V型滤池设计计算
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3.6 V 型滤池设计计算欧阳家百(2021.03.07) 3.6.1设计参数设计2组滤池,每组滤池设计水量Q=10500m³/d,设计滤速ν=10m/h ,过滤周期48h滤层水头损失:冲洗前的滤层水头损失采用1.8m 第一步 气冲冲洗强度1气q =15L/(s. m ²),气冲时间气t =3min 第二步气、水同时反冲2气q =15L/(s. m ²),1水q =4L/(s. m ²),水气,t =4min 第三步 水冲强度2水q =5L/(s. m ²),水t =5min冲洗时间t=12min ;冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8L/(s. m ²) ,滤池采用单层加厚均质石英砂滤料,粒径0.96-1.35mm ,不均匀系数1.2-1.6。
3.6.2 设计计算1. 平面尺寸计算1)滤池工作时间/T =24—t T 24=24— 0.2×4824=23.9h2)滤池总面积F=QvT '=9.231021000⨯=87.9m ²3)滤池的分格滤池底板用混凝土,单格宽B =3.5m,单格长L =13m,(一般规定V 型滤池的长宽比为2 :1—4 :1,滤池长度一般不宜小于11m ;滤池中央气,水分配槽将滤池宽度分成两半,每一半的宽度不宜超过4m )面积45.5m ²,共2座,每座面积45.5 m ²,总面积91m ²。
4)校核强制滤速/v /v =1-N NV =12102-⨯=20m/h, 满足v ≤20m/h 的要求。
5)滤池高度的确定H=1H +2H +3H +4H +5H +6H +7H =0.8+0.1+1.2+1.4+0.4+0.3+0.1=4.3m式中:1H ——气水室高度,0.7~0.9m ,取0.8m2H ——滤板厚度m ,取0.1m 3H ——滤料层厚度m ,取1.2m4H ——滤层上水深m ,取1.4m 5H ——进水系统跌差m ,取0.4m 6H ——进水总渠超高m ,取0.3m 7H ——滤板承托层厚度m ,取0.1m6)水封井设计滤层采用单层均质滤料,粒径0.96~1.35mm ,不均匀系数80K 为1.2~1.6,均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算清H ∆=1803020)-1gm m (γ2001()l v d ϕ式中: 清H ∆——水流通过滤料层的水头损失,㎝;γ——水的运动黏度, ㎝²/s,20℃时为0.0101㎝²/s ;g ——重力加速度,981㎝²/s ;0m ——滤料孔隙率,取0.5;d ——与滤料体积相同的球体直径,㎝,根据厂家提供数据,取为0.1㎝0l ——滤层厚度,120㎝v ——滤速,v=10m/h=0.28m/sϕ——滤料颗粒球度系数,天然沙粒0.75~0.80,取0.8 根据经验,滤速为8~12 m/s 时,清洁滤料层的水头损失一般为30~50㎝,计算值比经验值低,取经验值的底限30㎝位清洁滤料层的过滤水头损失。
滤速:7~12m/hmm滤料:Φ0.95~Φ1.35滤层厚度:0.95~1.5m滤头密度:约55个/m2名称数据单位标准基本参数水量791.6667m3/h自用水量5%设计水量831.25m3/h滤速8.5m/h7~12扫洗强度 1.8l/s.m2进水流速气冲时间3min充满度气冲强度15l/s.m2进水管径气水冲时间4min进水管径水强度(气水时)4l/s.m2水冲时间5min水冲强度5l/s.m2冲洗周期48h应用滤池工作时间23.9h滤池总面积98.2033m2滤池座数2座一座含双格单座滤池面积49.10165m2实际49双格时单格滤池面积24.55082m2取值24.5实际总面积98m2校核强制反冲滤速17m/h≤17m/h单格滤池宽 3.5m查右表!