水解酸化之钟罩式脉冲布水器计算（六）（续）

有关前述脉冲布水器的计算源于论文《虹吸式脉冲布水器的设计与应用》，在计算过程中确实也遇到一些参数取值问题，比如某某参数建议取值是怎么来的，总想找到数据的出处，可惜未果。无意翻《给水排水设计手册城镇给水》（第三版）时，竟然发现原来脉冲布水器在脉冲澄清池这一篇章中有详细介绍，起初污水处理上用的话是不是参照给水处理上呢。因此，这里再详细介绍一下给水上的计算方法及步骤。

按手册建议：脉冲周期一般为30-40s，其充水与放水时间比例为3:1-4:1。假定条件如上：50m³/h进水量（Q），脉冲周期为4min（T_总），充水3min（t₁），放水1min（t₂），以此为例进行计算。

1）脉冲时总出水流量Q_脉：

    2）布水管直径d：手册建议布水管流速v₁为2-2.5m/s，这里取值2.5m/s，则d为：

    3）钟罩直径D：钟罩与布水管之间环形过水面平均流速v₂一般采用1m/s，则D为：

    4）钟罩顶距离布水管管顶距离H₄：手册中关于安全系数K值建议为1.2-1.5，则H₄为：

    5）布水管顶端过流断面流速v₃为：

    6）罐体直径D_罐：一般罐体内水位差Δh介于0.5-0.8m，取值1m，则D罐为：

    7）罐体内最高水位距离下方水解池池内水面高度H为：下式中，C为水位修正系数，一般取值1.1-1.2，此处取值1.2；h₁为水在下方水解酸化池内上升时的水头损失，一般取值0.3m；h₂为水解池下方孔口出流时的水头损失，一般3m/s流速时取值0.5m；h₃为脉冲布水器的水头损失，由布水管内水损h₁，布水管上方断面水损h₂，钟罩与布水管之间水损h₃三部分组成，α为进水峰值流量与平均流量的比值，一般取值1.25；布水管阻力系数ξ₁、ξ₂、ξ₃分别为布水管、布水管上方、布水管与钟罩之间的水流局部阻力系数，λ为沿程阻力系数，L为布水管总长，这里取值2.1m。

    8）钟罩高度H₇：

    9）钟罩顶距低水位高度H₇’为：

    10）钟罩顶高出高水位高度H₉为：

    11）布水管高度H₈：

    12）罐体高度H₁₂：取超高H₁₀为0.4m，罐体底部距离下方水解池水面高度1.0m，则H₁₂为：

       上一节没有具体计算各种水头损失，也即没有计算所需的罐体内最高水位与水解池水位之间的差值。而手册中详细介绍了各种水头损失的计算过程，在和上一节基本参数保持一致的情况下，如：流量50m³/h，脉冲周期4min，罐体直径1.8m，布水管直径0.15m，钟罩直径0.3m，罐底距水解池水面高差1m，算下来罐体高度需要2.4m。显然，如果选用实际1.8m罐体高度的产品，肯定是不能满足上述参数要求的。

一般来说，罐体底部都是直接坐落在水解池上的，它和下方水面的高差也就0.6m附近，如果按0.6m考虑，布水管管径放大至0.2m，其它不变，那么算下来，罐体高度1.6m，大概和厂家选型参数（罐体总高1.8m）一致，所以说这个布水管管径很是重要，选型时一定要注意，它能大幅度降低所需的水位差。关于孔口水损，按3m/s考虑，v²/2g数值大概也在0.5m左右，暂且可按该数据考虑。

总的来说，还是罐体内部水位与下方水解池水位高差来提供能量，这些能量用于克服高流速下的水头损失。脉冲器内的水头损失占总水损比例最大，而脉冲器水头损失的三组成部分中，布水管内的损失占比最大。为了降低总水损，尽可能降低布水管内的水头损失，如可以适当增大布水管管径。综上分析可以得知：脉冲的流速大，布水管内水损大，孔口水损也大，所以相对于点对点布水器而言，脉冲布水器与水解池之间的水位高差大，可能会影响到上游构筑物的高度，当然了，也可以通过改变某些参数来降低水位差。

参考文献：

1. 崔玉川等. 给水厂处理设施设计计算.

2. 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司. 给水排水设计手册-城镇给水(第三版).