平流式折板絮凝池计算例题，如何准确计算设计参数？

平流式折板絮凝池是给水处理中实现絮凝效果的核心设施,通过水流在折板间的曲折流动，促进絮凝体形成与增长，其结构简单、运行稳定，广泛应用于自来水厂、污水处理厂等场景，本文以设计水量Q=10000 m³/h（小时最大流量）的案例，详细介绍平流式折板絮凝池的计算过程，涵盖关键参数确定、尺寸计算及验证步骤，帮助读者掌握设计方法。

设计基础参数

设计平流式折板絮凝池需先明确基础参数,包括设计水量、水温、絮凝时间及有效水深等，本例中，设计参数如下：

• 设计水量：Q = 10000 m³/h（小时最大流量）
• 水温：20℃，粘度μ = 1.005×10⁻³ Pa·s（对流速影响较小，可忽略）
• 絮凝时间：t_f = 15 min = 0.25 h（经验值，兼顾絮凝效果与池容）
• 有效水深：H = 1.8 m（常用值，兼顾水力条件与池体高度）
• 超高：0.3 m（安全余量，防止池内水位波动）

絮凝池有效容积计算

絮凝池的有效容积需满足水力停留时间要求,计算公式为：
[ V = Q times t_f ]
代入数据：
[ V = 10000 , text{m}^3/text{h} times 0.25 , text{h} = 2500 , text{m}^3 ]
有效容积为2500 m³，确保水流在池内停留足够时间完成絮凝。

絮凝池尺寸计算（含计算过程）

絮凝池的尺寸包括长度、宽度、深度及折板参数，计算过程如下：

（一）平面面积与长度宽度计算

平面面积A由有效容积与有效水深决定：
[ A = frac{V}{H} ]
代入数据：
[ A = frac{2500 , text{m}^3}{1.8 , text{m}} approx 1388.89 , text{m}^2 ]
设计宽度B取10 m（根据结构布置与流速均匀性要求），则絮凝池长度L为：
[ L = frac{A}{B} ]
代入数据：
[ L = frac{1388.89 , text{m}^2}{10 , text{m}} approx 13.89 , text{m} ]

（二）絮凝池深度计算

总深度包括有效水深与超高：
[ text{总深度} = H + text{超高} ]
代入数据：
[ text{总深度} = 1.8 , text{m} + 0.3 , text{m} = 2.1 , text{m} ]

（三）流速与停留时间验证

水力停留时间t_h需与絮凝时间一致,计算公式为：
[ t_h = frac{V}{Q} ]
代入数据：
[ t_h = frac{2500 , text{m}^3}{10000 , text{m}^3/text{h}} = 0.25 , text{h} = 15 , text{min} ]
验证通过，符合设计要求。

（四）折板间距计算

折板间距s需根据流速与结构要求确定,公式为：
[ s = frac{L}{n} ]
其中n为折板数量，折板间距一般取0.5-1.0 m，本例取0.6 m，则折板数量n为：
[ n = frac{L}{s} approx frac{13.89 , text{m}}{0.6 , text{m}} approx 23.15 ]
取24块折板，折板间距s = 0.6 m，折板倾角θ = 60°（常用值，促进絮凝体碰撞）。

关键参数说明

• 絮凝时间：絮凝时间根据水质（如浊度、温度）、絮凝剂投加量及絮凝效果确定，一般10-20分钟，本例取15分钟，兼顾处理效果与池容。
• 有效水深：有效水深1.5-2.0 m，本例取1.8 m，既保证水力稳定性，又避免池体过高增加建设成本。
• 折板间距：折板间距0.5-1.0 m，本例取0.6 m，确保水流在折板间均匀分布，流速变化平缓，促进絮凝体碰撞。
• 折板倾角：60°倾角是常用值，通过改变水流方向，增加絮凝体接触概率，提升絮凝效果。

相关问答FAQs

平流式折板絮凝池的折板间距如何确定？
答：折板间距需根据絮凝池长度、流速及结构要求确定，一般取0.5-1.0 m，本例中通过絮凝池长度（13.89 m）与折板数量（24块）计算得折板间距约0.6 m，确保水流在折板间均匀流动，避免流速过大或过小影响絮凝效果。

絮凝时间如何选择？
答：絮凝时间根据水质条件（如原水浊度、水温）及絮凝剂投加量确定，一般10-20分钟，本例取15分钟，既保证絮凝体充分形成，又避免池容过大增加建设成本，若原水浊度高，可适当延长絮凝时间至20分钟；若水温低，粘度增大，需适当缩短絮凝时间或调整流速。

通过以上计算与验证,本例设计的平流式折板絮凝池尺寸合理，满足水力停留时间要求，可有效实现絮凝效果，实际工程中需根据具体水质、场地条件调整参数，确保处理效果达标。