滤池平面尺寸单格滤池长7m超高0.5m滤池高度计算滤层以上水深 1.5m滤层厚度 1.5m滤板厚度0.1m滤板以下布水高0.85m滤池总高 4.45m取值水封井设计滤料水头损失0.205108m一般0.3~0.0.3长柄滤头水损0.22m≤0.22总水头损失0.52m水封井底低于滤池底板0.3m出水堰总高 2.75m堰顶与滤料顶等高水封井尺寸宽 1.5m一般为正方形单池过滤水量0.115694m3/s水封井水头损失0.120671m水封堰以上流速0.9m/s水封堰以上水深0.162894m此数据关系堰体上超高反冲完时进水滤料层以上液位高0.640671m反洗水量Q反882m3/h单座池体数据表面扫洗水量Q表317.52m3/h配水渠进口流速 1.5m/s配水渠断面积(A)0.163333m2配水干管流速 1.44m/s配水干管管径0.465433m取值450设配水孔口流速1m/s1~1.5渠道配水孔配水渠总截面积0.245m2单边配水渠布水孔数16个双边配水渠孔数32个单个布水孔面积0.007656m2布水孔边尺寸(方孔)0.0875m取值0.1设反洗用气量Q气2646m3/h渠道配气孔配气干管流速5m/s配气干管截面积0.147m2配气干管管径0.432627m取值400单边渠道布气孔数量16个双边渠道布气孔数量32个布气孔流速10m/s配气孔总截面积0.0735m2布气孔边尺寸(圆孔)0.054078m取值50单孔布气量82.6875m3/h气水分配干渠截面积0.277667m2按气水同时冲洗的不利条件下计算气水分配渠设气水分配干渠宽0.8m气水分配渠起始高 1.7m气水分配渠末端高0.85m起始端截面积 1.36m2末端截面积0.68m20.008677排水集水槽底厚0.2m排水槽设计排水集水槽高出滤料0.5m排水集水槽起始端高 1.05m排水集水槽末端高 1.9m排水集水槽底坡度0.121429排水集水槽超高0.5m排水槽排水能排水集水槽内水位0.55m湿周 1.9m水流断面0.44m2水力半径0.231579m水流速度10.10842m/s过流能力Q 4.447703m3/s须小于前者实际过水量0.3332m3/s按强制过滤时流量设计进水总渠设计数量2座格数4格进水总渠数量2道强制过滤时单座流量0.230903m3/s0.230903m3/s特别注意!强制过滤时进水总渠流进水总渠内流速0.8m/s0.8~1.2进水总渠截面积0.288628m2进水总渠宽0.5m进水总渠水面高0.577257m取值0.6单格滤池进水孔数3个均设闸门,进水闸门气动和表洗闸门手动进水总渠开孔进水孔口两侧水位差0.1m孔口总截面积0.257704m2中间孔(表洗孔)面积0.098438m2中间孔(表洗孔)孔宽0.3m注意保证小于渠道液位高中间孔(表洗孔)孔高0.328125m0.33单个两侧孔面积0.079633m2单个两侧孔宽0.3m实际孔口总面单个两侧孔高0.265444m0.27双座宽顶堰设计宽顶堰宽4m总宽为7宽顶堰水头0.183229m滤池配水渠宽0.5m单座滤池配水滤池配水渠高 1.5m滤池配水渠长7m滤池配水渠液位0.5m滤池配水渠出水口数1个特别注意!滤池配水渠内流速0.923611m/s0.8~1.2滤池配水渠水力半径0.166667m滤池配水渠水力坡度0.001572渠内水面降落量0.011003m配水渠内最高水位0.511003m< 1.5V型槽设计V型槽出水孔孔径0.026m DN25V型槽出水孔数量(单侧50个V型槽出水孔总面积0.026546m2V型槽底低于集水槽堰0.15mV型槽液位高出池内液0.220003m反洗时反洗时出水槽水损0.071258mV型槽倾角45°垂直高度0.8m壁厚0.05m反洗时V型槽顶高出池0.578742m反洗时V型槽顶高出槽0.358739m反洗干管管径0.45m反洗泵参数计管内流速 1.44m/s反洗水管总长80m沿程水头损失0.3368m i值查表0.00421局部水头损失0.5m管路水头损失合计0.8368m清水池最低水位与排水5m根据图纸滤池配水系统水头损失0.4m滤料膨胀前空隙率0.41m滤料膨胀前厚度 1.5m砂滤层水头损失 1.46025m富余水头高度 1.5m水泵最小扬程为9.19705m水泵总流量为882m3/h反洗空压机参长柄滤头布置密度49个/m2单座滤池滤头数量2401个单个滤头通气量0.306122L/s校核产品参数长柄滤头压力损失为3Kpa!!!滤池配气小孔内气流速10m/s配气小孔气压损失为0.141723Kpa配气管沿程压力损失0.59Kpa配气管局部压力损失 1.64Kpa配气管总压力损失 2.23Kpa71.97401Kpa需克服气水冲洗时水压富余风压 4.9Kpa风机静压79.10401Kpa有问题!???