某鄉(xiāng)鎮(zhèn)自來水廠的水力循環(huán)澄清池設計

【摘 要】在某鄉(xiāng)鎮(zhèn)自來水廠的設計中，對原水水質的處理采用了傳統(tǒng)的水力循環(huán)澄清池，在設計中針對傳統(tǒng)的水力循環(huán)澄清池的諸多缺點，采取了相應的技術措施，使處理后的水質達到相應的國家標準規(guī)范。

【關鍵詞】水力循環(huán)澄清池；絮凝沉淀；靜態(tài)混合器；斜管沉淀；重力式無閥濾池

1. 概況

為緩解宜昌地區(qū)某鄉(xiāng)鎮(zhèn)需水季節(jié)的缺水問題，在興發(fā)集團的大力支持下，新建一小型自來水廠，處理水量為2000m3/d。設計中，采用了將混合、反應與絮凝沉淀集于一體的無機械攪拌的凈水構筑物水力循環(huán)澄清池，使之適用于小型水廠和含砂量較高的地面水處理。本設計的水處理流程擬為：原水→靜態(tài)混合器→水力循環(huán)澄清池→重力無閥濾池→清水池→用戶。

2. 設計要點

2.1 設計水量。

為保證2000m3/d的設計凈產水量，考慮5%左右的排泥耗水量，則澄清池的設計進水總量為：Q總=2520m3/d=105m3/h=0.292m3/s

2.2 設計回流比。

設計回流比1：4為設計進水量與懸浮泥渣循環(huán)回流量的比值。

2.3 主要部分設計流速。

噴嘴流速V0=7.5m/s

喉管流速V1=2.5m/s

第一反應室出口流速V2=0.06m/s

第二反應室出口流速V3=0.04m/s

分離室上升流速V4=0.5mm/s

2.4 各部分容積和停留時間。

第一反應室容積W1=1.98m3；

第二反應室容積W2=11.26m3；

喉管混合時間t1=0.6s；

第一反應室停留時間t2=17s；

第二反應室停留時間t3=96.5s；

分離室停留時間t4=90.5min；

總停留時間T=2.05h。

2.5 各部分設計尺寸。

水力循環(huán)澄清池主要設計尺寸：澄清池直徑為D=9m，澄清池高度H=5.4m；其余各部尺寸分別為H1=1.9m，H2=3.5m，D0=2m，d0=70mm，d1=250mm，d2=1.6m，d3=2.5m，h1=1450mm，h2=2.5m，h3=0.3m，h4=2.7m，均符合傳統(tǒng)型水力循環(huán)澄清池設計規(guī)范的要求。

2.6 進出水系統(tǒng)。

澄清池進水總管設計為DN150，流速為1.5m/s。

出水系統(tǒng)采用環(huán)形穿孔集水槽，，環(huán)形集水槽設計為等斷面bxh=0.2x0.4m；起點至終點水深分別為0.27～0.37m；總出水管為DN150。

2.7 排泥系統(tǒng)（見圖1）。

泥渣室容積按澄清池總容積1%計，即容積約為2.15m3，設置一個排泥斗，采用倒立正四棱錐體。排泥管管徑采用DN150。

3. 設計中對傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清池的改進

由于傳統(tǒng)型水力循環(huán)澄清池反應時間短、水頭損失大，運行不穩(wěn)定、單池出水量小等許多不足之處，采取一定的技術措施，設計成一種較為先進合理的水力循環(huán)澄清池。

3.1 在澄清池的進水管上增加靜態(tài)混合器。雖然流量降低時，混合效果下降，但其構造簡單，無運動部件，安裝方便，混合充分且快速均勻。其設計要點，采用兩級DN200玻璃鋼靜態(tài)混合器，管內設計流速2.00m/s。靜態(tài)混合器距離澄清池大約20m的圍墻處，原水經投藥混合后進入澄清池。

3.2 增設孔徑為32mm的斜管以提高分離區(qū)的上升流速，提高了沉淀區(qū)的沉淀效率（沉淀區(qū)的上升流速達到2.7～3.5mm/s）。斜管長度為1000mm，傾角60°，高度870mm。

4. 結束語

經過此澄清池處理后，經重力式無閥濾池過濾，再經消毒處理后即可達到國家現行的生活飲用水衛(wèi)生標準。

參考文獻

[1] 徐大偉，“水力循環(huán)澄清池的改進及設計”，《中國給水排水》，Vol.14，No.2，1998.

[2] 劉晉萍，“改進型水力循環(huán)澄清池的設計”，《天然氣與石油》，Vol.16，No.3，1998.

[3] 《室外給水設計規(guī)范》（GB50013-2006）.

[文章編號]1619-2737（2013）11-16-627