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1、精选优质文档-倾情为你奉上1引言随着我国经济的高速发展，人民的生活水平显著提高，如何解决水资源匮乏，安全问题一直是困扰水处理工作者的一个难题。水是动植物和人的身体中不可缺少的物质，可以说没有水就没有生命的存在。另外，人类生活中的衣食住行离不开水。工农业生产也离不开水，水是工农业生产的重要原料。在农业生产中消耗的淡水是人类耗水总量的60%80%，工业也需要大量的水进行生产。另外，水在内河和海洋运输上起着很重要的作用。自然界中淡水量不到总水量的1%。据21世纪城市水资源国际学术研讨会透露，联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一，目前我国人均用水量是世界人均用水量的30%左右。人类现在用水
2、量越来越大，且污染越来越严重，这就要求我们要保护水资源。饮用水的安全问题也很重要，人们对源水进行一系列的处理后饮用。在20世纪初，饮用水净化技术已经形成了，现在被人们普遍称为常规处理工艺的处理方法，即：混凝，沉淀或澄清，过滤和消毒。这种常规处理工艺至今仍被世界大多数国家所采用，是目前饮用水处理的主要工艺。另外，近年来，由于城市和经济的发展，污水排放量持续增长，水源污染问题日益严重，制约了经济的持续发展，各城市都迫切需要新建或改建污水处埋厂。本文只对回转式隔板絮凝池的设计做一些说明。1.1回转式隔板絮凝池的特点隔板絮凝池是应用历史悠久、目前仍常应用的一种水力搅拌絮凝池，有往复式和回转式两种。后者
3、是在前者的基础上加以改进而成。在往复式隔板絮凝池内，水流作180度转弯，局部水头损失较大，而这部分能量消耗往往对絮凝效果作用不大。因为180度的急剧转弯会使絮体有破碎可能，特别在絮凝后期。回转式隔板絮凝池内水流作90度转弯，局部水头损失大为减小，絮凝效果也有所提高。隔板絮凝池通常用于大、中型水厂，因水量过小时，隔板间距过狭不便施工和维修。隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格絮凝池相比，因水流条件不甚理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大，故需较长絮凝时间，池子容积较大。11.2回转式隔板絮凝池与其他絮凝池的比较表1-1 几种絮凝池的比较
4、型式优缺点适用条件 隔板絮凝池往复式优点：（1）絮凝效果好 （2）构造简单，施工方便缺点：（1）体积较大 （2）水头损失较大 （3）转折处絮凝颗粒 容易破裂 （4）出水流量分配不易均匀（1）适用于水量大于30000m3/d的水厂（2）水量变动小回转式优点：（1）絮凝效果好 （2）水头损失小 （3）结构简单，施工方便缺点：（1）出水流量分配不易均匀 （2）出口处易积泥（1）适用于水量大于30000m3/d的水厂（2）水量变动小（3）适用于旧池的改建和扩建旋流絮凝池优点：（1）容积小 （2）水头损失小缺点：（1）池子较深 （2）地下水位高处施工较困难 （3）絮凝效果较差一般用于中小型水厂涡流絮凝池
5、优点：（1）絮凝时间短 （2）容积小 （3）造价较低缺点：（1）池子较深 （2）锥底施工较困难 （3）絮凝效果较差适用于水量小于30000m3/d的水厂折板絮凝池优点：（1）絮凝时间短 （2）容积小 （3）絮凝效果好缺点：造价较高适用于水量变化不大的水厂穿孔絮凝池优点：结构简单，施工方便缺点：絮凝效果差适用于水量变化不大的水厂网格絮凝池优点：（1）絮凝效果好，节省药剂 （2）水头损失小 （3）絮凝时间较短缺点：（1）存在末端池底积泥现象 （2）网格上可能滋生藻类，造成孔眼堵塞（1）单池处理1000015000m3/d为宜，处理水量大时，可采用两组或者多组并联运行（2）适用于新建也可以用于旧池的
