管式靜態混合器流量怎么計算根據靜態混合器連續操作的特點,定義描述其混合效果的混合度表達式,并利用不相溶的兩相流體混合后的體積等于它們各自體積之和的原理,建立動態求取各組分體積分數和流量分數的計算方法和實驗裝置.結果表明:利用該方法測定靜態混合器的混合效果避免了多點取樣,提高了測量的準確性并減少了實驗時間,可以用于混合產品質量的在線檢測,并為靜態混合器的結構設計和工藝設計提供參考依據.2管式混合器 混合設備的基本要求是，藥劑與水的混合必須均勻，混合設備種類較多，常用的有水泵混合，管式混合，機械混合。水泵混合效果較好，不需要另外建設混合設施，節省動力，大中小型水廠均可以使用，但是采用三氯化鐵作為混凝劑時，若投藥量較大，藥劑對水泵葉輪有輕微的腐蝕作用。當水泵距離反應池較遠時，不宜采用水泵混合。機械混合是在池子內安裝攪拌設備，以電動機驅動攪拌器使水與藥劑混合，機械攪拌的優點是混合效果好，且不受水量變化的影響，適用于各種規模的水廠，缺點是增加機械設備并且相應增加維修費用，目前廣泛采用的是管式混合器。 方式 優 缺 點 適用條件 管式混合 優點：1.設備簡單2.不占地缺點: 1.當流量減小時可能在中反應混凝 2.一般管道混合效果較差,但采用靜態管式混合器效果好,但水頭損失大. 適用于流量變化不大的水廠 混合池混合 優點:1.混合效果好2.某些池型能調節水頭高低,適應流量變化缺點:1.占地面積大 2.某些進水方式要帶入大量氣體 適用于大中型水廠 水泵混合 優點:1.設備簡單 2.混合充分,混合效果好 3.不消耗動能缺點:吸水管較多時投藥設備要增加,安裝管理復雜 適用于一級泵房距離處理構筑物120米以內的各種規模的水廠 漿板式機械混合 優點:1.混合效果好2.水頭損失小缺點:1.需要動能設備 2.管理維護比較復雜 適用于各種規模的水廠 杭州西區水廠設計采用靜態管式混合器,靜態管式混合器混合效果好,主要由混合組件構成,將它放入絮凝池進水管道中即可,混合組件可以用鋼板剪切成橢圓形,在軸線處上下彎折成26.5度的夾角,各個組件相互垂直交叉,在端點處焊接既為一節組件。 設計使用要求如下： 混合組件數目為1-4節，流速小時采用上限 水頭損失等于 Q-流量 d-進水管管徑m n-混合單元數 一般靜態管式混合器的水頭損失為0.5米 混凝劑采用聚合硫酸鐵（），混凝工藝采用管式混合器，采用2節混合單元，流速為 （在 之間取值），進水管兩根，投藥設備 混凝劑為PAC，混凝工藝采用管式靜態混合器，混合元件數可為1-4節，取2節。 水頭損失 一般水頭損失要小于0.5m d=880mm,取0.9m 加藥點設在混合器進口處，并增加藥液擴散器，使混凝劑在管道內很好擴散。 藥劑投配設備的設計 藥劑采用PAC，混凝劑最大投加量阿a=20mg/l 溶液池 溶解池 藥劑用泵投加 取超高0.3m R=0.6取0.7m 3.3隔板絮凝池 3.3.1適用條件 （1）.產水量大于3萬噸/天的水廠，單池水量為100010000噸/小時，否則隔板間距太小，不便施工和管理。 （2）.要求水量變動較小，以保證穩定的絮凝效果。 （3）.一般和平流沉淀池和斜管沉淀池合建。 3.3.2設計要求 （1）.絮凝時間一般為2030分鐘，色度高或較難婿凝的原水采用上限。 （2）.絮凝池一般應不少于兩個或分成兩格，以便清洗檢修。 （3）.