V型滤池计算(自编)

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:
清洁滤层水头损失
=
长柄滤头水头损失
=
△H
=
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。
设水封井堰底板比滤池底板低
0.3m
气水冲冼室冲冼水水压p 水压
f风量计算 所需风量:
#VALUE!
m/s
50 m 0.49 KPa
5个 3个 3个 141.9469916 m 1.391080518 KPa
27.1 KPa 41.42259414 m3/min
异常，需 要修正
80000 m³/d 3333.333333 m³/h
冲洗时间(min) 3 4
3 0.18 4.5 7.68
系数0.6 系数0.06 系数1.5
37.08108052 KPa
4.9KPa为富余 压力
宽度
3.48675 m
cm2/s cm2/s2
cm cm cm/s
<末端截 面积0.4
A孔 中间面积按照表面扫水量设计
A中孔
孔口宽 孔口高
B中孔 H中孔
1.95 m 0.025
= = = = =
2gh
= = = = =
2、每座滤池宽顶堰 3、每座滤池配水渠 4、V型槽设计
两侧孔口设闸门.采用橡胶囊
充气阀,每个侧孔面孔：
A侧
孔口宽
B侧孔
孔口高Fra Baidu bibliotek
H侧孔
为了保证进水稳定性,进水总
渠引来的浑水经过宽顶堰进入
H
出水堰高
=0.3+H1+H2+H
3
每组滤池过滤水量
Q
=
=
设水封井正方形，边长
L
=
所以水封井出水堰上水头由矩 形堰的流量公式 Q=1.84b
水封高
h
=
反冲完毕滤池液面比滤料层高 H
=
三、反冲洗管渠系统
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.
0.41 1.2 m 1.5 m
查手册 说明6
n 压力损失：
2301.25523 个 3 KPa
配气小孔的气压损失：
反冲冼空气管气体压力p 空气：
90度弯头长度换算系 数： 闸阀长度换算系数： 等径三通长度换算系 数： 阻力系数总计К：
p出口：
0.2 KPa 29.4 KPa
??? 摩阻选择
1.5
0.3 m 0.860926012 m/s
2 m/s 2 0.97 2 g 2 0.210393436 m
0.1 m 0.310393436 m b*tan40° +0.12
0.38026387 m 0.025 m
Q=0.8A 2gh
2
1.84bh3
0.8～ 1.2m/s
0.000797047 m³/s 0.79704674 L/s
五、进水总渠设计 1、每座滤池的进水孔:
b排水集水槽 起端槽高： 底坡i：
滤池分为两组,当一格检修，
一格反洗时，每组进水总渠过
水流量按强制过滤流量设计,
流速0.8～1.2m/s,则单格强制
过滤流量
Q
流速
v
过流面积
s
过流边长
L
取渠宽
L
每座滤池由进水侧壁开三个进 水孔,进水总渠的浑水通过这 三个进水孔进入滤池,两侧进 水孔孔口在反冲洗时关闭,中 间进水孔 孔口设手动调节闸板,在反冲 洗时不关闭,供给反冲洗表扫 用水,调节闸门的开启度,使其 在反冲洗时的进水量等于表扫 水用水量： 孔口面积按口淹没出流公 式:Q=0.8A 计算,因为是 淹没流A=1，其总面积按滤池 强制过滤水量计,孔口两侧水 位差取0.10m,则孔口总面积 A孔 = Q/（0.8A 2gh ）
0.5 m
0.116225012 m³/s 1.5 m
3
h2
0.121039469 m 0.621039469 m
209.2050209 L/s 753.1380753 m³/h
75.31380753 L/s 271.1297071 m³/h
1.5 m/s 0.139470014 ㎡ 0.421507779 m
d0—与滤料体积相同的球体直 径,㎝,取 =0.141cm;
l0 —滤层厚度, =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
=
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
一、 设计参数确定
设计水量
滤池冲洗确定(见下表)
第一步(气冲) 第二步(气水同时冲洗)
第三步(水冲)
则总冲洗时间 冲洗周期
Q
=
=
冲洗强度(L/S. ㎡)
15
空气
15
水
4
5
t
=
=
T
=
反冲横扫强度
=
二、滤池计算 1、 2、
3、滤池高度确定
滤池滤速 滤池工作时间 滤池总面积 滤池组数 每座滤池格数 单格滤池面积
1.363111305 m 0.324847826 m
沿程水头损失Δh'f 90度弯头长度换算系 数： 闸阀长度换算系数： 等径三通长度换算系 数： 阻力系数总计К： 管路水头损失Δh'1
0.2526 m 3
0.18 4.5 7.68 0.931272086 m
0.00421 系数0.6 系数0.06 系数1.5
n
=
单个小孔面积
S
=
单个小孔直径
=
