普通快滤池EXCEL计算表
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普通快滤池计算(说明:设计水量为3255m 3/d —学号*10 m 3/d ) 设计水量:d m Q 34255.3101.305.1=⨯⨯= 设计数据:滤速h m V 10=,冲洗强度2.14m s l q =,冲洗时间6min 。
计算:1、 滤池面积及尺寸:工作时间24小时,冲洗周期:12小时。
实际工作时间:h T 3.235.012241.024=--= 滤池面积:264.1363.231031836m VT Q F =⨯== 采用滤池数为四个,单行布置,每个滤池的面积为34.162m 。
采用滤池长宽比为:左右3=bl 。
采用滤池尺寸为:m B m L 4,6.8== 校核强制滤速:h m N NV V 3.131/=-=2、 滤池高度支承高度:m H 45.01=滤料层高:m H 7.02=砂面上水深:m H 8.13=超高:m H 3.04=滤池总高:m H H H H H 25.34321=+++=3、配水系统A .干管 干管流量s l fg q g 24.4781416.34=⨯==。
采用管径为800mm (干管埋入池底,顶部设滤头或开孔)B .支管支管中心间距:采用m a j 3.0= 每池支管数:支583.573.06.822≈=⨯=⨯=a l n j 每根入口流量:s l n q q j gj 25.85824.478===采用管径:85mm支管始端流速为:1.45m/sC .孔眼布置支管孔眼总面积与滤池面积之比k 采用0.25%孔眼总面积:22854000854.016.34%25.0mm m Kf F K ==⨯==采用孔眼直径:10mm每个孔眼面积:78.52mm孔眼数:1088个每根支管孔眼数:19个支管孔眼布置设二排与垂线450夹角向下交错排列:每根支管长度:()()m d B L g J 7.16.045.05.0=-=-= 每排孔眼中心距m n L a k J k 18.0195.07.15.0=⨯== D .孔眼水头损失支管采用壁厚6mm ,孔眼直径与壁厚之比为:1.67,流量系数为0.68,所以水头损失为m g k q g h k 5.325.068.0101421102122=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=μ E .复算配水系统支管长度与直径之比不大于60:608.18807.1≤==j J d L 孔眼总面积与支管总截面积之比为0.259小于0.5,符合要求。
滤池工作时间为24h,冲洗周期为 1h,滤池实际工作时间为:24T 24 0.121.6h1式中: 0.1 代表反冲洗停留时间该滤池采用石英砂单层滤料,其设计滤速为8~10m/h ,本设计取v1 =8 m / h,滤池面积为: F Q 600 3.47m2v1T 8 21.6根据设计规范,滤池个数不能少于 2 个,即 N≥ 2 个,根据规范中的表如下:本设计采用滤池个数为 2 个,其布置成对称单行排列。
每个滤池面积为:f F 3.47 1.735m 2N 2式中: f —每个滤池面积为(m2),N—滤池个数N≥ 2 个,取 2 个F—滤池总面积(m2)设计中采用滤池尺寸为:则L=1.5m , B=1.5m ,故滤池的实际面积为 2.25 m2实际滤速 v1=600/(21.6*2*2.25)=6.17m/h,基本符合规范要求:滤速为8~10m/h。