絮凝池的廊道流速，從起端的0.50.6 m/s，逐步遞減到末端的0.20.3 m/s，據此計算廊道的端面尺寸。一般絮凝池做成平底，因此廊道寬度從起端到末端逐漸增大，但也可以做成坡底。 （4）.隔板轉彎處的過水斷面面積為相鄰廊道過水斷面積的1.21.5倍。 （5）.為便于施工，清洗和檢修，隔板間距不能小于0.5米，水量小不能滿足間距小于0.5米的要求時，可看情況采取措施，或減小絮凝池深度，或在絮凝池底部用混凝土或其它的材料填高，也可以將絮凝池建成上下兩層，原水從下層進入，在進入上層，下層高度在1.7米以上，以便人工排泥，在下層適當部位應安裝透氣孔。當原水含沙量大時，下層積泥較難清除，會影響絮凝效果。 （6）.為便于排泥，隔板絮凝池應有0.020.03的底坡，并設直徑大于150毫米的排泥管。 （7）.往復式隔板絮凝池總水頭損失約為0.30.5米，回轉式在0.20.35之間。 （8）.回轉式絮凝池也可根據場地情況和沉淀池寬度，進行布置。 （9）.絮凝池的平均速度剃度G一般在3060，GT需達10000100000（10）.隔板材料也可用一磚墻，預制混凝土插板或現澆鋼筋混凝土柱間砌半磚墻等，墻身應有足夠強度，以防倒塌。 3.3.3計算公式 網格絮凝池的計算公式如表 項目 公 式 說 明 池體積 流量（ ）T絮凝時間（ ） 有效水深（ ） 豎井流速（ ） 各段孔洞流速（ ） 每層網格水頭損失（ ） 每個孔洞水頭損失（ ） 各段過網流速（ ） 網格阻力系數，前段取1.0，中段取0.3 孔洞阻力系數，可取3.0 池面積 池高 分格面積 分格數 豎井之間孔洞尺寸 總水頭損失 3.3.4絮凝池計算 絮凝池凈長度 單池容積： 池子長度：B按沉淀池寬度采用14m 池內平均深度 池子長度（隔板間凈距之和）： 廊道寬度設計 絮凝池起端流速取 ，末端流速取 ，首先根據起末端流速和平均水深算出起末端廊道寬度，然后按流速遞減原則，決定廊道分段數和各廊道寬度。 起端廊道寬度 為便于施工和檢修，隔板間凈距一般宜大于0.5m，所以取b=0.5m 末端廊道寬度 ，取b=0.9m 廊道寬度分成4段，各段廊道寬度和流速見下表。應注意，表中所求廊道內流速均按平均水深計算，故只是廊道真是流速的近似值，應為廊道水深是遞減的。不過，設計中這樣已滿足要求。 廊道寬度和流速計算表 廊道分段號 1 2 3 4 各段廊道寬度（m） 0.5 0.6 0.7 0.9 各段廊道流速（m/s） 0.38 0.32 0.27 0.21 各段廊道數 9 8 7 5 各段廊道總凈寬（m） 4.5 4.8 5.6 4.5 四段廊道寬度之和： 取隔板寬度=0.1m，共28塊隔板，則絮凝池總長度L為： 各段水頭損失計算 反應池采用鋼筋混凝土及磚組合結構，外用水泥砂漿磨面，粗糙系數n=0.014 第一段水流轉彎次數為9次，廊道長度為 反應池第一段水頭損失： 各段水頭損失計算結果見表： 各段水頭損失計算 段數 1 9 126 0.232 0.34 0.38 56.5 0.17 2 8 112 0.316 0.27 0.32 59.3 0.10 3 7 98 0.357 0.23 0.27 59.9 0.063 4 4 56 0.396 0.19 0.21 61.0 0.024 GT值計算（t=20）： 在 之間符合要求。 池底坡度： .穿孔墻的設計： 穿孔墻上的孔口流速采用0.2m/s,則孔口面積為 ，每個孔口的尺寸按照15cm8cm,則孔口數目為 .