风量2646m3/h气冲强度:13~16l/s.m2水冲强度: 3.6~4.1l/s.m2表面扫洗: 1.4~2.2l/s.m2滤层以上水深:≥1.2m19000m3/d19950m3/d0.230902778M3/S0.9m/s10.571542307单根600DN0.404141441双根400DN双格V型滤池的组合尺寸(选型表)滤板材质板宽(m)板长(m)单格面积(m2双格面积(m2)混凝土板38.1824.549强化塑料或39.342856310.531.563311.663570312.8238.5773.58.0228563.59.0231.5633.510.0135703.51138.5773.51242843.51345.5913.51449983.51552.5105混凝土板 3.58.1828.557强化塑料或3.59.3432.5653.510.536.5733.511.6641823.512.8245903.513.9849983.515.14531063.516.357114混凝土板411.6646.593强化塑料或412.8251102413.9856112系堰体上超高415.1460.5121416.365130417.4670140DN反洗出水管设计:反洗出水流速0.9m/s反洗管充满度0.8%反洗管径0.658221m取值700DNDN时冲洗的不利条件下计算门气动和表洗闸门手动孔口可以放大,通过闸门开度调节流量?小于渠道液位高0.261m20.522m2。
v型滤池设计计算设计参数设计水量1.0万m3/d,其中考虑水厂自用水占总用水量的设计水量10000.000m3/d=设计滤速8.000m/h设计冲洗周期T24.000h,每次冲洗时间滤池平面尺寸1、滤池实际工作时间T'=23.800h2、滤池过滤面积F=Q'/vT'=52.521m23、每个过滤单元面积f该水厂1万m3/d,设1座滤池,每座滤池分4个过滤单元,设1座滤池, 1.000座,每座池处理量为每座滤池分4个过滤单元, 4.000个单元f=F/1013.130m24、采用过滤单元尺寸选单格V型滤池,池底板用混凝土,单格宽2.46m,长5.1m单格宽 2.460m单格长 5.100mL*B=5.1*2.4612.546m25、滤池实际滤速 v实8.373m/h6、强制滤速,冲洗时1格滤池停用,Vf=V实*4/(4-1)11.163m/h,<13m/h,符合要求滤池高度滤池设计高度:配水、配气及集水室10.900m滤板厚H2=0.100m粗砂层厚H3=0.050m滤料层厚H4= 1.200m滤床上水深H5= 1.200m超高H6=0.500m总高H= 3.950m冲洗方式1.冲洗方式。
采用带表面扫洗的气、水联合反冲方式,每座滤池同时进行一个过滤单元的冲洗,最多同时冲洗两个2.冲洗历时和冲洗强度历时(min)气强度(L/(s·m2)a.气水联合反冲 5.00015.00b.水反洗 4.0000.00c.表面扫洗9.0000.00416.667m3/h,每日运行时间24.00h,(16~18h)12.000min(含操作时间)416.667m3/h10000.00m3/d均匀级配粗砂滤料石英砂d10=0.9—1.mm不均匀系数K80<1.4滤料厚度1200—1500m m正常滤速8—10m/h要求强制滤速10—13m/h单元的冲洗,最多同时冲洗两个过滤单元。
水强度(L/(s·m2)5.0005.0002.220。
v型滤池配气孔计算布置摘要:一、V 型滤池的简介1.V 型滤池的定义和作用2.V 型滤池的优点和应用范围二、V 型滤池配气孔的作用1.配气孔的作用原理2.配气孔对V 型滤池的重要性三、V 型滤池配气孔的计算1.计算方法及公式2.计算中需要考虑的因素四、V 型滤池配气孔的布置1.布置的原则和方法2.布置中需要考虑的因素五、总结1.V 型滤池配气孔计算布置的重要性2.实际应用中的注意事项正文:V 型滤池是一种常见的固液分离设备,广泛应用于水处理、食品饮料、化工等行业。
其特有的V 型设计,可以有效地提高过滤效率,减少滤料的磨损,延长设备的使用寿命。
而在V 型滤池中,配气孔的设置和布置对于滤池的运行效果和稳定性起着至关重要的作用。
首先,我们来了解一下V 型滤池的配气孔。
配气孔主要是用于保证滤池内的气体分布均匀,防止滤池内出现气流死角,影响过滤效果。
同时,配气孔还能帮助滤料在水中形成稳定的悬浮状态,避免滤料之间的挤压和磨损,保护滤料的使用寿命。
接下来,我们来探讨一下V 型滤池配气孔的计算方法。
通常情况下,配气孔的数量和大小需要根据滤池的尺寸、形状、工作压力、滤料的性质等因素来确定。
具体的计算公式为:Q=0.025VA,其中Q 为配气孔的数量,VA 为滤池的有效体积。
此外,还需要考虑到气孔的布置形式,如横向布置、纵向布置或交叉布置等,以满足滤池内气体的均匀分布。
