v型滤池设计计算

v 型
滤池设计计算
1.参数的选定 设计水量：d m m Q 335250500005.1=⨯= (考虑到需要5%的自用水)
（1）设计滤速 V=10m/h
（2）强制滤速V=14m/h
（3）过滤周期T=48h
（4）气冲洗强度q 1=60m 3/m 2·h ，t 1=3分钟
（5）水冲洗强度q 2=15m 3/m 2·h ，t 2=3分钟
（6）气水反冲洗2分钟
（7）表面扫洗q 3=5m 3/m 2·h ，t 3=2分钟
2.计算
（1） 滤池总面积F
则295.2192
.23105250m VT Q F =⨯== （2）池子尺寸
采用单排单格设计，选2个池 n=2，每个滤池“H ”槽旁设一个单室，单室面积：2975.102
95.21m n F f === 为了保证冲洗时表面扫洗及排水效果，故取单格滤池滤板宽B=4.5m ， L=2.5m ，即为单格面积11.25m 2，有效面积为22.5m 2，实际滤速V=9.8m/s
（3）强制滤速
V ’=2V/(2－1)=2×10/1=20m/h
(4) 滤池进水总渠设计
滤池进水总流量s m Q /06.03=
进水渠宽:m Q h 29.006.09.09.04.04.0=⨯==
进水渠中正常水深:m h h 363.029.025.125.10=⨯==
渠中平均流速 s m v /57.0363
.029.006.00=⨯= 每个滤池进水量s m Q /03.0206.031==
设计s m v /55.0363
.029.0058.00=⨯=，校核渠底坡底I 是否足够 故5.0=i ‰不够,当选1.1=i ‰时，同样求得V=0.56m/s<0.57m/s,故选1.1=i ‰
（5）滤池进水管设计
进水管主要用于过滤时进水，其从H 槽上部进水。