校核强制流速 v2为:当一座滤池检修时,其余滤池的强制滤速为Nv1 6.1712.34m / h ,符合规范要求:强制滤速一般为10~14 m/hv2 2N 1 2 12.滤池高度:H= H1+H2+H3+H4式中: H--- 滤池高度( m),一般采用 3.20-3.60m;H 1---承托层高度(m);H 2--滤料层厚度(m);H 3---滤层上水深(m);一般采取 1.5~2.0mH 4---超高(m);一般采用0.3m设计中取 H 1=0.40m, H 2=0.50m, H 3=1.20m, H 4=0.30m;—H0.40 0.50 1.20 0.30 2.40m4.5.2 每个滤池的配水系统1、最大粒径滤料的最小流化态流速Vmf 12.34d 1. 31 m02.31 1.31 0.54 (1m0) 0.54Vmf ---最大粒径滤料的最小流化态流速(m/s);d--- 滤料粒径( m);--- 球度系数;---水的动力粘度 [(N.S)/ m2 ]m0 --- 滤料的孔隙率。
普通快滤池设计计算1.已知条件设计水量Qn=20000m 3/d≈ 833m3/h.滤料采用石英砂,滤速v=6m/h, d10 =0.6, K80 =1.3,过滤周期 Tn=24h ,冲洗总历时t=30min=0.5h; 有效冲洗历时t0=6min=0.1h。
2.设计计算( 1)冲洗强度q q[L/(s*m 3)] 可按下列经验公式计算。
43.2dm1.45 (e0.35)1.632q(1e)v0.632式中 dm——滤料平均粒径, mm;e——滤层最大膨胀率,采用e=40%;v——水的运动黏度, v=1.14m m2/s(平均水温为15℃)。
与 d10对应的滤料不均匀系数K 80=1.3,所以dm=0.9 K80d10=0.9x1.3x0.6=0.702(mm)43.20.7021.45(0.40.35)1 .632q(10.4)1.140.632=11[L/(s*m 3) ](2) 计算水量 Q水厂自用水量主要为滤池冲洗用水,自用水系数α为Tn=24=1.053.6qt 3.6(Tn t)0(240.5)11 0.1v6Q= αQn=1.05X883=875(m3/d)(3) 滤池面积 F滤池总面积 F=Q/v=875/8=109㎡滤池个数 N=3 个,成单排布置。
单池面积 f=F/N=109/3=36.33(㎡),设计采用 40㎡,每池平面尺寸采用 B×L=5.2m×7.8m (约 40 ㎡),池的长宽比为 7.8/5.2=1.5/1.(4)单池冲洗流量 q冲q冲=fq=40×11=440(L/s)=0.44(m3/s)(5)冲洗排水槽①断面尺寸。
两槽中心距 a 采用 2.0m, 排水槽个数n1=L/a=7.8/2.0=3.9≈ 4个槽长l=B=5.2m,槽内流速v 采用0.6m/s。
排水槽采用标准半圆形槽底断面形式,其qla11 5.2 2.0末端断面模数为 x4570=0.2m4570v0.6集水渠与排水槽的平面布置和槽的断面尺寸见图。
●滤池间设计过滤是三级处理的重要环节,是确保出水达到高级标准的必要处理单元。
过滤可以除大部分悬浮物和胶体,在降低出水SS 的同时,还可以有效的降低出水的COD 、BOD 、NH 3-N 和TP 。
污水三级处理中常用的过滤设施按过滤介质不同可分为成床过滤(也称为深层过滤)和表面过滤。
普通快滤池的布置,根据其规模大小,采用单排或双排布置、是否设中央渠、反冲洗方式、配水系统形式以及所在地区房东要求等,可布置成许多形式。
应使阀门集中、管路简单、便于操作管理和安装检修。
已知:设计水量:20000m 3/d 日变化系数:1.2冲洗强度:15L/(m 2.s) 冲洗时间:6min1、滤池工作时间滤池工作时间24h ,冲洗周期24h ,滤池实际工作时间:9.2324240.1-24=⨯=T h (式中0.1代表反冲洗停留时间;只考虑反冲洗停用时间,不考虑排放初滤水时间)2、设计处理水量Q=2×104 m 3/d=0.231 m 3/s 日变化系数1.2Q max =1.2×Q=24000 m 3/d=0.278 m 3/s=1000 m 3/h3、滤池面积及尺寸由《室外给水设计规范》:《污水再生利用工程设计规范》:《污水过滤处理工程技术规范》:综合比较,本次设计滤池采用石英砂单层滤料,设计滤速取v1=6m/s滤池面积为:F=Q max / (v1× T)=1.2×Q /(v1× T) =24000/(6×23.9)=167.36 m2≈168 m2由手册3,表9-16得到滤池个数N=4格,每个滤池面积f= F/N=42(m2)由手册3,表9-11,采用滤池长宽比L/B=2:1~4:1取L/B=2左右,L=7,B=6,实际滤池面积L×B=42 m2实际滤速v1=24000 m3/d ×24 h / ( 23.9h ×4×40m2) =5.98m/h(基本符合7-9m/h)校核强制滤速v'= N×v1 /(N-1)=6.98 m/h4、滤池高度1)承托层高度H1=150mm,采用卵石(《给水规范》,采用滤头配水系统时。
目录1.设计数据 (2)1.1设计数据 (2)1.2滤池高度 (2)1.3滤池水头损失竖向计算 (3)2. 滤池各种管渠计算: (5)2.1进水渠 (5)2.2配水渠 (5)2.3配水孔 (5)2.4滤板孔 (5)2.5清水管计算 (6)2.6洗砂排水槽计算 (6)2.7集水井 (7)2.8阀门井 (7)2.11排水渠计算 (7)3.反冲洗计算 (8)3.1水反冲洗计算 (8)3.2气反冲洗计算 (9)4.水泵 (10)5. 滤池运行周期 (11)普通滤池计算说明书1.设计数据1.1设计数据本设计依据:污水处理厂综合池的出水标高、排放水标高;《室外给水设计规范》《给水排水设计手册》第三册 及甲方提供的污水厂的相关资料。
污水进水总量15000m 3/d=625m 3/h=0.1736 m 3/s.综合处理池出水堰底标高25.10m, 综合处理池排水渠坡度0.003,渠宽1m, 流量0.1736 m3/s ,排水渠末端底标高24.815m ,水深0.174m,流速1.0m/s 。
出水标高23.30m 。
按照《给水排水设计手册》,正常滤速取8m/h,采用单层石英砂滤料,粒径d 10=0.55mm,不均匀系数K 80<2.0,厚度0.5m 。
滤池表面积为:625 m 3/h /8m/h =78m 2,分三格,每格面积26m 2,长为6.5m ,宽4.0m ,单排布置,长宽比625.10.45.6==B L 。
校核强制滤速:s m N Nv v /1213831`=-⨯=-=符合要求。
1.2滤池高度滤池池底以0.009的坡度坡向出水端,滤池进水端池底标高22.86m,出水端池底标高22.80m 。
支撑层高度:H 0采用0.2m滤板及下面空隙总高:H 1采用0.3m滤料层高度:滤料采用单层滤料,石英砂颗粒粒径0.55,不均匀系数<0.2,厚度H 2为0.5m 。
砂面上水深:H 3为1.0m 保护高度:H 4采用0.3m故滤池总高:H= H 0+H 1+ H 2++H 3+H 4=0.2+0.3+0.5+1.0+0.3=2.3m1.3滤池水头损失竖向计算滤池在配水渠的水面标高为10.012m 。
4.5 普通快滤池工艺设计与计算4.5.1.滤池面积和尺寸滤池工作时间为24h ,冲洗周期为12h ,滤池实际工作时间为:h T 8.2312241.024=⨯-=式中:0.1代表反冲洗停留时间由于该水厂引用水库里面的水,其水质比较好,故该滤池采用石英砂单层滤料,其设计滤速为8~10m/h ,本设计取1v =10h m /,滤池面积为:219.1498.231005.16.33986m T v Q F =⨯⨯==根据设计规范,滤池个数不能少于2个,即N ≥2个,根据规范中的表如下: 本设计采用滤池个数为4个,其布置成对称单行排列。
每个滤池面积为: 24.3749.149m N F f ===式中:f —每个滤池面积为(m2),N —滤池个数N ≥2个,取4个 F —滤池总面积(m2)设计中采用滤池尺寸为:则L=6m ,B=6m ,故滤池的实际面积为6*6=36m2实际滤速v1=3600*1.05/(23.8*4*36)=10.41m/h ,基本符合规范要求:滤速为8~10m/h 。