最后,我们来看一下V 型滤池配气孔的布置。
合理的配气孔布置可以有效地提高滤池的运行效果和稳定性。
一般情况下,配气孔应布置在滤池的两侧或底部,以保证气流在滤池内能均匀分布。
同时,配气孔的尺寸和形状也需要根据滤池的具体情况来选择,如圆形、方形、长方形等。
总之,V 型滤池配气孔的计算和布置是影响滤池运行效果和稳定性的重要因素。
在实际应用中,我们需要根据滤池的实际情况,合理地计算和布置配气孔,以保证滤池的正常运行。
第一章 总体概况设计东南某城市10.5万m3/d 给水处理厂,水厂自用水量5%。
地表水常年浊度在100—300NTU ,水源水质符合《地表水环境质量标准》Ⅲ类。
河流100年一遇最高水位为4.80M ,最低枯水位为2.0M ,常水位3.20M ,水厂地面标高为5.50M ,取水构筑物设于水厂内,要求水厂出厂供水压力为0.4Mpa.该水厂属于中型给水处理厂,因为原水浊度较高,为了达到预期的混凝沉淀效果,减少混凝剂用量,应增设预沉池,工艺流程如下:设计水量Q=Q ×(1+5%)=105000d m /3.=1.214 s m /34台 300KTS900-25 1100m3/h 20m 300mm 250mm 1298kg第二章 取水工艺计算第一节 取水头部设计计算 一、设计计算方法与内容取水头部选用蘑菇取水头部,头部外形选用菱形,分两格。
进水孔设计a 进水孔布置成侧面进水b 进水孔高程:进水孔上缘距最低水面为0.53m ,下缘为0.8mc 进水孔、格栅面积F 计算2021005.48.075.02.047.0m v k k Q F =⨯⨯=⨯⨯=格栅的尺寸为:H=1.2m ,B=1.67m ; 自流管计算自流管选用管径Dg=500mm 的钢筋混凝土管,L=231.5m ,V=0.94Vm/s ,水头损失为0.089m 第二节 集水间设计计算 一、集水间设计1、集水间采用合建,淹没式2、格网面积计算()()mB m H F mmd b b k m v k k Q F 10.12.133.174.01663.574.05.065.03.047.01/2222121211====+=+==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=,,分四格则ε总宽为4.5m 。
具体布置间图。
第一节 取水水泵选配及一级泵站工艺布置 一、扬程计算mh h h h H 265.1002.0238.134321=+++=+++=1h —最低水面到净水厂处理构筑物的高度;2h —富余水头损失; 3h —吸水管水头损失;4h —输水管水头损失;二、选泵根据扬程和设计水量确定水泵,选用12sh-13型水泵3台(两用一备)流量h m Q 3900612-= .709,350,5.4,5.8279,380,100,888.75,1470,5.294.36kg G mm D m H v w N n m H s ===-===-==-=π扬程配套:底阀1个,止回阀1个,吐出锥管1个,钩扳手1个。
1.1.1V型滤池及反冲洗操作间1.1.1.1功能通过过滤介质的表面或滤层截留水体中悬浮固体和其它杂质的过程。
其中反冲洗操作间是安装V型滤池的反冲洗设备,并为管理和运行维护V 型滤池和反冲洗设备的人员提供办公场所。
本段为V型滤池及反冲洗操作间,V型滤池分6格,反冲洗操作间共1座,V型滤池的处理能力为5.25万m³/d。
1.1.1.2主要参数设计流量:Q=5.25万m³/d=2188m3/h=0.61m3/s设计滤速:8.09m/h强制虑速:12.14m/h滤池分格:6格总过滤面积:332.64m2滤池冲洗方式为气冲——气水同时冲——水冲,同时全程表面扫洗。
先气冲时,气冲强度15 L/m2·s,冲洗时间2分钟。
气水同时冲时,气强度15 L/m2·s,水强度3L/m2·s,冲洗时间4分钟。
后水冲时,水冲强度6 L/m2·s,冲洗时间6分钟。
表面扫洗强度为2 L/m2·s,扫洗时间为全程。
运行周期为T=12h1.1.1.3工艺计算(1)滤池工作时间T'-24==T'60)h(6.2423/(2)滤池面积F)m (8.3176.237525002=⨯==vT'Q F (3)滤池分格滤池分格数为N=6,采用双床V 型滤池,单床宽度m 3.3=单B ,长度m 4.8=单L ,每个滤池面积为)m (44.554.83.32L 22=⨯⨯==单单B f滤池总面积)m (64.33244.5562=⨯==Nf F'设计滤速为8.07m/h强制滤速m/s)(11.122607.872-N N =-⨯==v v 强 (4)滤池高度的确定滤池超高H 1取0.8m ,滤层上水深H 2取1.3m 。
