V型滤池计算说明书

9.7过滤设备 (V型滤池)

9.7.1 设计要点:

①滤速可达7—20m/h,一般为12.5～15.0m/h。

②采用单层加厚均粒滤料,粒径一般为0.95～1.35mm,允许夸大到0.70～

2.00mm,不均匀系数1.2～1.6或1.8之间。

③对于滤速在7—20m/h之间的滤池,其滤层厚度在0.95—1.5之间选用,对于更高的滤速还可相应增加。

④底部采用带长柄滤头底板的排水系统,不设砾石承托层。

⑤反冲洗一般采用气冲,气水同时反冲和水冲三个过程,大大节省反冲洗水量和电耗,气冲强度为13—16 L/s·2

m,表面

m,清水冲洗强度为3.6—4.1 L/s·2

扫洗用原水,一般为1.4—2.2 L/s·2

m。

⑥整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀,在反冲洗过程中滤料层不膨胀,不发生水力分级现象,保证深层截污,滤层含污能力高。

⑦滤层以上的水深一般大于 1.2m,反冲洗时水位下降到排水槽顶,水深只有

0.5m 。

⑧V型进水槽和排水槽分设于滤池的两侧,池子可沿着长的方向发展,布水均匀V 型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V 型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.40m），粒径也较粗（0.95—1.35mm）的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V 型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。单池面积普遍设计为70—902

m以上。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水m，甚至可达1002

的出水浊度普遍小于0.5NTU。

V 型滤池的冲洗一般采用的工艺为气洗→气水同时冲洗→水冲洗+表面扫洗。9.7.2 设计参数确定

设计水量 Q=8×1043

m/d；滤速V=10m/h。

冲洗周期T=48h

反冲横扫强度1.8L/(s·2

m)】

m)【一般为 1.4～2.0 L/(s·2

9.7.3 设计计算 (1)池体设计

① 滤池工作时间t ’

t ’=24－t ×24/T=24－0.2×24/48=24－0.1=23.9(h)(式中未考虑排放滤水) ② 滤池面积F

滤池总面积F=Q/V ·t ’=80000/10×23.9=3352m

③ 滤池的分格

为节省占地,选双格V 型滤池。本设计设置两组滤池，每组四格。令单格宽

单B =5m,长单L =9m,则单格面积452m ，每组面积f=1802m ,总面积3602m 。池底

板用混凝土。

④ 校核强制滤速V ’

V ’=NV/(N －1)=4×10/4-1=13.3m/h ⑤ 滤池高度的确定 滤池超高5H =0.30m 滤池口水深4H =1.50m

滤层厚度3H =1.40m(0.95～1.50m) 滤板厚2H =0.15m

滤板下布水区高度1H =0.90m(0.70～0.90m) 则滤池总高度

4.25m 0.301.501.400.150.9054321=++++=++++=H H H H H H

⑥ 水封井的设计

滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95～1.35 ㎜,不均匀系数1.20～1.60 均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算

v l d m m g v H 02

3020)1()1(180ϕ-=∆

式中:

△H —水流通过清洁滤料层的水头损失,㎝;

V —水的运动黏度, 2cm /s; 20℃时为0.0101 2cm /s g —重力加速度, 981 2cm /s 2;

0m —滤料孔隙率; 取0.50;

0d —与滤料体积相同的球体直径,㎝,取0d =0.141cm;

0l —滤层厚度, 0l =140 cm 。

v —滤速,㎝/s,v=10m/h=0.28 ㎝/s;

∮—滤料粒径球度系数,天然砂粒为0.75～0.8,取0.75

△H =cm 99.1228.0140)141.075.01(5

.0)50.01(9810101.01802

3

2=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯，取13.0cm 。

当滤速为8～10m/h 时,清洁滤料层的水头损失一般为30～40㎝,计算值比经验值低,取经验值的低限30㎝为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=0.20m,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时,水头损失为:

△H =0.30+0.20=0.50m

为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同。

设计水封井平面尺寸1.50m ×1.50m,堰底板比滤池底板低0.30m. 水封井出水堰总高:

△ 水封H =0.3+321H H H ++=0.30+0.90+0.15+1.40=2.75m 因为每组滤料过滤水量:

单Q =v ·f=10×45=450h m /3 =0.125s m /3

所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式 Q=1.84b 2

3h 计算得:

水封Q =m b Q 10.0)]50.184.1/(125.0[)]84.1/([3

23

2=⨯=堰单3/s

则反冲洗完毕时，滤池液面比滤料层高0.20+0.50=0.70m (2)反冲洗管渠系统

设计参数：长柄滤头配水配气系统，水洗时滤料不膨胀

① 长柄滤头安装在混凝土滤板上,滤板固定在梁上,滤板用0.05m 后预制板,上浇0.10m 厚混凝土层,滤板下的长柄部分浸没于水中,长柄上端有小孔,下端有竖向条缝,气水同时反冲洗时,约有2/3 空气有上缘小孔进入,1/3 空气由缝隙进入柄内,长炳下端浸没部分还有一个小孔,流进冲洗水,这部分气水在柄内混合后有长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗.

② 长柄滤头固定板下的气水室高度为0.70～0.90,其中冲洗时形成的气垫层厚度为0.10～0.15m.

③ 向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面，由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。

④ 长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80，每平方米的滤头数量为49～64 个。

⑤ 冲洗水和空气同时通过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。 ⑥ 向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s 左右；配气支管或孔口流速为10m/s 左右。配水干管进口流速为1.5m/s 左右；配水支管或孔口流速1-1.5m/s 。 ㈠ 反冲洗用水量反Q 的计算:

反冲洗用水流量按水洗强度最小时计算，单独水洗时反冲洗强度最大,为5L/(s ·2m )

反Q =水q ·f=5×45=225L/s=0.2253m /s=8103m /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=0.0813m /s

㈡ 反冲洗配水系统的断面计算.