普通快滤池计算.doc

滤池工作时间为24h，冲洗周期为 1h，滤池实际工作时间为：24T 24 0.121.6h1式中： 0.1 代表反冲洗停留时间该滤池采用石英砂单层滤料，其设计滤速为8~10m/h ，本设计取v1 =8 m / h，滤池面积为： F Q 600 3.47m2v1T 8 21.6根据设计规范，滤池个数不能少于 2 个，即 N≥ 2 个，根据规范中的表如下：本设计采用滤池个数为 2 个，其布置成对称单行排列。

每个滤池面积为:f F 3.47 1.735m 2N 2式中： f —每个滤池面积为（m2），N—滤池个数N≥ 2 个,取 2 个F—滤池总面积（m2）设计中采用滤池尺寸为：则L=1.5m ， B=1.5m ，故滤池的实际面积为 2.25 m2实际滤速 v1=600/(21.6*2*2.25)=6.17m/h，基本符合规范要求：滤速为8~10m/h。

校核强制流速 v2为：当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速为Nv1 6.1712.34m / h ，符合规范要求：强制滤速一般为10~14 m/hv2 2N 1 2 12.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；H 1---承托层高度（m）；H 2--滤料层厚度（m）；H 3---滤层上水深（m)；一般采取 1.5~2.0mH 4---超高（m）；一般采用0.3m设计中取 H 1=0.40m， H 2=0.50m， H 3=1.20m， H 4=0.30m；—H0.40 0.50 1.20 0.30 2.40m4.5.2 每个滤池的配水系统1、最大粒径滤料的最小流化态流速Vmf 12.34d 1. 31 m02.31 1.31 0.54 (1m0) 0.54Vmf ---最大粒径滤料的最小流化态流速（m/s)；d--- 滤料粒径（ m）；--- 球度系数；---水的动力粘度 [(N.S)/ m2 ]m0 --- 滤料的孔隙率。

设计中取 d=0.0012m ，=0.98 ，m0 =0.38，水温200 时 =0.001(N.S)/ m2V mf 12.340.00121.31 0.382 .311.09cm/ s 0.981.31 0.0010.54 (1 0.38)0 .542、反冲洗强度q=10KVmfq--- 反冲洗强度 [L/(s/ m2 )], 一般采用 12~15L/(s/ m2 )；K--- 安全系数，一般采用 1.1~1.3.设计中取K=1.3q=10*1.3*1.09=14.2L/(s/m2)3、反冲洗水流量q g=f·q式中 q g—反冲洗干管流量(L.s) 。

q g=2.25 x 14.2=32.0L/s4、干管始端流速4 * q g 10 3V g2.D式中Vg —干管始端流速(m/s) ，一般采用 1. 0-1.5 m/s ;—q g—反冲洗水流量(L/s);D—干管管径（m)。

设计中取 D=0.8m4 32 10 30.07m / sV g .0.825、配水支管根数n j= 2 L a式中 n j---单池中支管根数(根 );L--- 滤池长度 (m);A--- 支管中心间距(m)，一般采用0.25~0.30m。

设计中取a= 0.30mn j= 2 1.510根0.30单格滤池的配水系统如图所示。

图 4-8单格滤池配水系统布置图6、单根支管人口流量q j= q g n j—式中q j --- 单根支管入口流量（ L/s).q g32.0 q j =3.2L / sn j107、支管入口流速q j 10 3V j2.D j 4式中V j --- 支管入口流速（ m/s),一般采用 1.50~2.0m/sD j --- 支管管径（ m ）。

设计中取 D j =0.10mV j3.2 10 34.08m / s.0.10248、单根支管长度l j1( B D )2式中l j --- 单根支管长度（ m ）；B--- 单个滤池宽度（ m ）；D--- 配水干管管径（ m ）。

设计中取 B=1.5m ， D=0.80m ；l j1(1.5 0.80) 0.35m29、配水支管上孔口总面积F k =K*f式中 F k ---配水支管上的孔口面积（m 2 ）K--- 配水支管上孔口总面积与滤池面积 f 之比，一般采用 0.2%~0.25% ，设计中取K=0.2%则 F k =0.0045 m 210、配水支管上孔口流速V k =5.6m/s式中 V k ---配水支管上的孔口流速，一般采用5.0~6.0m/s11、单个孔口面积f k d k 24式中f k---配水支管上单个孔口面积（ mm2 ）；d k ---配水支管上孔口的直径（mm ），一般采用9~12mm。

设计中取 d k=9mmf k 92 63.5mm2412、孔口总数N k 14000221个63.513、每根支管上的孔口数N kn kn j式中 n k---每根支管上的孔口数（个）。

n k 221 23个10支管上孔口布置成二排，与垂线成45°夹角向下交错排列，如右图所示14、孔口中心距a kl j n k2式中a k---孔口中心距（m）。

设计中取 l j=0.35m， n k=23个a k 0.350.03m 23215、孔口平均水头损失1 q 2h k10 K2 g式中 h k---孔口平均水头损失（m）；q---冲洗强度 [L/(s/ m2 )];K--- 支管上孔口总面积与滤池总面积之比，一般采用0.2%~0.25% 。

