V型滤池设计计算

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=10500m ³/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×
48
24=23。

9h
2） 滤池总面积
F=
Q vT '=
9
.231021000⨯=87.9m ²
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。

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 =1
210
2-⨯=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 ∆=180
3
2
0)-1gm m （γ2
01(
)l v d ϕ =180×
3
2
5.0981)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，㎝；
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;
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
ϕ
——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2×2m ²。

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=455m ³
/h=0。

13 m ³/s
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/( m ²。

s ）
反水Q =水q f=5×45。

5=227。

5L/s=0。

23m
3
/s=819m 3
/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q f=0.0018×45.5=0。

082 m ³/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=0.15m ²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。

23m ²,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 m ²
每个孔口尺寸取0。

1×0。

1m ²。

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/（ m ².s ）
反气Q =气q f=15×45。

5=682。

5L/s=0.68m
3
/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
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=0.068m ²
每个布气小孔面积：
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q f=4×45。

4=182 L/s ≈0.18m ³
/s
气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量
反气Q =气q f=15×45。

5=682。

5L/s=0。

68m ³
/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 m 2
3。

滤池管渠的布置 1）反冲洗管渠 (1）气水分配渠。