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3.4平流沉砂池
3.
4.1沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒(如泥沙,煤渣等,它们相对密度约为
2.65)沉砂池一般设在泵站前以便减小无机颗粒对水泵,管道的磨损也可设在沉淀池前以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件
3.
4.2沉砂池的类型及特点
1.平流沉砂池它具有截流无机颗粒效果好,工作稳定,构造简单,排沙方便等优点;但沙中夹有有机物,是沉砂的后续处理增加了难度;占地大,配水不均匀;容易出现短流和偏流
2.曝气沉砂池曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点;但增加了曝气装置运行费用较高;工作稳定,通过调节气量可控制污水的旋流速度;应设有泡装置
3.竖流沉砂池占地小,排泥方便;运行管理易行;但池深大,施工困难,造价高,耐冲击负荷和温度的适应性差,池径受到限制,过大的池径会使布水不均匀由于本设计采用A/O工艺,曝气沉砂池对生物池有影响,故不可取;竖流沉砂池,一般不会用于市政污水处理厂基于3种沉砂池的比较,本工程选用平流沉砂池
3.
4.3平流沉砂池的设计
1.设计参数1)按最大设计流量设计2)设计流量时的水平流速最大流速为
0.3m/s,最小流速
0.15m/s3)最大设计流量时,污水在池内停留时间不少于30s一般为30—60s4)设计有效水深不应大于
1.2m一般采用
0.25—
1.0m每格池宽不应小于
0.6m5)沉砂量的确定,城市污水按每10万立方米污水砂量为3立方米,沉砂含水率60%,容重
1.5t/立方米,贮砂斗容积按2天的沉砂量计,斗壁倾角55—60度6)沉砂池超高不宜小于
0.3m.
2.设计计算沉砂池设计计算草图见图
3.3图
3.4沉砂池设计计算草图1)沉砂池水流部分的长度沉砂池两闸板之间的长度为流水部分长度式中,L——水流部分长度,mV——最大流速,m/sT——最大流速时的停留时间,s2)水流断面积式中,——最大设计流量,A——水流断面积,3)池总宽度设n=2,每格宽b=
3.5mB=nb=
23.5=
7.0m
1.2m/s合格式中,——设计有效水深4)沉砂斗容积设排砂间隔时间为2日,城市污水沉砂量=,T=2日,式中,——城市污水含沙量,——流量总变化系数,
1.35)沉砂室所需容积设每分格有2个沉砂斗V=6)沉砂斗各部分尺寸设斗底宽=
0.7m,斗壁水平倾角55,斗高=
0.9m沉砂斗上口宽沉砂斗容积=
1.71m
1.65m7)沉砂室高度采用重力排砂,设池底坡度为
0.06,坡向排砂口式中——斗高,mL2——由计算得出8)沉砂池总高度——超高,
0.3m9)验算最小流量在最小流量时,用一格工作,按平均日流量的一半核算符合流速要求
3.出水堰的计算1)出水堰宽B=
7.0m2)堰上水头M—流量系数,取
0.323)跌水高度H2=10cm4)堰槽宽度尺寸
7.0m×
0.6m5)出水管采用DN=1300mm,则v=
1.2m/s
4.进水口及贮砂池1)进水口尺寸1200×1200,采用两个进水口,流速校核:进水口水头损失2)进水口采用方行闸板;SFZ型明杆或镶钢铸铁方闸门SFZ-12003)沉砂斗采用H46Z-
2.5旋启式底阀,直径200mm排渣管DN=200mm贮砂池尺寸
2.0×
2.0×
2.0m
3.5初次沉淀池初次沉淀池采用辐流式沉淀池
3.
5.1设计数据1)池子的直径与有效水深的比值,一般采用6~122)池径不小于16m3)池底坡度一般采用
0.054)一般采用机械排泥也可附有气力提升或静水头排泥设施5)当池径20m时,也可采用多斗排泥6)进出水管的布置采用中间进水周边出水7)池径20m时,一般采用中心传动刮泥机,其驱动装置设在池子中心走道板上,池径20m时一般采用周边传动刮泥机,其传动装置设在桁架外缘8)刮泥机的旋转速度一般为1~3转/h,外周刮泥板的线速度不超过3m/min,一般采用
1.5m/min9)在进水口的周围应设置整流板,整流板的开口面积为池断面积的10~2010)浮渣用浮渣刮板收集,刮板装在刮泥机桁架的一侧,在出水堰前应设置浮渣挡板
3.
5.2设计计算图
3.5初沉池计算草图1)沉淀部分水面面积F=式中,—最大设计流量,m3/hn—池数,取2个—表面负荷,m3/m
2.h,取2m3/m
2.hF==
1489.6m22)池直径D===
44.0,取D=45m3沉淀部分有效水深设沉淀时间t=2小时,有效水深h2==2×2=4m4)沉淀部分有效容积V===
827.5m35)污泥部分所需的容积设S=
0.7由于机械刮泥所以贮泥时间T=4h污泥部分所需的容积:V===
48.13m3式中,S—每人每天污泥量,一般采用
0.36~
0.83N—设计人口数(cap)T—贮泥时间h6)污泥斗容积设污泥斗上部半径r=2m污泥斗下部半径r=1m倾角=60污泥斗的高度:h=r-rtg60=
1.732m污泥斗容积:V1=(r12+r1r2+r22)式中,h5—污泥斗的高度r1—污泥斗上部直径,取2mr2—污泥斗下部直径,取1m则V1=×(22+21+12)=
12.7m37)污泥斗以上圆锥部分污泥容积(设池底径向坡度为
0.05)则圆锥体的高度h4=(R-r1)×
0.05=(
22.5-2)×
0.05=
1.025mV2=×(R2+Rr1+r12)=×(
22.52+
22.5×2+22)=
595.7m3共可贮有污泥体积为V1+V2=
12.7+
595.7=
608.4m3>
48.13m38)沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中,h1—超高,一般取
0.5mh3—缓冲层高度,取
0.5mH=
0.5+
4.0+
0.5+
1.025+
1.732=
7.8m9)径深比校核D/h2=45/4=
11.256~12之间符合要求10)集水槽堰负荷校核设集水槽堰双面出水,则集水槽出水堰的堰负荷为[]=
2.7[L/m*s]
2.9[L/m*s]符合要求
3.