網格絮凝池與平流沉淀池之間的過渡區計算： 網格絮凝池與平流沉淀池之間的過渡區的水深與絮凝池最后一個格子的水深相等，取為2.9米，則過渡區的長度為L 取1.1米。 .排泥管的設計： 排泥管的直徑一般為150mm-200mm.取排泥管的長度采用4米，直徑為200mm. 3.5流沉淀池的設計計算 3.5.1設計說明 .可以與隔板，折板，網格等絮凝池合建，兩者中間用穿孔布水墻分隔。因沉淀池出口流速繳低，因此穿孔墻的孔口（圓孔或者矩形孔）流速相適應。孔口布置在沉淀池水位以下，積泥面以上的范圍內。 .需要不間斷供水的水廠，池子數目或者格數不少于2組。 .沉淀時間一般為1-3個小時，當原水濁度適中，水溫較高時，可以采用1.0-1.5小時，當處理低溫低濁水時，需要適當延長沉淀時間。 .水平流速可采用10-25mm/s,池子內水流順直，宜于采用長條式，盡量不用轉折式布置。 .有效水深一般為3.0-3.5米，有機械排泥時，有效水深一般為3.0米，超高為0.3米左右。 .池子長寬比不小于4。每米池寬可處理的水量約為2500-5000噸/天。 .分格寬度一般為3-8米，最大不超過15米。采用機械排泥時，還應按照標準跨度8，10，12，14，16，18，20米確定分格寬度。 .長度比不小于10。機械排泥時可以采用平池底。斗底或者穿孔排泥管時，池底需要有坡向排泥斗的坡度。 .出水堰的負荷率一般不大于21噸每天每米，但是由于水平流速提高后，流量增大，如果只在沉淀池的末端沿池的寬度設出水堰，已經無法滿足上述負荷要求，因此常設置指行槽，以延長出水堰長度，指行槽間的凈距應該不防礙吸泥機的來往操作。出水堰可以作成薄壁堰，鋸齒形三角堰或者淹沒孔口。為適應水位的變化和構筑物可能的沉陷，堰口的標高最好能上下調節。 .排泥管的直徑大于100-150mm. 平流沉淀池的計算公式見下圖： 計算式 符號意義 池長 水平流速（ ） 沉淀時間（ ） 設計流量（ ） 有效水深（ ） 弗勞得數，在 之間 池長寬比 水流斷面面積（ ） 濕周（ ） 重力加速度 水的動力黏度（ ） 池平面積 池寬 弗勞得數 水力半徑 雷諾數 3.5.2設計計算 采用兩組池子，每組池子設計流量為 設計數據的選用 表面負荷: 沉淀池的停留時間: 沉淀池的平均流速: 計算 沉淀池的表面積: 沉淀池長: ，采用70m 沉淀池寬: ，采用14m，由于寬度較大，沿縱向設置一道隔墻，分成兩格，每格寬為7m。排泥機選用GMN7000型。 沉淀池有效水深: 采用3.6m（包括保護高） 絮凝池與沉淀池之間采用穿孔布水墻，穿孔墻上的孔口流速采用0.2m/s,則孔口總面積為： 每個孔口的尺寸為15cm8cm，則孔口數為： 個 沉淀池放空時間按照3個小時計，則放空管的直徑按照公式： 采用DN=350mm 出水渠斷面寬度采用1.0m，出水渠起端按照公式： 為了保證堰口自由落水，出水堰保護高采用0.1m，則水深深度為0.68m， 水力條件核算 水流截面積:W=73.3=23.1 水流濕周:X=7+23.3=13.6 水力半徑: 弗勞德數: 在 之間，符合要求。 雷諾數: (按照水溫20度計算) 出水堰長度復核 出水堰如圖說示，每邊長20m，每池出水堰長度為820=160m 出水堰負荷率為 符合要求 集水槽設計計算： A.設計要求 a.按照平面布置確定集水槽的條數。 b.矩形池子的集水槽的中心距為1.2-1.8米。