斜管沉淀池设计

范文一:斜管沉淀池设计

7.5 斜板(管)沉淀池的特点与工艺设计 7.5.1 原理 由沉淀效率

除率提高。 公式可知: 在原体积不变时,增加沉淀面积,可使颗粒去

斜板(管)沉淀池与水平面成一定的角度(一般60°左右)的板(管)状组件置于沉淀池中构成,水流可从上向下或从下向上流动,颗粒沉于斜管底部,而后自动下滑。

斜板(管)沉淀池的沉淀面积明显大于平流式沉淀池,因而可提高单位面积的产水量或提高沉淀效率。

7.5.2 分类

有异向流、同向流、横向流三种,目前在实际工程中应用的是异向流斜板(管)沉淀池,其结构见(图7-12)。

7.5.3 优缺点

优点:(1)沉淀面积增大;

(2)沉淀效率高,产水量大;

(3)水力条件好,Re小,Fr大,有利于沉淀; 缺点:(1)由于停留时间短,其缓冲能力差;

(2)对混凝要求高;

(3)维护管理较难,使用一段时间后需更换斜板(管)

7.5.4 设计计算

1.沉淀池面积

A (7-32)

选定表面负荷(2.5~3.0mm/s),计算得到面积A。

2.沉淀池总高度

(7-33)

式中: 为超高0.3m,为清水层高度1.2m 为自身高度0.866m, 为配水区高度1.0m

为污泥斗高度0.8m

范文二:斜管沉淀池设计计算题

四川大学水电学院11级农业水利工程2班杨学超1143063050(城镇给排水作业)斜管沉淀池设计计算

已知条件:设计水温T=20℃,设计水量:3000m³/d,液面上升流速:v=2.5mm/s,颗粒沉降速度:u=0.3mm/s,采用蜂窝六边形塑料斜管,斜管内切圆直径d=30mm,管长L=1.0m,斜管倾角θ=60°。1.计算斜管沉淀池尺寸(池形为正方形)平面尺寸

注意:池体面积利用系数为0.95

2.计算斜管沉淀池池深H

超高:0.3m;清水区水深:1.0m;配水区高度:1.5m;

泥槽高度:0.8m

3.计算斜管内停留时间t

4.复核管内雷诺系数Re

解:1.进水量Q=3000m³/d=125m³/h=0.0348m³/s;

清水区面积:A=Q/v=0.0348/0.0025=13.92㎡;由于池体面积利用系数为0.95,则正方形池面面积为:A总=A/0.95=13.92/0.95=14.66㎡;

所以可得沉淀池尺寸:3.83m×3.83m

2.斜管高度:h=L×sinθ=1.0×sin60°=0.87m

沉淀池池深:H=0.3+1.0+1.5+0.8+0.87=4.47m

3.管内流速:v0=v/sinθ=2.89mm/s=0.289cm/s

沉淀时间:t=L/v0=1000/2.89=346s=5.77min(一般在4~8min内)

4.水力半径:R=d/4=30/4=7.5mm=0.75cm

粘度:ν=0.01cm/s(当t=20℃时)雷诺系数:ReRv00.750.28921.68v0.012

范文三:斜管沉淀池的设计体会

第10期邱 潮,等:四堡污水处理厂江心排放管的淤积机制分析第22卷江砂涌入并淤塞竖直管及水平管是远岸3个喷口停

止工作的直接原因。

4 结语

四堡污水处理厂的江心排放管选址、水力学设

计计算、基本结构等符合实际运行工况要求,能够保

证设计处理水量的顺畅排放,近十年的运行基本正

常。

四堡污水处理厂采用的三口单向配重式稳速喷

口被江内杂物卡阻导致排放管淤积,可见喷口形式

对整个排放系统有重要影响,近年出现的橡胶鸭嘴

型柔性止回阀结构简单、安装方便,具有较好的水力性能,建议在类似工程的应用中比选采用。参考文献:[1] 何耘,刘成,韦鹤平.淤积条件下污水排放口工程上升管喷口高度的确定[J].水利学报,2000,(5):35-38.[2] 西南交通大学水力学教研室.水力学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,1983.电话:(0571)85808000@3803E-mail:qiuchao_cn@hotmai.lcom收稿日期:2005-06-22

#技术交流#

斜管沉淀池的设计体会

1 配水流速v1与上升流速v2的合理选择与匹配

斜管沉淀池的配水流速v1一般应低于絮凝池的出水流速,且应为0.02~0.05m/s。上升流速v2与原水水质、出水浊度、水温、混凝剂的种类和投量以及斜管的管径、长度等有关。上升流速v2越小,出水效果越好,但过小的流速会限制沉淀池产水量。合理选择斜管池的配水流速v1与上升流速v2关系到沉淀池产水量和出水水质。