6、改造机械絮凝池优点：（1）絮凝效果好，节省药剂 （2）水头损失小 （3）可适应水质，水量的变化大，小水量均适用，并且适应水量变动较大的水厂1.3回转式隔板絮凝池的适用条件在表1-1中已经给出，即：（1）适用于水量大于30000m3/d的水厂。（2）水量变动小。（3）适用于旧池的改建和扩建。2总体设计2.1设计依据及原理设计依据见任务书。水和药剂作用完成后，水中的胶体等微小颗粒已初步凝聚，产生了微小絮体，但还未达到自然沉降的程度。絮凝阶段夫人主要任务是，创造适当的水利条件，使药剂与水混合产生微小絮凝体，在一定时间内凝结成具有良好物理性能的絮凝体，它应有足够大的粒度（0.61.0mm），密度和强度
7、（不易破碎），并为杂质颗粒在沉淀澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。絮凝设施要求有一定的停留时间和适当的搅拌强度，以使小絮体能相互碰撞，并防止生成大大絮体沉淀，但搅拌强度不能过大，否则会使形成的絮体破碎，且絮体越大越易破碎，因此在絮凝设施中，搅拌强度应该逐渐减小。2絮凝设施主要设计参数为搅拌强度和絮凝时间。搅拌强度用絮凝池内水流速度梯度G表示： (2-1)式中絮凝池内水流速度梯度，；水的密度，；水头损失，；水的动力粘滞系数，；絮凝时间，min。GT值间接的表示整个絮凝时间内颗粒碰撞的总个数，可用来控制絮凝效果，根据生产运行经验，其值一般应控制在11041105为宜。在设计计算完成后，应校核GT
8、值，如果不符合要求，应调整水头损失h或絮凝时间T进行重新设计。2.2设计原始数据该城市最高日用水量为240(L/capd)，絮凝池分为20个，得到设计流量为1250（m3/h），絮凝时间T=20（min），池深H=1.5m，进口速度v1=0.5m/s，出口速度v2=0.2m/s，隔板间距分为7档。如表2-1所示：表2-1 设计原始数据表最高日用水量(L/capd)絮凝池/个设计流量Q（m3/h）絮凝时间T/min池 深H/m进口速度v1/m/s出口速度v2/m/s隔板/档240201250201.50.50.272.3设计水量查居民生活用水定额表，一区特大城市的最高日用水量180270(L/c
9、apd)，在这里取240(L/capd)。以此就可以计算出设计水量，计算过程如下：取回转式隔板絮凝池个数为20，则每个池子的流量：2.4絮凝池的所有参数计算2.3.1回转式隔板絮凝池的容积计算 (2-2)式中絮凝池的容积，；设计流量，；絮凝时间，；60分钟。2.3.2池长计算 (2-3)式中絮凝池长，； 絮凝池的容积，； 絮凝池深，；絮凝池的宽度，。为了与沉淀池配合，絮凝池宽度取B=12m，则 (2-4)2.3.3各档隔板间距 (2-5)式中各档的隔板间距，；设计流量，；池深，；廊道内水流速，；每小时3600秒。3廊道内水的流速vn由0.5m/s递减至0.2m/s，则据此公式，的计算结果列于表
10、2-2。表2-2各档隔板间距表 序 号流速 隔板间距计算值采用值累计值10.500.5020.451.0530.401.6540.352.3550.303.1560.254.1570.205.35注：为均布水流，把最后一个廊道宽度（）分成两股进行回转流动为使两股水流到达絮凝池出口（穿孔配水墙）是水量平衡，其流量各按45%与55%分配，则近端（流程短）一股的廊道宽度，另一股的廊道宽度为。2.3.4池宽度的核定 (2-6)式中池宽，；隔板间距，；隔板厚度，。取隔板的厚度为0.16m（板厚0.12m，两面粉刷各厚0.02m），池的外壁厚度不计入，则2.3.5第一层（内层）隔板长度为计算隔板端离隔板壁
11、的距离为C=1m，则 (2-7)2.3.6絮凝池廊道的总长度计算，计算过程见表2-3。表2-3 絮凝池廊道总长度计算表序号廊道宽度每圈总长度关系式 数 值 关 系 式 数 值 累 计 值10.5012.2825.0625.0620.5513.7830.1155.1730.6014.8834.5689.7340.7016.0839.46129.1950.8017.4845.16174.3561.0019.0824.58198.9371.2020.0827.38226.31由此可知。注：（1）隔板端离隔板壁的距离为C=1m。 （2） 和的数值未考虑隔板的厚度。 （3）为每一圈廊道长边的内边长。2.
