V型滤池的设计计算
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V型滤池的设计计算
1、设计参数的确定:
滤料:石英海砂,ρr=2.65kg/L.粒径0.95-1.3,不均匀系数k80=1.0-1.3
滤层厚度1.2-1.5取1.3
滤速:7-15。沙上水深1.2-1.3 .分别取10,1.3
反冲洗强度:
气反冲洗时:空气冲洗强度为14-17
横向扫洗强度1.4-2.0
气水反冲洗时:空气冲洗强度为14-17
水冲洗强度为4-5
横向扫洗强度为1.4-2.0
水反冲洗时:水冲洗强度为4-5
横向扫洗强度为1.4-2.0
滤头:采用QS型长柄滤头,没平方米布置48-56个
2、滤池面积和尺寸
滤池工作时间为24小时,冲洗周期为48小时,每次冲洗时间为10。(气反冲洗4。气水反冲洗4,水放冲洗时间为2)时间工作时间为:
T=
滤池面积:F=Q/VT=63000/10/23.92=263.4
采用滤池书N=4,两两合建,共两座。
每个滤池的面积f=F/N=66.5
查表可直接取B=3.5L=11的滤板,实际滤池面积为f=3.5*11*2=77
校核强度滤速:在机械搅拌澄清池之后,将出水用管道连接,因此,在胶合滤速时,可以按三个池子工作,一个池子冲洗,三个池子分担一个池子的流量:
N*10/(N-1)=4*10/3=1.33<17
3、滤池高度
清水库高度:H1=0.8
承托层高度:H2=0.1
滤料层高度:H3=1.3
砂面上水深:H4=1.3(反冲洗时水位下降至派水槽顶,水深0.5)
超高:H5=0.8
总高:H=0.8+0.1+1.3+1.3+0.8=4.3
4、进水系统设计与计算。
(1)每座滤池进水总流量Q=0.729/2=0.364
进水渠宽:
进水渠中正常水深:h0=1.25B=0.75
渠中平均流速
每个滤池进水量Q2=0.364/2=0.182
水力半径R=0.6*0.75/(0.6+0.75*2)=0.214m
(2)进水方孔的边长L2=
取L2=0.4, V2=0.57
孔口面积按孔口淹没出流公式计算
Q=0.8A
式中Q按强制流量计算
Q=3*0.182/2=0.273
A=Q/0.8
取h=0.1m
A=0.244m2
中间方孔的面积按横向扫洗的水量计算
A`=A*Q反水/Q=0.244*0.154/0.273=0.1374m2
边长L =0.37m
侧孔面积A``=A-A`=0.244-.0.1374=0.1066
边长=0.32m
注:两侧各一个进水方孔,用枕形充气橡胶阀来控制,待滤水进入方孔反冲洗时,此两方孔关闭。中间另设一常开方孔,滤池反冲洗时,表面扫洗水面。此方孔经过溢流堰进入。
(3)堰口的淹没深度及长度计算:
Q=
堰口长度b取5
计算的h=0.243m
(4)横向扫洗小孔的设计与计算:
要点:小孔中心标高比反冲洗水位低0.8-1.2cm,V型槽内水由小孔出流时呈半淹没出流,横向扫洗作用最佳。
扫洗冲洗强度为2
所需水量=q*f=2*4.2*16=0.1344
V 型槽底设d=0.025m的圆孔每槽80个
总面积为80*3.14*0.025*0.025/4=0.4 m2
V 型槽倾角取45度,垂直高度为1米,壁厚0.05米。
5、气水反冲洗系统设计与计算
(1).配气系统的设计计算:
V型滤池采用QS型长柄滤头,每平方米布置55个QS型长柄滤头.
空气干管(每只滤池):
取空气干管内的流速V=5
气反冲洗的强度为16
单池面积f=77
=q*f=16*77=1.232
D===0.56
取D=600mm
孔口直径:
设孔口数为40,每边为20个
每个孔的通气量为1.232/40=0.0308m3/s
每个孔口流速Vn=10
dn1=
(2)配水干管(每只滤池)
干管流量:=fq水=77*4=0.308
干管中水流流速V水=1.5
D水=
取D水=500V水`=1.57
孔口计算:
设孔口数为40,每边为20个
n 2=0.308/40=0.0077
取Vn2=1.2
Ln2==0.80m
(3)校核气水分配渠的末端所需的最小截面和:
A=
末端截面积A`=0.8*1=0.8m2
0.44<0.8 符合要求
6、排水系统的设计与计算
(1)排水槽:
收集V型槽横向扫洗和配水系统的冲洗水,
来自V型槽的排水量为;
qf=4*66.5=0.266
来自配水系统的排水量为;
qf=0.133+0.266=0.399
=0.133+0.266=0.399取排水槽底端高度为0.9m
起端高度为0.8+1.3m
槽宽B=0.8
超高0.3m
则槽内的水位高为1.3-0.3=1m
槽底坡度i=1.3/11=0.0118
水力半径为0.8*1/(0.8+1+1)=0.286
水流流速
过水能力:Q=
(2)排水渠:
排水渠汇集2个滤池的反冲洗用水。
Q9=2*(0.154+0.308)=0.924
排水渠的宽B=
取B=0.8
排水渠中的正常水深H0=1.25B=1.25*0.8=1
排水渠中的流速=0.924/0.8/1=1.16
7、清水系统的设计与计算:
(1)清水总流量Q=0.364
清水渠断面由结构来定。
每个滤池的清水管流量Q7=0.182
取管径D=600,=1.45
(2)水封井的设计
为保证滤池在正常工作是池内的液面高出滤料层,水封井的出水堰顶标高与滤料层相同。设计的平面尺寸为2米*2米,堰底比滤池底部低0.3米,水封井的出水堰高度为
H=0.3+0.8+0.1+1.3=2.4m
(3)反冲洗完毕时,滤料层的液面高度
滤料层的初始过滤水头损失为0.3m(经验值),