观察斜管沉淀池的运行情况发现,凡v1值过高者,即使v2值不高,其出水水质对适应负荷、积泥深度的变化都很敏感。在反应池工作正常时,斜管沉淀池始段斜管上会出现破碎的絮体,即出浑水,但沿配水方向前进一段距离后,此种现象逐渐减弱,直至消失。究其原因,一般在斜管池始端配水层的上部,有一部分水以配水流速v1进入斜管后,其流速减为v2/sin60b,由于v1值相当v2/sin60b值的数倍甚至十数倍,加之斜管底部与配水层非常接近,在配水流速v1较大的情况下,配水层水的流速在很短时间内突然减少90%以上,同时旋转90b(或120b)进入斜管时,形成一定强度的速度梯度。一般说来,配水层内的水所带絮体的形体大而疏松,而絮体对剪力的耐受程度随着其形体增大而减小,所以在配水层与斜管的交界面絮体容易被剪碎。如果絮体在此时破碎就没有机会复原,这样进入斜管以后,即使上升流速不高,细微的悬浮颗粒也不可能在几分钟内通过斜管沉降下来,因而斜管池发生浑水现象。配水层的水流经过一段距离后,由于配水总量已沿程递减,故配水流速v1逐渐减小,而斜管池始段、末段内的流速v2/sin60b值可认为始终不变,这样在配水层与斜管界面形成的速度梯度逐渐降低,因此使絮体破碎的能量减弱,于是絮体进入斜管时受到的破坏逐渐减少,出水水质趋于好转,这种现象与因v2值过高而导致全池都出浑水是不同的。因此合理选择配水流速v1与上升流速v2使其能有机地匹配是关系到斜管沉淀池高效运行的重要问题。

2 斜管沉淀池的长(L)宽(B)比

沉淀池配水区的宽度和高度直接关系到布水的均匀性。为使斜管均匀出水,需在斜管以下保持一定的配水区高度,否则容易在池的末端因流速水头转化为位能而端部斜管负荷增加。根据配水流速v1可确定沉淀池宽度B。可用公式:v1@B=v2@L来计算出沉淀池沿水流方向的长度L。由此得出的斜管沉淀池长、宽比是比较恰当的。

(佛山市水业集团公司 陈敏生 梁璧凝 陈 章)

范文四:斜板沉淀池设计

斜板沉淀池设计计算

石家庄博特环保 张工 18132020367

采用异向流斜板沉淀池

1. 设计所采用的数据

① 由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取q=3.0mm/s ② 斜板有效系数η取0.8,η=0.6~0.8 ③ 斜板水平倾角 θ=60° ④ 斜板斜长 L=1.2m

⑤ 斜板净板距 P=0.05m P一般取50~150mm ⑥ 颗粒沉降速度 μ=0.4mm/s=0.0004m/s

2. 沉淀池面积

A=

Q20000=≈77m2 式中 Q——进水流量,m3/d q——容积负荷,mm/s

3.斜板面积

Af= 需要斜板实际总面积为A′f=

QημAfcosθ

=24×3600×0.8×0.0004=723m2 =

7230.5

20000

=1447m2

4.斜板高度

h=l×sinθ=1.2×sin60°=1.0m

5.沉淀池长宽

设斜板间隔数为N=130个

则斜板部分长度为 l1=130×0.05÷sin60°=7.5m

斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离l2=0.1m,斜板底部右边距池边距离l3=0.8m,则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m

池宽B=L=8.4=9.2m 校核:B

′A

77

=

A′ N+1 ×l

=9.2m,符合

故沉淀池长为8.4m,宽为9.2m,从宽边进水。

6.污泥体积计算

排泥周期T=1d

V

QC1C224100T

2000020020106100

11009690m3

100n

污泥斗计算

设计4个污泥斗,污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底面长a=0.4m,上底面长b=2.1m。

ba2.10.4

h5tantan672m

2222

污泥斗总容积: V1

ab0.42.13

h5nL249.292m3>V=90m,符合要求。 22

7.沉淀池总高度

Hh1h2h3h4h50.31.01.01.02.05.3m

式中 h1——保护高度(m),一般采用0.3-0.5m,本设计取0.3m; h2——清水区高度(m),一般采用0.5-1.0m,本设计取1.0m; h3——斜管区高度(m);

h4——配水区高度(m),一般取0.5-1.0m,本设计取1.0m; h5——排泥槽高度(m)。

8.进出水系统

8.1. 沉淀池进水设计

沉淀池进水采用穿孔花墙,孔口总面积:

A=

Q0.23

==1.3m2 式中 v——孔口速度(m/s),一般取值不大于0.15-0.20m/s。本设计取0.18m/s。 每个孔口的尺寸定为15cm×8cm,则孔口数N=15×8=0.012=108 个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。 8.2.沉淀池出水设计

沉淀池的出水采用穿孔集水槽,出水孔口流速v1=0.6m/s,则穿孔总面积:

A=

Q0.23

==0.38m2 A

1.3

设每个孔口的直径为4cm,则孔口的个数: N

A30.38303 F0.001256

式中 F——每个孔口的面积(m2)

设沿池长方向布置8条穿孔集水槽,右边为1条集水渠,为施工方便槽底平坡,集水槽中心距为:L'=9.2/8=1.1m。每条集水槽长L=8 m, 每条集水量为:q考虑池子的超载系数为20%,故槽中流量为:

0.23

0.014m3/s,28

q1.2q1.20.0140.017m3/s

槽宽:b=0.9q0.4=0.9×0.0170.4=0.9×0.20=0.18

m。

起点槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.18=0.14m,终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.18=0.23m

