V型滤池设计计算.pdf

Q单 =vf=10×45.5=455m³/h=0.13 m³/s
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所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式 Q=1.84bh3 计算得：
h水封
=
( Q单 1.84b
)
2 3
=
( 0.13 1.84 2.0
)
2 3
=0.108m
则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高
0.108+0.52=0.628m
4) 校核强制滤速 v/ v / = NV = 2 10 =20m/h,
N −1 2−1
5) 滤池高度的确定
满足 v≤20m/h 的要求。
H= H1 ＋ H 2 ＋ H3 ＋ H 4 ＋ H5 ＋ H 6 ＋ H 7 =0.8＋0.1＋1.2＋1.4＋ 0.4＋0.3＋0.1=4.3m
式中： H1 ——气水室高度，0.7～0.9m，取 0.8m H2 ——滤板厚度 m，取 0.1m H3 ——滤料层厚度 m，取 1.2m H4 ——滤层上水深 m，取 1.4m H5 ——进水系统跌差 m，取 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.4m H6 ——进水总渠超高 m，取 0.3m H7 ——滤板承托层厚度 m，取 0.1m
l0 ——滤层厚度，120 ㎝ v——滤速，v=10m/h=0.28m/s
——滤料颗粒球度系数，天然沙粒 0.75～0.80，取 0.8 根据经验，滤速为 8～12 m/s 时，清洁滤料层的水头损失一般
为 30～50 ㎝，计算值比经验值低，取经验值的底限 30 ㎝位清洁滤
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
vT 10 23.9
3) 滤池的分格
滤池底板用混凝土，单格宽 B =3.5m,单格长 L =13m,（一般规定
V 型滤池的长宽比为 2 ：1—4 ：1，滤池长度一般不宜小于 11m；
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滤池中央气，水分配槽将滤池宽度分成两半，每一半的宽度不宜超
过 4m）面积 45.5m²，共 2 座，每座面积 45.5 m²，总面积 91m²。
0.8 0.1
=19.43 ㎝
式中： H清 ——水流通过滤料层的水头损失,㎝；
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——水的运动黏度, ㎝²/s,20℃时为 0.0101 ㎝²/s； g——重力加速度，981 ㎝²/s；
m0 ——滤料孔隙率，取 0.5； d0 ——与滤料体积相同的球体直径，㎝，根据厂家提供 数据，取为 0.1 ㎝
反冲横扫强度 1.8L/(s. m²) ，滤池采用单层加厚均质石英砂滤料，
粒径 0.96-1.35mm，不均匀系数 1.2-1.6。
3.6.2 设计计算
1. 平面尺寸计算
1)滤池工作时间
2) 滤池总面积
T / =24—t 24 =24— 0.2× 24 =23.9h
T
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F= Q = 21000 =87.9m²
Q反气 = q气 f=15×45.5=682.5L/s=0.68m3/s 4) 配气系统的断面计算
h ≤0.22m，忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的 水头损失为 H开始 =0.3+0.22=0.52m,为保证正常过滤时池内液面高 出滤料层，水封井出水堰顶高与滤料层相同，设水封井平面尺寸
2×2m²。堰底板比滤池底板低 0.3m，水封井出水堰总高为：
H水封 =0.3+ H1 + H2 + H3 + H 7 =0.3+0.8+0.1+1.2+0.1=2.5m 因为每座滤池过滤水量：
A小 =0.23/20=0.0115 m²
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每个孔口尺寸取 0.1×0.1m²。反冲洗水过孔流速
v=0.23/2×10×0.1×0.1=1.15m/s 满足要求。
3) 反冲洗用气量计算 Q反气 采用鼓风机直接充气，采用两组,一用一备。反冲洗用气流量按
气冲强度最大时的空气流量计算，这是气冲强度为 15L/( m².s)
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2 反冲洗管渠系统 本设计采用长柄滤头配水配气系统,冲洗水采用冲洗水泵供应,
为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求,冲洗水泵采用两用一备的组 合,水泵宜于滤池合建,且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规 定。 1) 反冲洗用水流量Q反 的计算
反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算，单独水洗时反洗强度 最大为 5L/( m².s)
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3.6 V 型滤池设计计算
3.6.1 设计参数
设计 2 组滤池，每组滤池设计水量 Q=10500m³/d,设计滤速
ν=10m/h，过滤周期 48h
滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失采用 1.8m
第一步 气冲冲洗强度 q气1 =15L/(s. m²)，气冲时间t气 =3min 第二步 气、水同时反冲 q气2 =15L/(s. m²)， q水1 =4L/(s. m²)， t气,水 =4min 第三步 水冲强度 q水2 =5L/(s. m²)，t水 =5min 冲洗时间 t=12min；冲洗周期 T=48h
Q反水 = q水 f=5×45.5=227.5L/s=0.23m3/s=819m3/h V 型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量：
Q表水 = q表水 f=0.0018×45.5=0.082 m³/s 2)反冲洗配水系统的断面计算
配水干管进口流速应为 1.5m/s 左右，配水干管的截面积 A水干 = Q反水 / V水干 =0.23/1.5=0.15m²反冲洗配水干管采用钢管，DN500， 流速 1.17m/s，反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气 水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区，反冲洗水通过布 水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值，配水支管流速为 1.0～ 1.5m/s,取 V水支 =1.0m/s,则配水支管的截面积 A方孔 = Q反水 / V水支 =0.23/1.0=0.23m²，此为配水方孔总面积，沿渠长方 向两侧各均匀布置 10 个配水方孔，共计 20 个，孔中心间距 1m，每 个孔口面积：
6) 水封井设计
滤层采用单层均质滤料，粒径 0.96～1.35mm，不均匀系数 K80 为 1.2～1.6，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算
H
清
=180
（1- m0 gm0 3
)
2
(1 d
0
)2
l0
v
=180× 0.0101 （1- 0.5)2
981 0.53
× ( 1 )2 120 0.28