校核强制流速2v 为:当一座滤池检修时,其余滤池的强制滤速为h m N Nv v /88.131441.104112=-⨯=-=,符合规范要求:强制滤速一般为10~14 m/h2.滤池高度:H=H1+H2+H3+H4 式中:H---滤池高度(m ),一般采用3.20-3.60m ; H1---承托层高度(m );一般可按表(1)确定; H2---滤料层厚度(m );一般可按表(2)确定; H3---滤层上水深(m);一般采取1.5~2.0m H4---超高(m );一般采用0.3m设计中取H1=0.40m ,H2=0.70m ,H3=1.80m ,H4=0.30m ;m H 20.330.080.170.040.0=+++=表4-6 大阻力配水系统承托层材料、粒径与厚度5.20。
4.5.2每个滤池的配水系统1、最大粒径滤料的最小流化态流速54.0031.2054.031.131.1)1(26.12m m d V mf-⨯⨯⨯=μφ Vmf---最大粒径滤料的最小流化态流速(m/s);d---滤料粒径(m );φ---球度系数;μ---水的动力粘度[(N.S)/m2]m0---滤料的孔隙率。
普通快滤池设计计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1普通快滤池设计计算书1. 设计数据设计规模近期360000/m d滤速8/v m h =冲洗强度215/s m q L =⋅冲洗时间6min水厂自用水量5%2.设计计算滤池面积及尺寸设计水量31.056000063000m /Q d =⨯=滤池工作时间24h ,冲洗周期12h 滤池实际工作时间24240.123.812T h =-⨯=(式中只考虑反冲洗停用时间,不考虑排放初滤水) 滤池面积263000330.88823.8Q F m vT ===⨯ 采用滤池数8N =,布置成对称双行排列 每个滤池面积2330.8841.368F f m N === 采用滤池尺寸1:2=BL 左右 采用尺寸9L m =, 4.6B m = 校核强制滤速889.14/181Nv v m h N ⨯===--强 滤池高度支承层高度10.45H m =滤料层高度20.7H m =砂面上水深32H m =超高(干弦)40.3H m =滤池总高12340.450.720.3 3.45H H H H H m =+++=+++= 配水系统(每只滤池)2.3.1干管干管流量·41.3615620.4/g q f g L s ==⨯= 采用管径800g d mm =(干管埋入池底,顶部设滤头或开孔布置) 干管始端流速 1.23/g v m s =2.3.2支管支管中心间距0.25z a m = 每池支管数922720.25z z L n a =⨯=⨯=根(每侧36根) 每根支管长 4.60.80.3 1.752z l m --== 每根支管进口流量620.48.62/72g z z q q L s n === 采用管径80z d mm = 支管始端流速 1.72/z v m s =2.3.3孔口布置支管孔口总面积与滤池面积比(开孔比)0.25%α= 孔口总面积20.25%41.360.1034k F f m α=⨯=⨯= 孔口流速0.62046/0.1034k v m s == 孔口直径9k d mm = 每个孔口面积225263.6 6.36104k k f d mm m π-=⨯==⨯ 孔口总数250.103416266.3610k k k F N m f -==≈⨯个 每根支管孔口数16262372k k z N n n ==≈个支管孔口布置设两排,与垂线成045夹角向下交错排列 每根支管长 4.60.80.3 1.752z l m --== 每排孔口中心距 1.750.150.50.523z k k l a m n ===⨯⨯水支管孔眼布置图2.3.4孔眼水头损失支管壁厚采用5mm δ= 孔眼直径与壁厚之比9 1.85k d δ== 查表得流量系数0.68μ= 水头损失21115421029.8100.680.25k q h