池相同,有穿孔集水管(上面开孔)和溢流槽。
穿孔管的进水孔径一般为 φ25,孔距为 100~250mm ,管中距在 1.1~1.5m 之间溢流槽有堰口集水槽和淹没孔集水槽,孔口上淹没水深为 5~10cm在设计集水总槽时,应考虑出水量超负荷的可能性,一般至少按设计流量的 1.5 倍计算10、雷诺数 Re 和弗劳德数 Fr 从雷诺数 Re 的计算公式和弗劳德数 Fr 的计算公式 可知,由于斜板沉淀池vRe gv2水力半径大大减小,从而使雷诺数 Re 大为降低,而弗劳德数 Fr 则大为提高斜管沉淀池的水力半径更小普通斜板沉淀池的雷诺数一般为几百到一千,基本上属层流区斜管沉淀池的雷诺数往往在 200 以下,甚至低于 100斜板沉淀池的弗劳德数,一般为 Fr=1×10-3~1×10 -4(普通平流式沉淀池 Fr=10-5) 斜管沉淀池由于湿周大,水力半径比斜板沉淀池小,因此弗劳德系数更大目前在设计斜板、斜管沉淀池时,一般只进行雷诺数的复核,而对弗劳德数往往不予核算11、斜管沉淀区液面负荷一般为 9~11m 3/(m 2·h) 二、设计计算1、集水系统 采用两侧淹没孔口集水槽集水(1) 、集水槽个数 N N=2(2) 、集水槽的中心距 a )(5.12031. mB(3) 、槽中流量 q0 )/(4.208.3sNQ考虑池子的超载系数为 20%,故槽中流量为q0=1.2q=1.2×0.014=0.017(m 3/s)4、槽中水深 H2槽宽 ,为便于施工取 )(176.0.90. 4.4. mqbb=0.2m。
起点槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.2=0.15 (m)终点槽中水深 H2=1.25b=1.25×0.2=0.25 (m)为便于施工,槽中水深统一按 H2=0.25m 计5、槽的高度 H3 集水方法采用淹没式自由跌落淹没水深取 0.05m,跌落高度取 0.05m,槽的超高取 0.15m,则集水槽总高度H3=H 2+0.05+0.05+0.15=0.25+0.25=0.5(m)6、孔眼计算a,所需孔眼总面积 ω由 ghq20得 0式中 q0—集水槽流量,m 3/s;μ—流量系数,取 0.62;h—孔口淹没水深(此处为 0.05m) ,m;ω—孔眼总面积,m 2;所以 )(07.5.81.962.072。