滤池采用单层石英砂均质滤料,粒径0.5~1.0mm ,有效粒径d 10=0.6mm ,不均匀系数K 80<1.6。
根据《室外给水设计规范(GB50013-2006)》第9.5.5条的规定,滤料层厚度(H 3)与有效粒径(d 10)之比,对于细砂应大于1000,即1000103>d H 。
第一篇净水厂设计说明书第一章总论第一节设计任务及要求一.设计目的通过本次净水厂的设计,培养和锻炼应用理论知识解决工程实际问题的能力。
二.设计内容(一)确定净水厂的位置。
净水厂水处理工艺流程及净水构筑物(或设备)的类型和数量。
要求作出最少两套方案,进行技术经济比较,推出最佳方案。
(二)进行净水厂构筑物及设备的工艺设计计算,并在计算书上绘制净水工艺有关的一系列草图。
(三)进行水厂各构筑物,建筑物及各种管渠等总体布置。
三.设计成果(一)设计说明书与计算书各一份。
(二)设计图纸4—6张包括:1.净水厂平面布置图(1:100—1:500)。
2.净水厂工艺流程高程布置图(纵向1:50—1:100;横向1:100—1:200)。
3.滤池或其它净水构筑物的工艺构造图(平面及剖面1:50—1:100)。
四.设计说明书与计算书的要求应说明水厂净水工艺过程,以及选择净水构筑物形式的简单理由,尤其对水厂的总平面布置和高程系统及设计中的独到之处作深入的阐述。
应详细地计算出水厂的药剂投配设备,混合池,反应池,沉淀池,澄清池,过滤池及清水池的全部主要尺寸。
应用消毒等选用设备的选用理由及主要规格参数进行简要说明。
在计算中,应列出所应用的全部计算公式。
同时应对所取的计算数据的选择加以说明并注明其资料来源。
所计算的构筑物及设备,皆应绘出相应的计算草图。
根据水厂规模,列出水厂人员编制数目,初拟水厂附属建筑物的占地面积等。
其它:1.设计在指导教师指导下应由每个学生独立完成。
2.对设计内容及质量的要求。
设计要点与步骤以及设计参考资料等参见城市净水厂毕业设计指示书。
第二节设计资料一.设计题目R市净水厂设计二.基本资料(一)设计水量Q = 5.2×(1+5%)万=54600 m3/d=2275 m3/h=0.632 m3/s (水厂的自用水量5%-10%,这里取5%)(二)水源水质资料表2.1.11.无漂浮物,无令人作呕的不愉快的臭和味;2.水的酸碱度达到pH=6.5—8.5;3.色度不超过15度,并不得呈现出其他异色;4.浑浊度不超过1度,特殊情况下不超过5度;5.总硬度(以CaCO3计)为450mg/L;6.氯化物250mg/L,溶解性总固体为1000mg/L;O计)为3mg/L,特殊情况下不超过5mg/L;7.耗氧量(以28.细菌总数100CFU/mL;9.总大肠杆菌在每100mL中不得检出。
3.6 V型滤池设计计算 3.6.1设计参数 设计2组滤池,每组滤池设计水量Q=10500m3/d,设计滤速ν=10m/h,过滤周期48h 滤层水头损失:冲洗前的滤层水头损失采用1.8m 第一步 气冲冲洗强度1气q=15L/(s. m2),气冲时间气t=3min 第二步 气、水同时反冲2气q=15L/(s. m2),1水q=4L/(s. m2),水气,t=4min 第三步 水冲强度2水q=5L/(s. m2),水t=5min 冲洗时间t=12min;冲洗周期T=48h 反冲横扫强度1.8L/(s. m2) ,滤池采用单层加厚均质石英砂滤料,粒径0.96-1.35mm,不均匀系数1.2-1.6。 3.6.2 设计计算 1. 平面尺寸计算 1)滤池工作时间 /T=24—tT24=24— 0.2×4824=23.9h 2) 滤池总面积 F=QvT=9.231021000=87.9m2 3) 滤池的分格 滤池底板用混凝土,单格宽B=3.5m,单格长L=13m,(一般规定V型滤池的长宽比为2 :1—4 :1,滤池长度一般不宜小于11m;滤池中央气,水分配槽将滤池宽度分成两半,每一半的宽度不宜超过4m)面积45.5m2,共2座,每座面积45.5 m2,总面积91m2。 4) 校核强制滤速/v /v=1NNV=12102=20m/h, 满足v≤20m/h的要求。 5) 滤池高度的确定 H=1H+2H+3H+4H+5H+6H+7H=0.8+0.1+1.2+1.4+0.4+0.3+0.1=4.3m 式中:1H——气水室高度,0.7~0.9m,取0.8m