圓形池子，當Q200-300 時，可以用圓形槽，大于300 時采用圓形槽加輻射槽。 c.按照每條集水槽的集水流量（設計時考慮1.2-1.5的超負荷系數）確定集水槽的寬度： 式中Q為一條穿孔集水槽的流量 d.集水槽堰口或孔口上水頭損失采用0.05-0.07米。為保證自由出流，孔口或堰口位于槽內水位以上0.07米左右。 e.三角堰用鋼板制成，堰口為90度，堰口高度為0.1米，堰口寬度為0.2米。 B.集水槽的計算： 集水槽尺寸計算： 集水槽寬度 為方便施工，槽底為平坡，設計取用槽的水深為0.20m，孔口出流孔口前水位0.05m，孔口出流跌落0.07m，槽超高0.2m， 集水槽高度H=02+0.05+0.07+0.3=0.52m 集水槽孔口出流，取孔口直徑25mm，則單孔流量： 孔口總數： 個 每個集水槽單側孔口數為： 個 孔中心距 3.5普通快濾池 3.5.1設計說明 濾池是地表水廠中不可缺少的凈水構筑物，它是將沉淀池或者澄清池出來的濁度約為10度左右的水，進一步加以處理成為低濁水。普通快濾池應用最為廣泛，運行穩定可靠，適用于大中小型水廠。普通快濾池每一個濾格需要有4個閥門，為了減少閥門和檢修工作，普通快濾池的渾水進水閥和沖洗廢水排水閥用兩條虹吸管代替，只保留清水閥和沖洗水閥，就成了雙閥濾池。 A.適用條件： a.一般適用于大中型水廠，單池的面積不宜超過100 ，以免沖洗不均勻。 b.可以與平流或斜管沉淀池組合使用，在原水濁度低，含藻量少時，可以考慮不經過沉淀池而直接過濾。 c.普通快濾池的高度為3.0-3.2米，需要與絮凝沉淀和清水池的高度相配合 B.設計要求： a.濾速：石英砂單層濾料為8-10 ，雙層濾料為10-14 。當1-2格濾池沖洗或檢修時，其余濾池的濾速（強制濾速），單層石英砂為10-14 ，雙層濾料為14-18 ，低溫低濁水過濾時應選用低濾速。 b.濾池總面積按設計產水量和濾速確定。濾池的格數不得少于2格，單格面積小的濾池可以為正方形，中濾池可用矩形。 c.濾格少于5個時可單排布置，閥門布置在一側。濾格多時可以采用兩排。 d.一般采用大阻力配水系統，為節約能耗或單池面積小時也可以采用小阻力配水系統。 e.單層濾料一般采用石英砂，雙層濾料的上層為無煙煤，下層為石英砂。 粒徑和濾層厚度見下表： 類別 粒徑(mm) 厚度(m) 石英砂單層濾料 D最小=0.5D最大=1.2 2.0 0.7 雙層濾料 無煙煤D最小=0.8 D最大=1.8 2.0 0.3-0.4 石英砂D最小=0.5 D最大=1.2 0.4 f.濾池沖洗前的水頭損失為2.0-2.5米（包括濾料層，承托層和配水系統等的水頭損失）。過濾周期為12-24小時。后續清水池的水面標高，既等于濾池水面標高減去2.0-2.5米的期終水頭損失和濾池至清水池間的聯絡管的水頭損失。 g.濾池高度應該包括承托層（采用小阻力配水系統時包括配水系統高度，承托層，砂面上水深（1.5-2.0米）以及超高，一般總高度在3.20-3.60米的范圍內。 h.濾層厚度范圍內的池壁部分應該拉毛，壁面粗糙可以防止短流，以免影響出水水質。 3.5.2設計計算 設計數據： 設定濾速為 ,沖洗強度為 ,沖洗時間為6min 濾池面積及尺寸： 濾池工作時間為24小時，沖洗時間為12小時，濾池實際工作時間： （式中只考慮反沖洗停留時間，不考慮排放初濾水） 濾池面積為： 采用濾池數N=6個， 每個濾池面積： 采用濾池長寬比： 左右 采用濾池尺寸：L=10.5 B=7 校核強制濾速為： 濾池高度： 支承層高度為H采用0.45m ，采用卵石或碎石。 