为了便于施工,槽中水深统一按H2=0.25m计。集水方法采用淹没式自由跌落,淹没深度取0.05m,跌落高度取0.07m,槽的超高取0.15m。则集水槽总高度: HH20.050.070.150.250.050.070.150.52m

集水槽双侧开孔,孔径为DN=25mm,每侧孔数为50个,孔间距为15cm。

8条集水槽汇水至出水渠,集水渠的流量按0.23m3/s,假定集水渠起端的水流截面为正方形,则出水渠宽度为b=0.9Q0.4=0.90.230.40.50m,起端水深0.52m,考虑到集水槽水流进入集水渠时应自由跌落高度取0.05m,即集水槽应高于集水渠起端水面0.05,同时考虑到集水槽顶相平,则集水渠总高度为:

H=0.05+0.5+0.52=1.07m

9. 沉淀池排泥系统设计

采用穿孔管进行重力排泥,穿孔管横向布置于污泥斗底端,沿与水流垂直方向共设4根,双侧排泥至集泥渠。孔眼采用等距布置,穿孔管长8m,首末端集泥比为0.5,查得 k=0.72。取孔径d=25mm,孔口面积f=0.00049m²,取孔距s=0.4m,孔眼个数为:

l8

m1119

s0.4

孔眼总面积为:

w

190.000490.0093m2

穿孔管断面积为: w=

w

kw

=

0.00932

=0.0129 m 0.72

穿孔管直径为:

取直径为150mm,孔眼向下,与中垂线成45角,并排排列,采用气动快开式排泥阀。

范文五:斜板沉淀池设计

斜板沉淀池设计计算

采用异向流斜板沉淀池

1. 设计所采用的数据

① 由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取q=3.0mm/s

② 斜板有效系数η取0.8,η=0.6~0.8

③ 斜板水平倾角 θ=60°

④ 斜板斜长 L=1.2m

⑤ 斜板净板距 P=0.05m P一般取50~150mm

⑥ 颗粒沉降速度 μ=0.4mm/s=0.0004m/s

2. 沉淀池面积

式中 Q——进水流量,m3/d

q——容积负荷,mm/s

3.斜板面积

需要斜板实际总面积为

3. 斜板高度

4. 沉淀池长宽

设斜板间隔数为N=130个

则斜板部分长度为

斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离l2=0.1m,斜板底部右边距池边距

离l3=0.8m,则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m

池宽B=

校核:,符合

故沉淀池长为8.4m,宽为9.2m,从宽边进水。

5.污泥体积计算

排泥周期T=1d

VQC1C224100T2000020020106100

11009690m3 100n0

污泥斗计算

设计4个污泥斗,污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底面长a=0.4m,上底面长b=2.1m。

ba2.10.4h5tantan672m 2222

污泥斗总容积: V1

6. 沉淀池总高度 ab0.42.1h5nL249.292m3>V=90m3,符合要求。 22

Hh1h2h3h4h50.31.01.01.02.05.3m

式中 h1——保护高度(m),一般采用0.3-0.5m,本设计取0.3m;

h2——清水区高度(m),一般采用0.5-1.0m,本设计取1.0m;

h3——斜管区高度(m);

h4——配水区高度(m),一般取0.5-1.0m,本设计取1.0m;

h5——排泥槽高度(m)。

7.进出水系统

7.1. 沉淀池进水设计

沉淀池进水采用穿孔花墙,孔口总面积:

式中 v——孔口速度(m/s),一般取值不大于0.15-0.20m/s。本设计取0.18m/s。

每个孔口的尺寸定为15cm×8cm,则孔口数 个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部

位。

7.2.沉淀池出水设计

沉淀池的出水采用穿孔集水槽,出水孔口流速v1=0.6m/s,则穿孔总面积:

设每个孔口的直径为4cm,则孔口的个数

A0.38 N3303 F0.001256

式中 F——每个孔口的面积(m2)

设沿池长方向布置8条穿孔集水槽,右边为1条集水渠,为施工方便槽底平坡,集水槽中心

距为:L'=9.2/8=1.1m。每条集水槽长L=8 m, 每条集水量为:q0.230.014m3/s,考虑28

池子的超载系数为20%,故槽中流量为:q1.2q1.20.0140.017m3/s

槽宽:b=0.9q0.4=0.9×0.0170.4=0.9×0.20=0.18 m。

起点槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.18=0.14m,终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.18=0.23m 为了便于施工,槽中水深统一按H2=0.25m计。集水方法采用淹没式自由跌落,淹没深度取

0.05m,跌落高度取0.07m,槽的超高取0.15m。则集水槽总高度:

0.07 HH20.050.150.250.050.07m 0.150.52

集水槽双侧开孔,孔径为DN=25mm,每侧孔数为50个,孔间距为15cm。

8条集水槽汇水至出水渠,集水渠的流量按0.23m3/s,假定集水渠起端的水流截面为正

方形,则出水渠宽度为b=0.9Q0.4=0.90.230.40.50m,起端水深0.52m,考虑到集水槽水

流进入集水渠时应自由跌落高度取0.05m,即集水槽应高于集水渠起端水面0.05,同时考虑

到集水槽顶相平,则集水渠总高度为:H=0.05+0.5+0.52=1.07m

8. 沉淀池排泥系统设计

采用穿孔管进行重力排泥,穿孔管横向布置于污泥斗底端,沿与水流垂直方向共设4根,双

侧排泥至集泥渠。孔眼采用等距布置,穿孔管长8m,首末端集泥比为0.5,查得 k=0.72。

取孔径d=25mm,孔口面积f=0.00049m²,取孔距s=0.4m,孔眼个数为:

环境与测绘学院

l8m1119 s0.4

孔眼总面积为:w0190.000490.0093m2

穿孔管断面积为: w=w

kw0=0.0093=0.0129 m2 0.72

 穿孔管直径为:

取直径为150mm,孔眼向下,与中垂线成45角,并排排列,采用气动快开式排泥阀。

环境与测绘学院

范文六:斜板沉淀池设计

环保设备课程作业

作业1: 斜板沉淀池设计计算

采用异向流斜板沉淀池

1. 设计所采用的数据

① 由于斜板沉淀池在絮凝池之后,经过加药处理,故负荷较高,取q=3.0mm/s ② 斜板有效系数η取0.8,η=0.6~0.8 ③ 斜板水平倾角 θ=60° ④ 斜板斜长 L=1.2m

⑤ 斜板净板距 P=0.05m P一般取50~150mm ⑥ 颗粒沉降速度 μ=0.4mm/s=0.0004m/s

2. 沉淀池面积

A=

Q20000=≈77m2 式中 Q——进水流量,m3/d q——容积负荷,mm/s

3.斜板面积

Af= 需要斜板实际总面积为A′f=

QημAfcosθ

=24×3600×0.8×0.0004=723m2 =

7230.5

20000

=1447m2

4.斜板高度

h=l×sinθ=1.2×sin60°=1.0m

5.沉淀池长宽

设斜板间隔数为N=130个

则斜板部分长度为 l1=130×0.05÷sin60°=7.5m

斜板部分位于沉淀池中间,斜板底部左边距池边距离l2=0.1m,斜板底部右边距池边距离l3=0.8m,则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m

池宽B=L=8.4=9.2m 校核:B

′A

77

=

A′f

N+1 ×l

=9.2m,符合

故沉淀池长为8.4m,宽为9.2m,从宽边进水。

6.污泥体积计算

排泥周期T=1d

V

QC1C224100T

2000020020106100

11009690m3

100n

污泥斗计算

设计4个污泥斗,污泥斗倾斜角度为67°,污泥斗下底面长a=0.4m,上底面长b=2.1m。

ba2.10.4

h5tantan672m

2222

污泥斗总容积: V1

ab0.42.13

h5nL249.292m3>V=90m,符合要求。 22

7.沉淀池总高度

Hh1h2h3h4h50.31.01.01.02.05.3m

式中 h1——保护高度(m),一般采用0.3-0.5m,本设计取0.3m; h2——清水区高度(m),一般采用0.5-1.0m,本设计取1.0m; h3——斜管区高度(m);

h4——配水区高度(m),一般取0.5-1.0m,本设计取1.0m; h5——排泥槽高度(m)。

8.进出水系统

8.1. 沉淀池进水设计

沉淀池进水采用穿孔花墙,孔口总面积:

A=

Q0.23

==1.3m2 式中 v——孔口速度(m/s),一般取值不大于0.15-0.20m/s。本设计取0.18m/s。 每个孔口的尺寸定为15cm×8cm,则孔口数N=15×8=0.012=108 个。进水孔位置应在斜管以下、沉泥区以上部位。 8.2.沉淀池出水设计

沉淀池的出水采用穿孔集水槽,出水孔口流速v1=0.6m/s,则穿孔总面积:

A=

Q0.23

==0.38m2 A

1.3

设每个孔口的直径为4cm,则孔口的个数:

N

A30.38303 F0.001256

式中 F——每个孔口的面积(m2)

设沿池长方向布置8条穿孔集水槽,右边为1条集水渠,为施工方便槽底平坡,集水槽中心距为:L'=9.2/8=1.1m。每条集水槽长L=8 m, 每条集水量为:q考虑池子的超载系数为20%,故槽中流量为:

0.23

0.014m3/s,28

q1.2q1.20.0140.017m3/s

槽宽:b=0.9q

0.4

=0.9×0.0170.4=0.9×0.20=0.18 m。

起点槽中水深 H1=0.75b=0.75×0.18=0.14m,终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.18=0.23m

为了便于施工,槽中水深统一按H2=0.25m计。集水方法采用淹没式自由跌落,淹没深度取0.05m,跌落高度取0.07m,槽的超高取0.15m。则集水槽总高度: HH20.050.070.150.250.050.070.150.52m

