第五章 典型水处理设备设计与应用(一).doc

第五章 典型水处理设备设计与应用(一) 【课时安排】 §5.1格栅 2学时 §5.2沉淀池 2学时 §5.3气浮设备 2学时 §5.4快滤池 2学时 总计 8学时 【掌握内容】 1格栅的设计计算 2不同形式的沉淀池的设计计算 3气浮设备的设计计算 4快滤池的设计计算 【熟悉内容】 1格栅的类别 2沉淀池的类别 3气浮和浮选的原理 【】【】【】【】【】【】阻力截留法是指利用处理设施对悬浮污染物形成的机械阻力，将悬浮物从水中截留下来的处理方法。它包括格栅截留、筛网阻隔和微孔过滤。 一、格栅 　　 格栅是用一组平行的刚性栅条制成的框架，可以用它来拦截水中的大块漂浮物。格栅通常倾斜架设在其它处理构筑物之前或泵站集水池-进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。 格栅的栅条多用50×10或40×10的扁钢或Φ10的圆钢制作。扁钢的特点是强度大，不易弯曲变形，但水头损失较大；而圆钢则正好相反。栅条间距随被拦截的漂浮物尺寸的不同，分为细、中、粗三种。细格枷的栅条间距为3～10mm，中格栅和粗格栅分别为10～25mm和50～100mm。 被拦截在栅条上的栅渣有人工和机械两种清除方式。小型水处理厂采用人工清渣时，格栅的面积应留有较大的裕量，以免操作过于频繁。在大型水处理厂中采用的大型格栅，则必须采用机械自动清渣。每日栅渣量大于11的格栅，还应附设破碎机，以便将栅渣就地粉碎后再与污泥一并处理。 　 图6-1是一种链条式机械清波格栅。链条用电动机经减速机驱动作回转运动。齿耙固定在两排链条之间，耙齿伸入栅条间隙内将栅涝上提，再由刮渣器刮至料斗或输送带。? 格棚设计的主要内容是确定格栅及共所架设的渠段的各部尺寸。 (一)格栅间隙数n ?????????????????? ?????????????????????????????????????????????? ? (6-1)? ??? 式中??? Q--废水设计流量，m3／s： ??????? 　　θ--格栅安装倾角，一般取600、750； ???????? 　h--格栅前渠内水深，m，一般为0.3～0.5m；? ??????? 　　b--栅条间隙宽度，m，人工清渣时取25～40mm，机械清渣时取10～25mm； 　 ???????? 　v--水流过栅流速，m／s，一般取0.6～l.0m／s。 ?(二)栅渠尺寸 ?为了防止栅前渠道内出现阻流回水现象，架设格栅的渠段宽度应由进水渠的B1加宽至B2(图6-2)，并在栅前、栅后分别保持0.5m和1.0m的直线距离。栅渠前有扩大段L1，栅渠后有收缩段L3，渐宽部分展开角a取200～300。 栅渠格栅段宽度B2(m)按下式计算： ?????????????????? ??????????????????????????????????? ??????? (6-2)? 　　式中??? S--栅条宽度或直径(m)，一般取10～20mm。 　　栅前扩大段长L1(m)为： ???????????????? ????????????????????????????????????????????????? (6-3)? 　　式中??? B1--进水渠宽(m)，由渠内水速0.4～0.9m／s及水深h计算，一般为0.3～0.5m。栅后收缩段长L3＝0.5L1。 　(三)水通过格栅的水头损失h1(m) ??????????????????????????????????????????????????????????? (6-4)? 　　式中??? h0--计算水头损失(m)； ??????? 　　K--格栅被栅渣阻塞而使水头损失增大的系数，一般取3，或按K=(3.36v-1.32)求定；? ??????? 　　ξ--格栅局部阻力系数，其值按表6-1所列公式和数据计算。 表6-1? 格栅局部阻力系数 栅条断面形状 ξ的计算公式 β和ε取值 锐边矩形??? 迎水面为半圆的矩形??? 圆形??? 迎、背水面均为半圆的矩形 β=2.42β=1.83β=1.79β=1.67 正方形 ξ=0.64 ?　　表6-l中β为栅条形状系数；ε为收缩系数；g为重力加速度(m／s2)。?(四)湿栅渣量W(m3／d)? ?????????