2H——滤板厚度m,取0.1m
3H——滤料层厚度m,取1.2m
4H——滤层上水深m,取1.4m
5H——进水系统跌差m,取0.4m
6H——进水总渠超高m,取0.3m
7H——滤板承托层厚度m,取0.1m 6) 水封井设计 滤层采用单层均质滤料,粒径0.96~1.35mm,不均匀系数80K为1.2~1.6,均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算
清H=1803020)-1gmm(2001()lvd
=180×325.0981)5.0-10101.0(×21()1200.280.80.1 =19.43㎝ 式中: 清H——水流通过滤料层的水头损失,㎝; ——水的运动黏度, ㎝2/s,20℃时为0.0101㎝2/s; g——重力加速度,981㎝2/s; 0m——滤料孔隙率,取0.5; 0d——与滤料体积相同的球体直径,㎝,根据厂家提供数据,取为0.1㎝
0l——滤层厚度,120㎝ v——滤速,v=10m/h=0.28m/s ——滤料颗粒球度系数,天然沙粒0.75~0.80,取0.8 根据经验,滤速为8~12 m/s时,清洁滤料层的水头损失一般为30~50㎝,计算值比经验值低,取经验值的底限30㎝位清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时,通过长柄滤头的水头损失h≤0.22m,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为
开始H=0.3+0.22=0.52m,为保证正常过滤时池内液面高出滤料层,水封井出水堰顶高与滤料层相同,设水封井平面尺寸2×2m2。堰底板比滤池底板低0.3m,水封井出水堰总高为:
水封H=0.3+1H+2H+3H+7H=0.3+0.8+0.1+1.2+0.1=2.5m 因为每座滤池过滤水量:
单Q=vf=10×45.5=455m3/h=0.13 m3/s 所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=231.84bh计算得:
水封h=23()1.84Qb单=32)0.284.113.0(=0.108m 则反冲洗完毕,清洁滤料层过滤时,滤池液面比滤料层高0.108+0.52=0.628m 2 反冲洗管渠系统 本设计采用长柄滤头配水配气系统,冲洗水采用冲洗水泵供应,为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求,冲洗水泵采用两用一备的组合,水泵宜于滤池合建,且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规定。 1) 反冲洗用水流量反Q的计算 反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算,单独水洗时反洗强度最大为5L/( m2.s)
反水Q=水qf=5×45.5=227.5L/s=0.23m3/s=819m3/h V型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:
表水Q=表水qf=0.0018×45.5=0.082 m3/s 2)反冲洗配水系统的断面计算 配水干管进口流速应为1.5m/s左右,配水干管的截面积
水干A=反水Q/水干V=0.23/1.5=0.15m2反冲洗配水干管采用钢管,DN500,流速1.17m/s,反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠,由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区,反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值,配水支管流速为1.0~1.5m/s,取水支V=1.0m/s,则配水支管的截面积方孔A=反水Q/水支V=0.23/1.0=0.23m2,此为配水方孔总面积,沿渠长方向两侧各均匀布置10个配水方孔,共计20个,孔中心间距1m,每个孔口面积:
小A=0.23/20=0.0115 m2 每个孔口尺寸取0.1×0.1m2。反冲洗水过孔流速 v=0.23/2×10×0.1×0.1=1.15m/s满足要求。 3) 反冲洗用气量计算反气Q 采用鼓风机直接充气,采用两组,一用一备。反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算,这是气冲强度为15L/( m2.s)