12、3.7水头损失计算 (2-8 )式中：转弯处局部阻力系数；转弯次数；廊道内流速，；转弯处流速，；流速系数；水力半径，。 (2-9)式中转弯处流速，；设计流量，；池深，；廊道宽度的平均值，。4计算数据如下：转弯处局部阻力系数。转弯次数为25次即：。廊道内流速采用平均值，即：转弯处流速采用平均值，廊道宽度的平均值为所以2.3.8廊道断面的水力半径计算 (2-10)2.3.9流速系数根据水力半径R和池壁粗糙系数n（水泥砂浆抹面的渠道，n=0.013）的数值，查表（见给排水设计手册）确定，C=63.2。2.3.10水头损失廊道总长度为，则2.3.11絮凝时间计算 (2-11)2.3.12GT值核算 (
13、2-12)式中水的密度，；水头损失，；水的动力粘滞系数，；絮凝时间，min。水温为20，水的动力粘滞系数为，速度梯度为， (2-13) (2-14)此GT值在11041105范围内。5下面将所求出的设计参数列于表2-4中。表2-4 设计参数表设计流量池长池宽廊道总长水力半径水头损失絮凝时间值值125023.212.12226.310.300.08151134.9922631.53总结随着经济的不断发展，人类对水的需求量不断增加，对水质的要求也不断提高，所以进行给水处理对于工业，农业，经济等方面发展及人民群众的健康具有重要的意义。结束语课程设计的这段日子，我收获不少，学会不放弃，不气馁。每一天基
14、本上是早出晚归，我也开始了长时间在电脑前工作，从来没有过这么长时间对着电脑，很难受，我扛住了，把课程设计做完了。在设计刚开始时，我就翻课本，对于回转式隔板絮凝池讲的内容不到200字，我很着急，接着上网搜，试了好几个搜索引擎，我感到很失望，关于回转式隔板絮凝池的条目只有六条，且其里面的内容对我来说基本上没有用处，要什么没什么。这样一来我觉得的我的课程设计比较困难。于是我也就不着急了，因为我没有任何资料可以参考了。这样三四天也就过去了，我依然没有任何头绪，课程设计没有了进度，我但是还想过要放弃，让老师给换个简单的题目。不过想想还是算了吧，于是我还是上网了，开始了铺天盖地的搜索，不经意间，我终于搜到
15、了崔玉川老师编写城市污水回用深度处理设施设计计算，我把这本书下下来，看了，我意外的发现我有救了，这本书里面有我想要的内容。在欣喜中我开始了课程设计，一步步走向胜利。通过此次课程设计，我更加牢固的掌握了水处理的一些相关知识，在设计过程中，通过对相关资料的查阅，对问题的深入思考以及向老师的询问，同学间的相互探讨不仅使我对课堂所学内容有了更加深刻的理解，更让我学到了许多书本上学不到的知识，相信此次所学知识定会对我以后的学习和生活产生深远的影响，在此衷心感谢老师的指导。参考文献1严煦世等.给水工程M(第四版).北京：中国建筑工业出版社，2008.2崔玉川等. 城市污水回用深度处理设施设计计算M.北京：化学工业出版社， 2003.5.3晋日亚等水污染控制技术与工程M北京：兵器工业出版社，2005.4高廷耀等水污染控制工程M(下册).北京：高等教育出版社，1989.5崔玉川等.废水处理工艺设计计算M.北京：水利电力出版社，1994.10. 专心-专注-专业
