异向流斜管沉淀计算

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/s。2、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4～7min。3、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¢＝0.79～0.86。7、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/s。8、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vRRe和弗劳德数Fr的计算公式gvFr22可知，由于斜板沉淀池水力半径大大减小，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9～11m3/（m2·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NN＝2（2）、集水槽的中心距a)(55.121.031.01mNBa（3）、槽中流量q0)/(014.02028.03smNQq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（m3/s）4、槽中水深H2槽宽)(176.0017.09.09.04.04.00mqb，为便于施工取b＝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＝H2+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ghq20式中q0—集水槽流量，m3/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，m2；所以)(0277.005.081.9262.0017.02m