普通快滤池设计计算

普通快滤池设计计算

1.已知条件

设计水量Qn=20000m 3/d≈ 833m3/h.滤料采用石英砂，滤速v=6m/h, d10 =0.6, K80 =1.3,过滤周期 Tn=24h ，冲洗总历时t=30min=0.5h; 有效冲洗历时t0=6min=0.1h。

2.设计计算

（ 1）冲洗强度q q[L/(s*m 3）] 可按下列经验公式计算。

43.2dm1.45 (e0.35)1.632

q

(1e)v0.632

式中 dm——滤料平均粒径， mm；

e——滤层最大膨胀率，采用e=40%;

v——水的运动黏度， v=1.14m m2/s（平均水温为15℃）。

与 d10对应的滤料不均匀系数K 80=1.3，所以

dm=0.9 K80d10=0.9x1.3x0.6=0.702(mm)

43.20.7021.45(0.40.35)1 .632

q

(10.4)1.140.632

=11[L/(s*m 3） ]

(2) 计算水量 Q水厂自用水量主要为滤池冲洗用水，自用水系数α为

Tn

=24

=1.05

3.6qt 3.6

(Tn t)0(240.5)11 0.1

v6

Q= αQn=1.05X883=875(m3/d)

(3) 滤池面积 F

滤池总面积 F=Q/v=875/8=109㎡

滤池个数 N=3 个，成单排布置。

单池面积 f=F/N=109/3=36.33(㎡），设计采用 40㎡，每池平面尺寸采用 B×L=5.2m×7.8m (约 40 ㎡），池的长宽比为 7.8/5.2=1.5/1.

(4)单池冲洗流量 q冲

q冲=fq=40×11=440(L/s)=0.44(m3/s)

(5)冲洗排水槽

①断面尺寸。两槽中心距 a 采用 2.0m, 排水槽个数

n1=L/a=7.8/2.0=3.9≈ 4个

槽长l=B=5.2m,槽内流速v 采用0.6m/s。排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其

qla11 5.2 2.0末端断面模数为 x

4570=0.2m

4570v0.6

集水渠与排水槽的平面布置和槽的断面尺寸见图。

②设置高度。滤料层厚度采用 Hn=0.7m, 排水槽底厚度采用δ =0.05m, 槽顶位于滤层面以上的高度为

He=eHn+2.5x+δ+0.075=0.4x0.7+2.5x0.2+0.05+0.075=0.905m

③核算面积。排水槽平面总面积与过滤面积之比为

4X2xl /f=4X2X0.2X5.2/40=0.208<0.25

⑹集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽b=0.9m 。

fq 2 / 3

40

2 / 3

①渠始端水深 H q= 0.810.81110.5 m

1000b0.9

1000

②集水渠底低于排水槽底的高度H m

H m H q0.20.5 0.2 0.7m

⑺配水系统采用大阻力配水系统，其配水于管采用方形断面暗渠结构。

①配水干渠。干渠始端流速采用v干 1.5m / s

；干渠始端流量干

q0.44m3/ s ，

Q冲

干渠断面积 m

A Q干 / q干0.44 /1.50.29m 2

干渠断面尺寸采用 0.6×0.5=0.3㎡，壁厚采用'0.1m ，干渠顶面开设配孔眼。

②配水支管。支管中心距采用s=0.3m ，支管总数

n22L / d27.8/ 0.352 根

支管流量

Q支Q干 / n 20.44/ 520.0085m3 / s

支管直径 d支取75mm,支管起端流速

v支

4Q支40.0085

1.92m / s πd支2 3.140.0752

支管长度

l1' B (0.7 2 0.1) 2.15m

2

校核长径比：l1' / d支 2.15 / 0.07529<60

③支管孔眼。孔眼总面积Ω 与滤池面积 f 的比值 a，采用 a=0.2%，则

Ω=af=0.002X40=0.08 ㎡

孔径采用 d0=10mm=0.01m,单孔面积

d02 / 4 3.14 0.012 / 4 7.85 10 5 m2

孔眼总数

n3=Ω/ω=0.08/7.85×105=1020个

每一支管孔眼数为

n4n3 / n21020/ 7814 个

孔眼中心距（分两排交错排列）

s02l1 / n4 2 2.15 / 140.31m

孔眼平均流速

qf1140

5.13m / s

v0

1000 78 147.85 10 5

1000n2 n4

⑻冲洗水箱

①容量 V

V 1.5( qft060) / 1000 1.511 40 6 60 / 1000 237.6m3水箱为圆形，水深h箱采用3.5m, 直径

D 箱4V4237.6

9.3m h箱 3.5

②设置高度。水箱底至冲洗排水箱的高度H ，由下列几部分组成。

a.水箱与滤池间冲洗管道的水头损失h1。管道流量 Q冲= q冲=0.44m 3/s。

管径D冲采用500mm ，管长l冲约为 24m ，查水力计算表得：v冲 2.24m / s , v冲2 / 2g 0.256 ,1000i=13.23。冲洗管官道上的主要配件及其局部阻力系