另一个进水孔所进的水从V 槽进
入，过滤冲洗时皆开，其上设闸阀是备检修放空时用进水管在滤池冲洗时关闭 a 进水管之管径确定
单池过滤时设计进水量s m Q /06.03=
取管中流速V=0.8m/s ，则m v Q D 31.08.014.306.044=⨯⨯==
π，取D=300mm, V=0.85m/s b 两侧进水孔孔径的确定
该两管过滤时进水不考虑，反冲洗时，其扫洗流量s m Q /016.03600
25.1153=⨯=
，取V=1.0m/s ，则m v Q D 14.00.114.3016.044=⨯⨯==π 取D=150mm, V 实=0.91 m/s
（6）滤池滤后出水管及滤后水总渠
每池设一根
设计水量s m Q /06.03=，取V=1.0m/s ，则D=0.276mm
取DN300, V 实=0.85m/s
（7）V 槽设计
V 槽底净宽为0.15m ，倾角为450，V 槽顶宽0.65m ，冲洗孔φ25，孔上水头0.50m
孔用于表面扫洗，设计水量为s m Q /0156.03600
25.1153=⨯= 则孔口总面积为2214.8000804.050
.08.9262.00156.02cm m gH Q F ==⨯⨯⨯==μ 其中H 为孔口水压0.50m
φ25孔，单孔面积f=4.91cm 2，故每V 槽设孔数4.1691.44.80===
f F n 取为17孔，孔间距为mm n L m 15.017
5.2=== (8)H 槽设计
H 槽用来排除反冲洗废水
设计流量Q=Q 表洗+Q 水洗=5×11.25＋15×11.25=225m 3/h=0.0625m 3/s
取H 槽净宽为B=0.2m ，槽中设计水高度为0.3m ，由Q=0.0625m 3/s ，W=0.2×0.3=0.64m 2,
则槽中设计流速s m w Q v /04.106
.00625.0=== 水力半径m x w R 075.02
.023.03.02.0=+⨯⨯== 则s m s m i R n v /05.1/01.10055.0075.0013.0112132
2132<=⨯⨯=⋅= 故取5.5=i ‰基本合乎要求
（9）冲洗废水排放管设计
取DN250，由Q=0.0625m 3/s 得出V 实=1.27m/s
（10）滤池高度确定
滤池超高5H =0.30m
滤池口水深4H =1.50m
滤层厚度3H =1.20m
滤板厚2H =0.1m
滤板下布水区高度1H =0.90m
则滤池总高度
=0.9+0.1+1.2+1.50+0.30
=4m
(11)水反洗管道设计
水冲洗强度q=15m 3/m 2·hr
每池冲洗时设计水量Q=15×11.25=168.75m 3/h=0.047m 3/s
取V=1.0m/s ，则D=0.245m ，取D=250mm ，则V 实=0.96m/s
反冲洗水管皆设计为DN250
（12）H 槽反洗进水孔确定
由Q=0.047m 3/s ，取φ50孔,孔中流速5m/s 则孔口总面积为20094.05
047.0m v Q w === H 槽进水孔数为7.4)05.0(4
0094.02=⨯=πn , 取n=5 （13）气反冲管道设计
气冲洗强度q=60m 3/m 2·hr
每池设计气量Q=60×11.25=675m 3/h ＝0.1875m 3/s
流速取V=15m/s ，则m v
Q D 126.04==π，取DN125mm,则V 实=15.3m/s （14）H 槽进气孔设计
气量Q=0.1875m 3/s ，φ20进气孔, V=20m/s
则孔口面积 30094.020
1875.0m v Q F == 孔数为个9.291014.310085.04=⨯==
-f F n ，取30个,每边15个 孔距mm L 25.15616
2500==，取孔距为150mm （15）滤池污水总渠设计
宽取0.2m ，设计水深0.3m ，深取1.5m,底坡1=i ‰时
污水设计流量（反冲洗时）Q=0.0625m 3/s
则槽中设计流速s m w Q v /04.106
.00625.0===
水力半径m x w R 075.02.023.03.02.0=+⨯⨯== 则s m s m i R n v /05.1/01.10055.0075.0013.0112132
2132<=⨯⨯=⋅= 故取5.5=i ‰基本合乎要求
（16）滤池滤板设计
滤池单室面积11.25m 2,选用0.9×1.0m 2滤板12块,每块板上布置49个滤头,则每m 2滤头数为54个,合乎要求
长柄滤头杆长50cm,其顶滤帽有缝隙36条,每条缝长20mm ，宽0.25m,总面积1.8cm 2,则滤板开孔率为,属小阻力配水系统，滤头杆内径17.5mm ，每个滤池设 12块滤板，共设 49×24＝1176个滤头。

（17）气反洗设备的选用
鼓风机气量为Q=60×11.25＝675m 3/h=11.25m 3/min=0.1875m 3/s
风压计算:反冲洗滤料至顶水深0.5m ，滤料厚1.20m
孔板及承托层0.20m ，配气配水区0.75m 则风压为265.1110
75.020.020.15.00=++++=H 个绝对大气压 空气管道损失0.135大气压，再取0.1大气压的安全气压则H=1.5个绝对大气压
（18）水反洗设备的选用
长柄滤头杆长50cm,内径17.5mm
每池冲洗水量Q=11.25×15=168.75m 3/h=46.9L/s
水泵扬程计算:
H=h 1+h 2+h 3+h 4
h 1--排水H 槽顶与反冲洗进水管之间的静水位差
h 1=0.5+1.2+0.2+0.75-0.8=1.85m
h 3--滤料层水头损失，取h 3=1.20m 水柱
h 4--富余水头，取h 4=1.0m
h 2--配水系统水头损失，计算如下
每滤头水量s L Q /04.024
499.46=⨯=,滤头杆的内径d=17.5mm 则s m s cm D Q v /166.0/6.1675
.114.31004.04423
21==⨯⨯⨯==π 滤帽缝中流速s m s cm v /222.0/2.228
.11004.03
2==⨯= 滤杆长L=50cm ，滤帽缝隙面积f=180mm 2
则m d L h 016.0222.0036.06
.19166.0180038.07.1043.0222=⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯++= 则H=1.85+0.016+1.20+1.0=4.07m
注：参考网上资料及《给水排水设计手册》第1、3、11册。