5.3刮泥设备的选择采用系列周边传动吸泥机技术参数如下表3-6表3-6系列周边传动吸泥机主要参数池径(m)电动机功率(KW)车轮行驶速度(m/min)推荐池深Hmm质量(吨)
451.5*
22.22500~
5000303.
5.4拦浮渣设施及出水堰计算1)拦浮渣设施浮渣用刮泥板收集,刮泥板装在刮泥机桁架的一侧,在出水堰前设置浮渣挡板,以降低后续构筑物的负荷2)出水堰的计算本设计中出水堰采用环形双出水堰,溢流堰形式采用90º等腰直角三角形双出水堰,且内外堰之间距离为
0.3~
0.5m,取
0.5m,沉淀池直径45m,取外堰直径44m,内堰直径43m3)出水槽的计算出水槽宽设计为1m,槽内水深
1.2m则流速V==
0.53m/s介于
0.4~
0.6m/s之间,符合要求4)配水设施在污水厂中,处理构筑物因建成两座或两座以上并联运行,如配水不均一部分构筑物超负荷,处理效果就会很低,另一部分构筑物达不到设计负荷,就不能充分发挥其功能,为实现均匀配水应在构筑物前设置有效的配水设施a、设计参数V1=
0.8~
1.0m/sV2=
0.6×V1V3=V1V4=
0.2m/sV3V5=V1V6=
0.6m/sb、进水管路计算
①取进水管径D1=1100mm,知Q=
0.827m3/sV1===
0.87m/s
②上升竖管流速V2==
0.87m/sD2===
1.4m,取1400mm
③竖管喇叭口流速V3=V1=
0.21m/sD===
2.23m取2300mm
④竖管喇叭口长度取角度α=30h==
0.26m
⑤喇叭口上部水深已知V=
0.2m/s由πDhV=Qmaxh===
0.57m
⑥配水井尺寸D5V5=V1==
0.11m/sQ=π×(D52-D32)×V5D5===
3.40m
⑦配水管直径作为沉淀池进水管直径采用D=1000mmV===
1.05m/s
⑧沉淀池出水渠断面沉淀池出水渠水深1m渠宽
1.4mV==
0.59m/s
⑨集水井尺寸集水井内部隔墙厚取300mmnV6=
0.6m/sh=1m
3.
5.6排泥井一沉池为排泥井,井非连续排泥,在沉淀池外设的几何尺寸800×800图
3.6初沉池集配水井草图第十三章干燥通过本章的学习,应熟练掌握表示湿空气性质的参数,正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数;熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法
二、本章思考题
1、工业上常用的去湿方法有哪几种?态参数?
11、当湿空气的总压变化时,湿空气H–I图上的各线将如何变化在t、H相同的条件下,提高压力对干燥操作是否有利为什么
12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器?
13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料,被除去的水分是结合水还是非结合水?为什么?
14、干燥过程分哪几种阶段?它们有什么特征?
15、什么叫临界含水量和平衡含水量?
16、干燥时间包括几个部分?怎样计算?
17、干燥哪一类物料用部分废气循环?废气的作用是什么?
18、影响干燥操作的主要因素是什么?调节、控制时应注意哪些问题?
三、例题例题13-1已知湿空气的总压为
101.3kN/m2相对湿度为50%,干球温度为20oC试用I-H图求解a水蒸汽分压p;b湿度H;c热焓I;d露点td;e湿球温度tw;f如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117oC,求所需热量Q解由已知条件P=
101.3kN/m2,Ψ0=50%,t0=20oC在I-H图上定出湿空气的状态点A点a水蒸汽分压p过预热器气所获得的热量为每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为例题13-2在一连续干燥器中干燥盐类结晶,每小时处理湿物料为1000kg,经干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度H1为
0.009kg水•kg-1绝干气,离开干燥器时湿度H2为
0.039kg水•kg-1绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求
(1)水分蒸发是qmW(kg水•h-1);
(2)空气消耗qmL(kg绝干气•h-1);原湿空气消耗量qmL’(kg原空气•h-1);
(3)干燥产品量qmG2(kg•h-1)解qmG1=1000kg/hw1=40℃w2=5%H1=
0.009H2=
0.039qmGC=qmG11-w1=10001-
0.4=600kg/hx1=
0.4/
0.6=
0.67x2=5/95=
0.053
①qmw=qmGCx1-x2=
6000.67-
0.053=
368.6kg/h
②qmLH2-H1=qmwqmL’=qmL1+H1=
12286.71+
0.009=
12397.3kg/h
③qmGC=qmG21-w2∴i=
0.05r2r1600h1h2h3h5h4。