普通快滤池设计计算

普通快滤池设计计算

1.已知条件

设计水量Qn=20000m ³/d ≈833m ³/h.滤料采用石英砂，滤速v=6m/h,10d =,80K =,过滤周期Tn=24h ，冲洗总历时t=30min=;有效冲洗历时0t =6min=。 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。

632

.0632.145.1)1()35.0(2.43v e e dm q ++=

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=2

mm s （平均水温为15℃）。 与10d 对应的滤料不均匀系数80K =，所以 dm=80

K 10d = 632

.0632.145.114.1)4.01()35.04.0(702.02.43⨯++⨯⨯=q =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

v

qt t Tn Tn 0

6.3)(-

-=

α=

6

1

.0116.3)5.024(24

⨯⨯-

-=

Q=αQn==875(m ³/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=(㎡），设计采用40㎡，每池平面尺寸采用B×L=× (约40㎡），池的长宽比为=1. (4)单池冲洗流量冲q

冲q =fq=40×11=440(L/s)=(m ³/s) (5)冲洗排水槽

①断面尺寸。两槽中心距a 采用,排水槽个数 1n =L/a==≈4个

槽长l=B=,槽内流速v 采用s 。排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其 末端断面模数为6

.045700

.22.5114570⨯⨯⨯==

v qla x =

集水渠与排水槽的平面布置和槽的断面尺寸见图。

②设置高度。滤料层厚度采用Hn=,排水槽底厚度采用δ=,槽顶位于滤层面以上的高度为 He=eHn++δ+=核算面积。排水槽平面总面积与过滤面积之比为 4X2xl /f=集水渠 集水渠采用矩形断面，渠宽b=。

①渠始端水深q H =5.09.010********.0100081.03

/23

/2=⎪

⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯=⎪

⎭⎫

⎝⎛b fq m

②集水渠底低于排水槽底的高度m H

7.02.05.02.0=+=+=q m H H m

⑺配水系统 采用大阻力配水系统，其配水于管采用方形断面暗渠结构。

①配水干渠。 干渠始端流速采用s v /m 5.1=干；干渠始端流量s /m 44.0q 3

==冲干Q ，干渠断面积m

2

m 29.05.1/44.0/===干干q Q A 干渠断面尺寸采用×=㎡，壁厚采用m 1.0'

=δ，干渠顶面开设配孔眼。 ②配水支管。支管中心距采用s=，支管总数 523.0/8.72/22=⨯==d L n 根 支管流量

s m Q Q /0085.052/44.0n /3

2===干支 支管直径支d 取75mm,支管起端流速

s Q v /m 92.1075

.014.30085

.04d 42

2=⨯⨯==

支支支π 支管长度

m B l 15.22

)

1.027.0('1=⨯+-=

校核长径比： 29075.0/15.2/'

1==支d l <60

③支管孔眼。孔眼总面积Ω与滤池面积f 的比值a ，采用a=%，则 Ω=af==㎡ 孔径采用0d =10mm=,单孔面积

2

5

2

2

01085.74/01.014.34/m d -⨯=⨯==πω 孔眼总数

3n =Ω/ω=×5

10-=1020个 每一支管孔眼数为

1478/1020/234===n n n 个 孔眼中心距（分两排交错排列）

m n l s 31.014/15.22/2410=⨯== 孔眼平均流速 s m n n qf v /13.51085.71478100040

1110005

420=⨯⨯⨯⨯⨯==-ω

⑻冲洗水箱 ①容量V

3

06.2371000/60640115.11000/)60(5.1m qft V =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯= 水箱为圆形，水深箱h 采用,直径

m 3.95

.36

.2374h 4=⨯⨯==

ππ箱箱V D ②设置高度。水箱底至冲洗排水箱的高度H ∆，由下列几部分组成。 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失1h 。管道流量冲Q =冲q =³/s 。 管径冲D 采用

500mm ，管长冲l 约为

24m ，查水力计算表得：

s v /m 24.2=冲,256.0g 2/2

=冲

v ,1000i=。冲洗管官道上的主要配件及其局部阻力系数见表格

20.2256.035.71000/2423.13g 2/v 2

1=⨯+⨯=∑+=冲冲ξil h m b.配水系统水头损失2h

2h =80.262.19/92.11062.19/5.18g)2/(10v g)2/(82

2

2

2

=⨯+⨯=+支干v m c.承托层水头损失3h 。承托层厚度0H 为,水头损失 3h =0H =×××11= d.滤料层水头损失4h 。

4h =m L m 68.07.0)41.01)(11/65.2()1)(1/(0012=⨯--=--ρρ

2ρ——滤料的密度，石英砂为3/m t

1ρ——水的密度13/m t

0m ——滤料层膨胀前的孔隙率，石英砂为 0L ——滤料层厚度，m

e.水箱底至冲洗排水箱的高差。备用水头5h 取，水箱底至冲洗水箱的高差 H ∆=1h +2h +3h +4h +5h =++++=≈。