濾料層高度 采用0.9m。（單層石英砂濾料） 砂面上水深 采用1.7m 超高 采用0.30m 故濾池總高度 配水系統(每只濾池) 濾池配水系統的作用是，過濾時均勻收集過濾水，沖洗時均勻分布沖洗水。配水系統位于濾池底部，根據濾池沖洗水通過該系統時的阻力大小，分為大阻力，中阻力和小阻力配水系統，快濾池一般采用大阻力配水系統或濾磚等中阻力配水系統。 常用中小阻力配水系統構造和優缺點見下表： 類型 構造 優缺點 鋼筋混凝土孔板 1. 每塊濾磚大小可以由濾池尺寸決定，但應小于800800mm,板厚一般為100mm2. 孔眼可以上大下小成喇叭形，或上下相同的圓孔，開孔率在1%左右3. 孔眼流速為1.0-1.5，孔眼水頭損失為0.1-0.3米4. 配水室的高度，既孔板高于濾池底的高度在0.4米以上5. 承托層厚度200mm-300mm，粒徑2-16mm 優點:1. 強度和耐久性較好,不宜損壞2. 濾板大小和開孔比易于控制3. 價格較低缺點:1. 尼龍網應該小心鋪設,以免濾料漏下2. 尼龍網易于老化變質,更換不便,近來有不用的趨勢 雙層濾磚 1. 濾磚用陶瓷或鋼筋混凝土制成.鋪設時,濾下部連通,上層用木板隔開,并用1:2的水泥沙漿摸平2. 雙層濾料的尺寸:長600mm,寬280mm,高250mm,1平方米鋪設6塊3. 上層96個配水孔,孔徑4mm,下層4孔,孔徑25mm4. 承托層厚度250mm5. 水頭損失0.5-0.6米 優點:配水較均勻缺點:價格較高 設計計算: 干管: 干管流量為 采用管徑 干管始端流速采用 ，在0.81.2m/s之間，合格。 支管: 支管中心間距采用 (0.25-0.3) 每池支管數 根 每根支管入口流量 采用管徑 支管始端流速采用 在1.41.8m/s之間，符合要求。 孔眼布置 支管孔眼總面積與濾池面積之比，K采用0.25% 孔眼總面積 采用孔眼直徑9mm， 每個孔眼面積 孔眼總數 個 每根支管孔眼數 個 支管孔眼布置兩排,與垂線成45度角向下交錯排列 每根支管長度 每排孔眼中心距 孔眼水頭損失 支管壁厚采用s=5mm 孔眼直徑與壁厚之比 流量系數 查表6-30 水頭損失為 復算配水系統 支管長度與直徑之比不大于60 孔眼總面積與支管總橫截面積之比小于0.5 孔眼中心距應小于0.2 干管橫截面積與支管總橫截面積之比為1.752.0 洗砂排水槽 設計要求 .排水槽總平面面積應小于濾池面積的1/4。 .排水槽的中心距離S為1.5-2.1米，槽長度不大于6米。 .排水槽底可以作成平坡，整條槽的斷面相同，標準尺寸見下圖，模數X為 .排水槽頂高出濾層表面： 濾層厚度 濾層膨脹率，石英砂濾料為45% 槽底厚度，0.050.08米 0.07米超高 .排水槽接入矩形排水渠時，渠底距離槽底的高度為： Q濾池沖洗流量 F濾池面積 B排水渠寬度 沖洗強度 重力加速度 0.2安全高度 設計計算： 洗砂排水槽中心距,采用 排水槽根數 根 排水槽長度 每槽排水量 采用三角形標準斷面: 槽中流速,采用 槽斷面尺寸 m ,采用0.29m 排水槽厚度,采用 砂層最大膨脹率e=45 砂層厚度 洗砂排水槽頂距砂面高度: 洗砂排水槽總平面面積： 復算：排水槽總平面面