集水槽双侧开孔,孔径为DN=25mm,每侧孔数为50个,孔间距为15cm。

8条集水槽汇水至出水渠,集水渠的流量按0.23m3/s,假定集水渠起端的水流截面为正方形,则出水渠宽度为b=0.9Q

0.4

=0.90.230.40.50m,起端水深0.52m,考虑到集水槽水

流进入集水渠时应自由跌落高度取0.05m,即集水槽应高于集水渠起端水面0.05,同时考虑到集水槽顶相平,则集水渠总高度为:

H=0.05+0.5+0.52=1.07m

9. 沉淀池排泥系统设计

采用穿孔管进行重力排泥,穿孔管横向布置于污泥斗底端,沿与水流垂直方向共设4根,双侧排泥至集泥渠。孔眼采用等距布置,穿孔管长8m,首末端集泥比为0.5,查得 k=0.72。取孔径d=25mm,孔口面积f=0.00049m²,取孔距s=0.4m,孔眼个数为:

l8

m1119

s0.4

孔眼总面积为:

w

190.000490.0093m2

w 穿孔管断面积为: w=

kw

=

0.00932

=0.0129 m 0.72

穿孔管直径为:

=0.128m

取直径为150mm,孔眼向下,与中垂线成45角,并排排列,采用气动快开式排泥阀。

中国矿业大学环境与测绘学院

作业2: UASB1. 设计参数

(1) 污泥参数 设计温度T=25℃

反应器的设计计算

容积负荷NV=8.5kgCOD/(m.d) 污泥为颗粒状 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD 产气率0.5m/kgCOD

(2) 设计水量Q=1000m/d=41.67m/h=0.0116m/s=11.6L/s。 (3) 水质指标

进水COD 10000mg/L,去除率为80~85%,取去除率为85%,则出水COD为1500mg/L。

3

3

3

3

3

2. UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定

(1) UASB反应器容积的确定

本设计采用容积负荷法确立其容积V V=QS0/NV V—反应器的有效容积(m3) S0—进水有机物浓度(kgCOD/L) V=1000×10×0.85/8.5=1000m

取有效容积系数为0.8,则实际体积为1250m (2) 主要构造尺寸的确定

UASB反应器采用圆形池子,布水均匀,处理效果好。 取水力负荷q1=0.3m/(m·h)

反应器表面积 A=Q/q1=41.67/0.5=138.9m

反应器高度 H=V/A=1250/138.9=8.99m 取H=9m 采用2座相同的UASB反应器,则每个单池面积A1为: A1=A/2=138.9/2=69.45m 取D=9m

则实际横截面积 A2=3.14D/4=63.6 m

实际表面水力负荷 q1=Q/2A2=41.67/127.2=0.33 m/(m•h) q1<1.0 m/(m•h),符合设计要求。

3

2

3

2

2

2

2

2

3

2

3

3

3. UASB进水配水系统设计

(1) 设计原则

① 进水必须要反应器底部均匀分布,确保各单位面积进水量基本相等,防止短路和表面负荷不均;

② 应满足污泥床水力搅拌需要,要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌; ③ 易于观察进水管的堵塞现象,如果发生堵塞易于清除。 本设计采用圆形布水器,每个UASB反应器设30个布水点。 (2) 设计参数 每个池子的流量 Q1=41.67/2=20.64m/h (3) 设计计算

查有关数据,对颗粒污泥来说,容积负荷大于4m/(m.h)时,每个进水口的负荷须大于2m,则布水孔个数n必须满足 пD/4/n>2 即n

可设3个圆环,最里面的圆环设5个孔口,中间设10个,最外围设15个,其草图见图1 ① 内圈5个孔口设计

服务面积: S1=5×2.12=10.6m 折合为服务圆的直径为:

2

2

2

2

2

23

2

2

3

4S1

410.6

3.67m

3.14

用此直径用一个虚圆,在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环,其上布5个孔口 则圆环的直径计算如下: 3.14 d1/4=S1/2 d1

2

2S1

210.6

2.6m

3.14

② 中圈10个孔口设计

服务面积: S2=10×2.12=21.2m 折合为服务圆的直径为:

2

4(S1S2)

4(10.621.2)

6.36m

3.14

则中间圆环的直径计算如下:

3.14 (6.36-d2)/4=S2/2 则 d2=5.2m ③ 外圈15个孔口设计

服务面积: S3=15×2.12=31.8m 折合为服务圆的直径为 V1

2

22

41.67/2

1.06m/h

5.02/4

2

2

则中间圆环的直径计算如下:3.14 (9-d3)/4=S3/2 则 d3=7.8m

布水点距反应器池底120mm;孔口径15cm

图1 UASB布水系统示意图

4. 三相分离器的设计

(1) 设计说明 UASB的重要构造是指反应器内三相分离器的构造,三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用,根据已有的研究和工程经验, 三相分离器应满足以下几点要求:

沉淀区的表面水力负荷

三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5~1.0m;

沉淀区四壁倾斜角度应在45º~60º之间,使污泥不积聚,尽快落入反应区内; 沉淀区斜面高度约为0.5~1.0m;

进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h; 总沉淀水深应≥1.5m; 水力停留时间介于1.5~2h;

分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上; 以上条件如能满足,则可达到良好的分离效果。 (2) 设计计算