反气Q=气qf=15×45.5=682.5L/s=0.68m3/s 4) 配气系统的断面计算 配气干管进口流速应为5m/s左右,则配气干管的截面积
气干A=气干反气VQ=568.0=0.136 m2
反冲洗配气干管采用钢管,DN400,流速5.41m/s,反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠,尤其水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区。 布气小孔紧贴滤板下缘,间距与布水方孔相同共计20个,反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。 反冲洗配气支管流速为10m/s左右,配气支管的截面积
气支A=反气Q/气支V=0.68/10=0.068m2 每个布气小孔面积:
气孔A=气支A/20=0.068/20=0.0034 m2,孔口直径
气孔d=21)14.30034.04(0.07m,取70mm 每孔配气量: 气孔Q=反气Q/20=0.68/20=0.034m3/s=122.4m3/h 2.5 气水分配渠的断面设计 对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时,亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大。因此气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计。 气水同时反冲洗时反冲洗水的流量
反气水Q=水qf=4×45.4=182 L/s0.18m3/s 气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量
反气Q=气qf=15×45.5=682.5L/s=0.68m3/s 气水分配渠的气水流速均按相应的配水配气干管流速取值,则气水分配干渠的断面积:
气水A=反气水Q/水干V+反气Q/气干V =0.18/1.5+0.68/5=0.12+0.136=0.256 m2 3.滤池管渠的布置 1)反冲洗管渠 (1)气水分配渠 气水分配渠起端宽取1.2m,高取1.5m,末端宽取1.2m,高取1.0m,则起端截面积为1.8m2,末端截面积1.2m2,两侧沿程各布置10个配水小孔和10个配气小孔,孔间距1m,共20个配水小孔和20个配气小孔,气水分配渠末端所需最小截面积为0.256/20=0.01282m﹤末端截面积1.2 m2,满足要求。 (2)排水集水槽 排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,则排水集水槽起端槽高
起H=1H+2H+3H+7H+0.5-1.5=0.8+0.1+1.2+0.1+0.5-1.5=1.2m, 式中: H1,H2,H3同前, 1.5为气水分配渠起端高度。 排水集水槽末端槽高
末H=1H+2H+3H+7H+0.5-1.0=0.8+0.1+1.2+0.1+0.5-1.0=1.7m, 其中1.0为气水分配渠末端高度 坡底i=LHH起末-=132.17.1=0.038﹥0.02,符合设计要求。 (3)排水集水槽排水能力校核 由矩形断面暗沟(非满流,n=0.013)计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m,则槽内水位高排集h=1.2-0.3=0.9m,槽宽排集b=1.0m,湿周X=b+2h=1.0+2×0.9=2.8m 水流断面排集A=排集b排集h=1.0×0.9=0.9m2 水力半径R=排集A/X=0.9/2.8=0.32m
水流速度v=niR2132=013.0038.00322132=7.0m/s 过流能力排集Q=排集Av=0.90×7.0=6.30 m3/s 实际过水量反Q=反水Q+表水Q=0.23+0.082=0.312m3/s﹤6.12 m3/s,符合设计要求。 2)进水管渠 (1)进水管渠: 2座滤池分成独立的两组,每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计,流速要求0.8~1.2m/s,采用0.8m/s则过滤流量 Q=21000/2=437.5m3/h=0.122m3/s