m g μα⎛⎫⎛⎫==⨯= ⎪ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭⎝⎭ 2.3.5复算配水系统支管长度与直径之比不大于601.7521.875600.08z z l d ==≤ 孔眼总面积与支管总横截面积之比小于20.10340.290.51720.084k z z F n f π==≤⨯⨯⨯ 干管横截面积与支管总横截面积之比为~2210.84 1.7691720.084g z z f n f ππ⨯⨯==⨯⨯⨯洗砂排水槽洗砂排水槽中心距02a m = 排水槽根数0 4.6 2.322n ==≈根 排水槽长度09l L m == 每槽排水量30111541.36310.2/0.3102/22Q qf L s m s ==⨯⨯== 采用三角形标准断面槽中流速00.6/v m s =槽断面尺寸0.40.400.450.450.31020.28x Q m ==⨯= 排水槽底厚度m 05.0=δ砂层最大膨胀率45%e =砂层高度20.7H m =洗砂排水槽顶距砂面高度2 2.50.070.450.7 2.50.280.050.07 1.14H eH x m δ=+++=⨯+⨯++= 洗砂排水槽总平面面积2000220.289210.08F xl n m ==⨯⨯⨯= 复算:排水槽总平面面积与滤池面积之比一般小于25% 010.0824.37%25%41.36F f ==≤ 滤池各种管渠计算2.5.1进水进水总流量33163000/0.729/Q m d m s ==采用进水渠断面渠宽10.9B m =,水深10.75H m = 渠中流速11110.729 1.08/0.90.75Q v m s B H ===⨯ 各个滤池进水管流量320.7290.091/8Q m s == 采用进水管直径2350D mm =管中流速20.95/v m s =2.5.2冲洗水冲洗水总流量331541.36620.4/0.6204/Q q f L s m s =⨯=⨯== 采用管径3600D mm =管中流速3 2.2/v m s =2.5.3清水清水总流量3410.729/Q Q m s ==清水渠断面同进水渠断面(便于布置)每个滤池清水管流量3520.091/Q Q m s ==采用管径5300D mm =管中流速5 1.29/v m s =2.5.4排水排水流量3630.6204/Q Q m s ==排水渠断面宽度60.8B m =,60.6H m =渠中流速6 1.29/v m s =冲洗水箱冲洗时间6min t =冲洗水箱容积31.5 1.51541.36660335W qft m ==⨯⨯⨯⨯= 水箱底至滤池配水管之间的沿途及局部水力损失之和1 1.0h m = 配水系统水头损失2 4.0k h h m ==承托层水头损失310.0220.0220.45150.15h H q m ==⨯⨯= 滤料层水头损失1402 2.65(1)(1)(1)(10.41)0.70.681h m H m γγ=--=--⨯= 安全富余水头5 1.5h m =冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面012345140.150.68 1.57.33H h h h h h m=++++=++++=。
设计流量(m³/d)Q=105000设计滤速(m/h)v10
备注进出水系统最大滤料粒径的最小流态化流速v mf
滤池总面积:F滤池高度:H进水总渠渠宽B1 1.2v mf=100*12.26*d^1.31*m0^2.31 /Φ^1.31*μ^0.54*(1-
m0)^0.54
F=Q/(vT)441.18H=H1+H2+H3+H4 3.20进水总渠渠水深1最大滤料粒径d(m)实际工作时间(h)
T=T0-nt0-nt1
23.8承托层高度H1(m)0.4进水总渠渠流速v1(m/s) 1.01滤料的孔隙率m0