本设计采用无导流板的三相分离器

沉淀区的设计

沉淀器(集气罩)斜壁倾角 θ=50° 沉淀区面积: A=3.14 D/4=63.6m

表面水力负荷q=Q/A=41.67/(2×63.6)=0.33m/(m.h)

h2的取值范围为0.5~1.0m, h1一般取0.5m 取h1=0.5m,h2=0.7m,h3=2.4m 依据图8中几何关系,则 b1=h3/tanθ b1—下三角集气罩底水平宽度, θ—下三角集气罩斜面的水平夹角 h3—下三角集气罩的垂直高度,m

b1=2.4/tan50°=2.0m b2=b-2b1=9-2×2.0=5.0m

下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1,可用下式计算:

3

2

3

2

2

2

V1

41.67/2

1.06m/h 2

5.0/4

Q1—反应器中废水流量(m3/s) S1—下三角形集气罩回流缝面积(m2) V1

上下三角形集气罩之间回流缝流速v2的计算: V2=Q1/S2

S2—上三角形集气罩回流缝面积(m2)

CE—上三角形集气罩回流缝的宽度,CE>0.2m 取CE=1.0m CF—上三角形集气罩底宽,取CF=6.0m

EH=CE sin50°=1.0 sin50°=0.766m EQ=CF+2EH=6.0+2×0.766=7.53m

S2=3.14(CF+EQ).CE/2=3.14 (6.0+7.53)×1.0/2=21.24m2 v2=41.67/2/21.24=0.98m/h v2

BC=CE/cos50°=1.0/cos50°=1.556m HG=(CF-b2)/2=0.5m EG=EH+HG=1.266m

AE=EG/sin40°=1.266/sin40°=1.97m BE=CE tan50°=1.19m AB=AE-BE=0.78m

DI=CD sin50°=AB sin50°=0.78 sin50°=0.597m h4=AD+DI=BC+DI=2.15m h5=1.0m

(3)气液分离设计

由图5可知,欲达到气液分离的目的,上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠,重叠的水平距离(AB的水平投影)越大,气体分离效果越好,去除气泡的直径越小,对沉淀区固液分离效果的影响越小,所以,重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。 由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区,其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动,并设流速为va,同时假定A点的气泡以速度Vb垂直上升,所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合成速度的方向运动,根据速度合成的平行四边形法则,则有:

vbADBC vaABAB

要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是:

vbADBC  vaABAB

在消化温度为25℃,沼气密度 g=1.12g/L;水的密度 1=997.0449kg/m3; 水的运动粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s;取气泡直径d=0.01cm

根据斯托克斯(Stokes)公式可得气体上升速度vb为

g1gd2

vb

18

vb—气泡上升速度(cm/s) g—重力加速度(cm/s2) β—碰撞系数,取0.95

μ—废水的动力粘度系数,g/(cm.s) μ=vβ

0.959.8102997.04491.121030.012

vb0.616cm/s21.96mh

180.00890.95

水流速度 vav21.67mh 校核:

vb21.9613.15 va1.67BC1.556

1.99 AB0.78

vbBC, 故设计满足要求。

vaAB

图5 三相分离器设计计算草图

5.出水系统计算

采用矩形槽圆周出水,槽宽0.2m,槽深0.3m。

6.排泥系统设计

每日产泥量为

X=10000×0.85×0.1×1000×10=850kgMLSS/d 则 每个UASB每日产泥量为 W=850/2=425kgMLSS/d

可用200mm的排泥管,每天排泥一次。

-3

7.产气量计算

每日产气量 G=10000×0.85×0.5×1000×10

-3

=4250m3/d=177.1m3/h

储气柜容积一般按照日产气量的25%~40%设计,大型的消化系统取高值,小型的取低值,本设计取38%。储气柜的压力一般为2~3KPa,不宜太大。

8.加热系统

设进水温度为15°C,反应器的设计温度为25°C。那么所需要的热量: QH= dF×γF×( tr-t)×qv/η QH-加热废水需要的热量,KJ/h; dF-废水的相对密度,按1计算; γF-废水的比热容,kJ/(kg.K); qv-废水的流量,m3/h tr-反应器内的温度,℃ t-废水加热前的温度,℃ η-热效率,可取为0.85

所以 QH=4.2×1×(25-15)×41.67/0.85=2059KJ/h

每天沼气的产量为4250m,其主要成分是甲烷,沼气的平均热值为22.7 KJ/L

每小时的甲烷总热量为:(4250/24)×22.7×10=4.02×10 KJ/h,因此足够加热废水所需要的热量。

3

6

3

范文七:斜管沉淀池计算

工 程 号: 日 期:

工程名称:

斜管沉淀池设计计算

一、已知条件

处理水量Q=195000 m3/d

斜管沉淀池分两组

颗粒沉降速度µ=0.35 mm/s

清水区上升流速:v=2.5mm/s

采用塑料片热压六边形蜂窝管,管厚=0.4mm,边距d=30mm,水平倾角θ=600 。

二、设计计算

1.每组沉淀池的流量Q:

Q=195000/2 m/d=97500 m/d=1.13 m/s

2.清水区面积:

A=Q/v=1.13/0.0025=452 m2 ,其中斜管结构占用面积按3%计,则实际清水区需要面积:A/=452×1.03=465.6 m2

333 为了配水均匀,采用斜管区平面尺寸为15.8m×29.5,使进水区沿29.5m长一边布置。

3.斜管长度L

管内流速:v0=v/sinθ=2.5/sin600=2.5/0.866=2.89mm/s

斜管长度:L=(1.33 v0-µsinθ)d/µcos600=(1.33×2.89-0.35×

0.866)d30/0.35×0.5=607mm

考虑管端紊流、积泥等因素,过渡区采用250mm

斜管总长:L/=250+607=857,按1000mm计

4.池子高度:

采用保护高度:0.3m

工 程 号: 日 期:

工程名称:

清水区:1.2m

布水区:1.2m

穿孔排泥斗槽高:0.8m

斜管高度:h=L/sinθ=1×sin600=0.87m

池子总高:H=0.3+1.2+1.2+0.8+0.87=4.37m

5.沉淀池进口采用穿孔墙,排泥采用穿孔管,集水系统采用穿孔管,以上各项计算均同一般沉淀池或澄清池设计。

6.复算管内雷诺数及沉淀时间:

Re=Rv0/ξ

式中水力半径:R=d/4=30/4=7.5mm=0.75cm

管内流速:v0=0.289cm/s

运动黏度:ξ=0.01cm2/s(当t=200C时)

Re= 0.75×0.289/0.01=21.68

沉淀时间:T= L// v0=1000/2.89=346s=5.77min(沉淀时间T一般在4~

8min之间)

范文八:斜管沉淀池

斜管沉淀池

简介 斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层,被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池。 ①利用了层流原理,提高了沉淀池的处

理能力;

②缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉

淀时间;

③增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高

了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍,是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。优点:去除率高,停留时间短,占地面积小。浅池理论原理 设斜管沉淀池池长为L,池中水平流速为V,

颗粒沉速为u0,在理想状态下,L/H=V/ u0。可见

L与V值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物

颗粒越小。若用水平隔板,将H分成3层,每层

层深为H/3,在u0与v不变的条件下,只需L/3,

就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原

来的1/3。如果池长不变,由于池深为H/3,则水

平流速可正加的3v,仍能将沉速为u0的颗粒除去,

也即处理能力提高3倍。同时将沉淀池分成n层

就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初,

哈真(Hazen)提出的浅池理论。

设计参数 (1) 斜板(管)之间间距一般不小于50mm,斜板(管)长一般在1.0-1.2m左右;

(2) 斜板的上层应有0.5-1.0m的水深,底部缓冲层高度为1.0m。斜板(管)下为废水分布区,一般高度不小于0.5m,布水区下部为污泥区;

(3) 池出水一般采用多排孔管集水,孔眼应在水面以下2cm处,防止漂浮物被带走;

(4) 废水在斜管内流速视不同废水而定,如处理生活污水,流速为0.5-0.7mm/s。

(5)斜板(管)与水平面呈60°角,斜板净距

(或斜管孔径)一般为80~100mm。

异向流斜板(管)沉淀池的设计计算式可

由如下分析求的。

假定有一个异向流沉淀单元,倾斜角为a,

长度为l,断面高度为d,宽度为w,单元内平

均水流速度v,所去除颗粒的沉速为u0,如下

图所示

范文九:斜管沉淀池

产品说明

潍坊锦利程环保设备有限公司生产的斜管沉淀池是广泛应用于电镀、煤矿、印染、皮革等行业的废水处理设备。它主要是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池,组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层,被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池。

其优点是:

①利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力;

②缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间;

③增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。

④去除率高,停留时间短,占地面积小。

这种类型沉淀池的过流率可达36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍,是一种新型高效沉淀设备,并已定型用于生产实践。

浅池理论原理

设斜管沉淀池池长为L,池中水平流速为V,颗粒沉速为u0,在理想状态下,L/H=V/ u0。可见L与V值不变时,池身越浅,可被去除的悬浮物颗粒越小。若

用水平隔板,将H分成3层,每层层深为H/3,在u0与v不变的条件下,只需L/3,就可以将u0的颗粒去除。也即总容积可减少到原来的1/3。如果池长不变,由于池深为H/3,则水平流速可正加的3v,仍能将沉速为u0的颗粒除去,也即处理能力提高倍。同时将沉淀池分成n层就可以把处理能力提高n倍。这就是20世纪初,哈真(Hazen)提出的浅池理论。

设计参数

(1)斜板(管)之间间距一般不小于50mm,斜板(管)长一般在1.0-1.2m左右;

(2) 斜板的上层应有0.5-1.0m的水深,底部缓冲层高度为1.0m。斜板(管)下为废水分布区,一般高度不小于0.5m,布水区下部为污泥区;

(3) 池出水一般采用多排孔管集水,孔眼应在水面以下2cm处,防止漂浮物被带走;