设计中取=5mm ， k=0.25 ；则孔口直径与壁厚之比d k91.8 ，选用流量系数5=0.68121 2q14h k9.8 10 K19.6 103.5m2 0.68 0.2516、配水系统校核对大阻力配水系统，要求其支管长度l j 与直径 d j 之比不大于 60l j 0.35 <60d j3.50.10对大阻力平配水系统， 要求配水支管上孔口总面积F k 与所有支管横截面积之和的比值小于 0.5F k<0.5n j . f jf j = 2.D j4式中 f j ---配水支管的横截面积（m 2 ）。

F k 0.0035 <0.5，满足要求。

n j . f j0.045100.10244.5.3. 洗砂排水槽1、洗砂排水槽中心距a 0 =l/ n 1式中： a 0 —洗砂排水槽中心距n 1 —每侧洗砂排水槽数（条）因洗砂排水槽长度不宜大于6m ，故在设计中将每座滤池中间设置排水渠， 在排水渠两侧对称布置洗砂排水槽，每侧洗砂排水槽数n 1 =2 条，池中洗砂排水槽总数为 n 2 =4 条a 0 =7.5/2=3.75m2、每条洗砂排水槽长度为B b 1.5 0.8l 0 0.35m2 2式中： l0—每条洗砂排水槽长度（m）b—中间排水渠宽度（m）取b=0.8m 3、每条洗砂排水槽的排水量q0q g 3.2n2 0.8L / s4式中： q0—每条洗砂排水槽的排水量q g—单个滤池的反冲洗水量n2—洗砂排水槽总数4、洗砂排水槽断面模数洗砂排水槽采用三角形标准断面，如图：洗砂排水槽断面模数：0.50. 5q 0.80.012mx 0.5 0.51000v 1000 0.6式中： x—洗砂排水槽断面模数v0—槽中流速（m/s）一般采用 0.6 m/s5、洗砂排水槽顶距砂面高度H e eH 2 2.5 x c 40% 0.5 2.5 0.012 0.05 0.08 0.36m 式中： He—洗砂排水槽顶距砂面高度e—砂层最大膨胀率，石英滤料一般采用30%~50% ，取 40%δ—排水槽底厚度取 0.05mH 2—滤料厚度取 0.5mc—洗砂排水槽的超高，取0.08m6、洗砂排水槽总面积为：F 2 x l 0n2bL 2 0.012 0.35 4 0.80 1.5 1.23m 27、中间排水渠中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽底部的高度为：H e 1.73q g 30.23mgb 24.5.4 滤池反冲洗滤池反冲洗水可由高位水箱或专设冲洗水泵供给，本设计采用水泵供水反冲洗 1、单个滤池的反冲洗用水总量Wqft 14 2.25 6 60 11.34m 210001000式中： W —单个滤池的反冲洗用水总量 t —反冲洗时间 ,一般为 7~5min取 6min表 4-8 水冲洗强度及冲洗时间 ( 水温 20℃时 )滤料组成冲洗强度 [L/(m2 · s)] 膨胀率 (%) 冲洗时间 (min) 单层细砂级配滤料 12～ 15 45 7～ 5 双层煤、砂级配滤料 13～ 16 50 8～ 6 三层煤、 砂、重质矿石级 16～ 17557～ 5配滤料2、高位水箱冲洗（1）高位冲洗水箱的容积W 1 1.5W 1.5 q. f .t 1.5142.25 36017.01m 310001000式中 W 1 ---高位冲洗水箱的容积（m 3 ) 。

设计中取 t=360s 。

（2）承托层的水头损失hw30.022.H 1 q 0.022 0.40 14 0.12m式中 h w3 --- 承托层的水头损失（ m ）；H 1 ---承托层的厚度（ m ）。

设计中取 H 1 =0.40m（3）冲洗时滤层的水头损失hw4砂1 . 1 m 0 .H 22650 11 0.410.5 0.49m水1000式中h w 4 ---冲洗时滤层的水头损失（ m ）；砂 ---滤料的密度（ Kg/m 3 ),石英砂密度一般采用 2650Kg/ m 3 ;水 --水的密度（ Kg/m 3 )；m 0 --- 滤料未膨胀前的孔隙率；H 2---滤料未膨胀前的厚度（m）。

设计中取 m 0=0.41，水=1000Kg/m3,砂=2650Kg/m3,H2=0.7m。

（4）冲刺水箱高度Ht hw1hw2hw3hw4hw5式中H t---冲洗水箱的箱底距冲洗排水曹顶的高度（m）；h w1---水箱与滤池间的冲洗管道的沿程和局部水头损失之和（m）；h w 2---配水系统的水头损失（m）；h w5---备用水头（m），一般采用1.5~2.0m。

设计中取 h w1= 1.0m， h w2= h k=3.5m， h w5=1.5mH t=1.0+3.5+0.12+0.49+1.5=6.61m3、水泵反冲洗（1）水泵流量Q, f .q式中Q ,---水泵流量（L/s)。

Q , 2.25 14 31.5L / s（2）水泵扬程：H H0h1hw 2hw 3hw 4h5式中： H--- 水泵扬程（ m）；H 0—排水槽顶与池最低水位高差（m），一般采用7m 左右；h1---水泵压水管路和吸水管路的水头损失（m）；h5---安全水头（m），一般采用1~2m。