滤池每日工作时间T0=24滤料层高度H2(m)0.7单个滤池进水管流量Q20.152球度系数Φ
滤池冲洗后停用和排放初期雨水的时间(h)t0=0滤层上水深H3(m) 1.8可取1.5~2.0m进水管管径D2(mm)500
水的动力粘度μ【(N·s)/m2
】
滤池每日冲洗时间t1=0.1超高H4(m)0.3可取0.3~0.5m管中流速v2(m/s)0.77
滤池每日冲洗次数n=2反冲洗进水管管径D3(mm)500反冲洗强度q【(L/(s·m2 )】
反冲洗进水管流速v3(m/s) 1.93q=10*K*vmf 滤池单池面积f'单个滤池清水管管径(mm)500安全系数K
f'=F/N55.15单个滤池清水支管流速
v4(m/s)
0.77
滤池个数N(个)8个数请参考
下图
清水总管管径(mm)1000
单层滤料是12~15,双层滤料时
13~16
清水总管流速v5(m/s) 1.55
是否为单层粗砂级配滤料(是
为0,否为1)
滤池宽B滤速验算(对为1,错为-1)
B=f/L6
滤池长度L=9排水渠可与进水总渠共用
滤池单池面积f54
实际滤速核算V'=10.21
普通快滤池适用于大中小型水厂,单池面积不宜大于100平方米,滤料的粒径较大
备注洗砂排水槽
反冲洗干管流量q g =洗砂排水槽中心距a0=L/n1 2.25单个滤池反冲洗用水
总量W=q·f·t/1000
272.16
1.08qg =f·q(L/s)756每侧洗砂排水槽数n14冲洗时间t(min) 6.00
0.0012反冲洗干管直径D(mm)1000每条洗砂排水槽长度L0=(B-
b)/2
2.6
0.38干管始端流速v g(m/s)0.96中间排水槽宽度b0.8反冲洗干管道水头损
失h w1 (m)
1.00
0.98配水支管根数nj 每条洗砂排水槽的排水量
q0=qg/n2
94.5
配水系统水头损失h w2
=hk(m)
0.03
0.001nj=2*L/a60洗砂排水槽总数n28承托层水头损失h w3
(m)
0.12
支管中心间距(m)0.3一般采用
0.25~0.30(m)
洗砂排水槽断面模数x=
(1/2)*
(q0/(1000*v0))^1/2
0.20
滤层水头损失h w4
(m)=(ρ砂 /ρ水 -
1)*(1-m0)*H2
0.68
单根支管入口流量qj=qg/nj(L/s)12.6洗砂排水槽槽中流速v00.6
冲洗安全水头h w5
(m)
1.50
一般采用
1.5m~
2.0
m
14支管入口流速vj(m/s) 1.61洗砂排水槽距离砂面高度
He=eH2+2.5x+δ+c
0.626078
1.3一般采用
1.1~1.3
支管管径Dj(mm)100砂层最大膨胀率e39.00%30%~50%
滤料的密度ρ砂
(kg/m³)
2650.00支管的长度lj(m) 2.5排水槽底厚δ(m)0.05
水的密度ρ水(kg/m
³)
1000.00配水支管上孔口总面积
Fk=K*f(mm)
135000洗砂排水槽超高c(m)0.08
滤料未膨胀前的孔隙
率m0
0.41
0配水支管上孔口总面积与滤
池面积之比K
0.25%
一般采用
0.2%~0.25%
排水槽总平面面积
F0=2x*l0*n2+b*L
8.254744
1支管上孔口流速vk=qg/Fk 5.6一般采用
5.0~
6.0(m/s)
中间排水渠距洗砂排水槽的高
度Hc=1.73*((qg/1000)/
(g*b^2))^(1/3)
0.78
水泵吸水管/压水管
的总水头损失
1.50
单个孔口面积fk=π*dk^2/463.585排水槽顶与清水池最
低水位高差H0
7.00
支管上孔口直径(mm)9一般采用9~12mm
孔口总数Nk=Fk/fk2125反冲洗扬程11.84每根支管上孔口数nk=Nk/nj36反冲洗流量Q'756孔口中心距ak=lj/nk/20.14
孔口平均水头损失hk=
0.034602076(1/2g)*(q/10μK)^2
(m)
流量系数μ(孔口直径与壁
0.68厚之比值有关)。