(4) 废水在斜管内流速视不同废水而定,如处理生活污水,流速为

0.5-0.7mm/s。

(5)斜板(管)与水平面呈60°角,斜板净距(或斜管孔径)一般为80~100mm。

(6)异向流斜板(管)沉淀池的设计计算式可由如下分析求的。

假定有一个异向流沉淀单元,倾斜角为a,长度为l,断面高度为d,宽度为w,单元内平均水流速度v,所去除颗粒的沉速为u0。

适用范围

1、电镀废水中含多种金属离子的混合废水、铬、铜、铁、锌、镍等去除率均

在90%以上,一般电镀废水经处理后均可达到排放标准。

2、煤矿、选矿废水可使浊度在500-1500毫克/升降至5毫克/升。

3、印染、漂染等废水色度去除率70-90%,COD去除50-70%。

4、制革、食品等行业废水大量有机质的去除,COD去除率50-80%,杂质固体

去除率90%以上。

5、化工废水的COD去除率60-70%,色度去除60-90%,悬浮物达排放标准。

范文十:斜管沉淀池

斜管沉淀池

一.

构造

根据水流和泥流的相对方向,可将斜板斜管沉淀池分为异向流(逆向流)、同流向和测向流(横向流)三种类型,其中异向流应用的最广。异向流的特点:水流向上、泥流向下,倾角60度。

二.沉淀池处理能力的比较

设异向流斜板沉淀池的长度为l,倾角为θ,水中颗粒沿水流方向的上升速度为v,受重力沉降的速度为u0。颗粒沿两者矢量和的方向移动,碰到斜板

就认为是已被去除。

由a移动到b的那种颗粒的沉速为u0,这种情况相当于:当颗粒以v的速度上升l+l1的距离所需的时间和以u0的速度沉降l

2的距离所需的

时间相同,颗粒从a运动到b。

l2l+l1

--------------------------------(*)=

u0v

假设沉淀池内共有n块斜板,则每块斜板的水平间距为L/n(板厚忽略不计)。则:

L

secθ---------------------------------------------------(1)nL

l2=tanθ--------------------------------------------------(2)

nl1=

Q

----------------(3)

BLsinθ

斜板中的过水流量为为与水流垂直的过水断面面积乘以流速:

Q=vw=vBLsinθ→v=

将以上(1)(2)(3)式代入(*)得:

u0=

vlQ

=

l+l1nBLcosθ+LB

故:Q=u()0nBLcosθ+LB

nBLcosθ是全部斜板的水平投影面积,LB是沉淀池的水平表面积。因此

异向流斜板沉淀池的处理水量与斜板总面积的水平投影面积A斜与液面面积A原之和成正比

Q=u(0A斜+A原)

可见:与未加斜板的沉淀池的处理量Q=u0A原相比,在相同的沉淀效率下,处理能力大大提高了。

在实际沉淀池中,由于进出口构造、水温、沉积物等影响,不可能全部利用斜板的有效容积,故在设计斜板沉淀池时,应乘以斜板效率η(可取0.6-0.8),即:

Q=ηu()0A斜+A原

同理,对同向流和侧向流斜板沉淀池,分别有:

Q=ηu(0A斜-A原)Q=ηu0A斜

三.a)

斜板沉淀池优点

水利条件好,水流雷诺数可降至200以下,弗洛德数可达10−3−10−4数量级;处理效率高。

b)处理能力比一般沉淀池大得多;面负荷通常9−11m3/m2⋅h四.斜板沉淀池沉淀效率高的原因:

1.增加沉淀面积,缩短沉降距离从而提高颗粒的去除率;

从理论上看,不论斜板的角度如何,其效率提高的倍数相当于斜板总投影面积比原池面积增加的倍数;

2.斜板斜管内的再凝聚,促进絮粒的进一步加大,从而提高沉降速度。3.创造了层流条件,从而提高了沉淀效率。五.斜板沉淀池的缺陷1、

化;2、

水在池中停留时间短,若水质水量变化较大,来不及调整运行,耐冲击负荷的能力差3、

斜板或斜管管径较小,若施工质量欠佳,造成变形,容易在管内或板间积泥4、

斜板或斜管在上部阳光的照射下会滋生大量的藻类.、六、斜管沉淀池的排泥

斜管沉淀池由于单位面积出水量高,因而泥量亦相应增加,与普通平流式沉淀池相比,每单位面积的积泥量,将增加好几倍,积泥分布在整个底板上,虽比较均匀,但积泥不及时排除将会严重影响出水水质。常用的排泥措施:1.机械刮泥;

适用于大型斜板沉淀池,管理简单,可以自动控制。但加工维修困难,某些部件质量尚未过关,容易发生故障,影响使用,在国内积累经验上不多,有待提高和巩固;2.穿孔管排泥;

应用于平流沉淀池已有相当历史,目前用于斜板沉淀池也不少,但

单位面积上的泥量增加,如排泥不畅,将产生反泥现象,使出水水质恶

须严格管理,不然容易堵塞,造成排泥困难,影响沉淀效果。适用于中小水量的斜板沉淀池,面积小,管长不大条件下。

有两种方式:一是斜板沉淀池中的穿孔管排泥,二是机械刮泥机刮至池子两端排泥槽以后再用穿孔管排泥。3.多斗式排泥

比穿孔管排泥较易控制管理,且不易堵塞,适用于中小型斜板沉淀池,但斗深增加池壁高度,影响土建造价。