普通快滤池工艺设计与计算

普通快滤池工艺设计与计算

1.滤池面积和尺寸

设计水量位40000㎥/d、滤池工作时间为24h，冲洗周期为12h，冲洗时间6min（0.1h）、冲洗强度q=12L/(s·㎡)，设计滤速V=10m/h,

=23.8h（只考虑反冲洗停用，不滤池实际工作时间为：T=24-0.1×24

12

考虑排放初滤水时间）

=168.1㎡

滤池总面积为：F=Q

V1×T

根据设计规范，滤池个数不能少于2个，即N≥2个，根据设计规范采用滤池个数N为4个，其布置成对称单行排列

=42㎡ 2 每个滤池面积为: f=F

N

设计中采用滤池尺寸L：B=2:1，则L=9m，B=4.5m，故：

滤池的实际面积为9×4.5=40.5㎡

=10.37m/h，基本符合规范要求：滤速为实际滤速V′=40000

23.8×4×40.5

8~10m/h

校核强制流速为：当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速为：=13.83m/s，符合规范要求：强制滤速一般为10~14 m/h V2=N·V1

N−1

2.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）；厚400mm，H2---滤料层厚度（m），700~800mm，H3---滤层上水深（m)；又称砂面水深一般为

1500mm~2000mm，H4---超高（m）；一般取300mm~400mm 设计中取：H1=0.40m，H2=0.70m，H3=1.80m，H4=0.30m 滤池总高度H=0.4=0.7+1.8+0.3=3.2

3.配水系统

1）干管流量：q j=f·q=40.5×12=486L/s

采用管径:dm=600mm

干管始端流速:Vg=1.09m/s

2)支管：

支管中心距离：采用aj= 0.25m

每池支管数：n j=2×L

a j =2×9

0.25

=72根

每根支管入口流量:q j=q g

n j =486

72

=6.75L/s

采用管径:d j=50mm

支管始端流速:V j=1.78m/s

3）孔眼布置：

支管孔眼总面积占滤池总面积的0.25%

孔眼总面积：F k=K·f=0.25%×40.5=0.10125㎡=101250mm2采用孔眼直径：d k =9mm

每个孔眼面积：f k=π

4

d k2=0.785×92=63.5mm2

孔眼总数：N b=F k

f k =101250

63.5

=1594个

每根支管空眼数：N k=N b

n j =1594

72

=22个

支管孔眼布置成两排，与垂线成45度夹角向下交错排列

每根支管长度：l j=1/2(B-dg)=1.95m

每排孔眼中心数距：a k=l j1

2n k

=0.177m

4)孔眼水头损失：

支管壁厚采用：ξ=5mm 流量系数：μ=0.68

水头损失: h k=1

2g (q

10μK

)2=2.54m

5)复算配水系统：

支管长度与直径与之比不大于60，则l j

d j

=30＜60 孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5，

F k n j f j =0.1025

72×π×（0.0325）

2

=0.42＜0.5

干管横截面积与支管总横截面积之比，一般为1.75~2.0，则

f g n j f j =π×（0.3）

2

72×π×（0.0325）

2

=1.18

孔眼中心距应小于0.2，则a k=0.18＜0.2m

4. 洗砂排水槽：

洗砂排水槽中心距，采用α0=1.7m

排水槽根数：n0=4.5/1.7≈3根

排水槽长度：l0=L=6m

排水槽水量：q0=ql0α0=12×6×1.7=122.4L/s 采用三角形标准断面。

槽中流速。采用V0=0.6m/s

槽断面尺寸：Χ=1

2√q0

1000V0

=0.226m,采用0.2

排水槽底厚度，采用δ=0.05m

砂层最大膨胀率：e=45%

砂层厚度：H2=0.7m

槽顶距砂面高度：He=eH2+0.25Χ＋ξ＋0.075

=0.45×0.7+2.5×0.2+0.05+0.075=0.94 洗砂排水槽总平面积：F0=2Χl0n0=2×0.2×6×3=7.2㎡

复算：水槽总平面积与单个滤池面积之比。一般小于25%，则：

F0

f

=17.8%＜25%

5滤池各种管渠计算：

1）进水：

进水总流量：Q j=40000㎥/d=0.463㎥/s

采用进水渠断面：渠宽B1=0.75m,水深为0.6m

渠中流速：V1=0.81m/s

各个滤池进水管流量：Q2=0.116㎥/s

采用进水管直径：D2=300mm

管中流速：V2=0.86m/s

2）冲洗水：

冲洗水总流量：Q3=qf=0.486㎥/s

采用管径：D3=450mm

管中流速：V3=1.94m/s