4、气水分配渠断面设计
气水分配渠的断面设计按气水
同时反冲洗的情况设计
气水同时反冲洗时反冲洗水的
流量:
Q1
=
气水同时反冲洗时反冲洗用空
气的流量:
Q2
=
气水分配渠面积
s
=
四、滤池管渠设计
a气水分配渠 起端宽： 末端宽： 起端截面积：
0.4 m 0.4 m 0.4 m2
设扫洗孔间距为a 沿长度方向一共有 V型滤槽至中间排水槽的宽度
取扫洗孔为
L/a b a d25@350
60 m 5个 3个 3个
Δh'j b清水池最低水位与排水 堰顶高差H0 H0 c滤池配水系统水头损失 Δh'2 气水分配渠内水面高h反
水力坡降i反渠
配水方孔水头损失Δh方 孔
气水冲时气水比n
通过滤头时水头损失Δh 增： d砂滤层水头损失Δh'3 滤料容重 水的容重 滤料层水头损失Δh'3
5
12 min 0.2 h 48 h
1.8 L/(s·㎡)
10 m/h 23.9 h 334.7280335 ㎡
2座 4格 41.84100418 ㎡
0.3 m 1.5 m
1.4 m
0.15 m
0.9 m
4.25 m
取长度
一般取 1.42.0L/ （s*㎡）
12 m
一般取 (0.95～ 1.50m) 一般取 (0.70～ 0.90m)
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
0.167364017 m³/s 0.627615063 m³/s
557.8800558 m³/h 1 m/s
0.154966682 ㎡ 0.393658078 m
0.4 m
起端高： 末端高： 末端截面积：
末端所需最小截面积：
高出滤料层顶面： 末端槽高:
1m 0.7 m 0.28 m2
0.008426 m2
0.5 m 2.25 m
0.154966682 m³/s
0.138363109 ㎡
A孔×( Q表水 /Q强 )
0.067244471 ㎡ 0.24 m
0.280185296 m
0.035559319 ㎡ 0.4 m
0.088898298 m
3.486750349 m
0.083560258 m
0.3 m 1m
渠两侧进水孔流去，每侧流量
为
渠内水深
H
V
取扫洗孔平均断面上的过孔流
速v
孔口流量系数
μ
V型槽内水深
h
取V型槽超高
h
槽高
b
槽宽
x
设扫洗孔内径
d
单孔流量
Q
= = =
＝ =
= =
= =
=
= =
2
2 g 2
= = =
=
= = =
（4）冲冼水的供给
a管路水头损失Δh1
管长总计 90度弯头个数： 闸阀个数： 等径三通：
1 m0 )2 m0 3
1 ( d0
)2 l0v
1 m0 )2 m0 3
(1 d0
)2 l0v
12.88901265 cm
30 cm 20 cm 50 cm
2.75 m 418.4100418 m³/h
10 m/h
0.0101
981 0.5 0.141 140 0.277777778 0.75
s2
=
n
=
L
=
Q2
=
=
v1
=
s1
=
D1
=
=
v'
=
反冲洗用空气有反冲洗配气干
管输送至气水分配渠,由气水
分配渠两侧的布气小孔配气到
滤池底部布水区,布气小孔紧
贴滤板下缘,
间距与布水方孔相同,共计30
个,反冲洗用空气通过配气小
孔的流速按反冲洗配气支管的
流速取值
则配水支管方孔流速
v2
=
配气小孔总面积
s2
=
设小孔数量
0.39987739 m 400 mm
4.996935213 m/s
10 m/s 0.062761506 ㎡
30 个 0.00209205 ㎡ 0.051623949 m
167.3640167 L/s
627.6150628 L/s 0.25277 ㎡
一般取值 1.0～ 1.5m/s 0.627615063 m³/s 0.2 m
450 mm 1.316065241 m/s
0.209205021 m³/s 0.075313808 m³/s
1.316065241 m/s 0.1589625 ㎡ 30 个
0.072792513 m 627.6150628 L/s 2259.414226 m³/h
5 m/s 0.125523013 ㎡
滤池超高 滤池口水深
V
=
t’
=
F
=
N
=
n
=
s
=
H5
=
H4
=
滤层厚度
H3
=
滤板厚
H2
=
滤板下布水区高度
H1
=
滤池总高度
H
=
4、水封井设计(不用管道
排水则有水封井和溢流
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
H
180
v g
反冲冼水泵的最小扬程：
0.678672086 m
5m
0.317925 m 0.004797237
0.11664 m 3.75
0.2878254 m
2.65 t/m3 1 t/m3
1.1682 m 9.541862486 m
（5）反冼空气的供给 a长柄滤头的气压损失Δp 滤头 长柄滤头个数 每个滤头的通气量 b气水分配渠配气小孔气 压损失
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
。
1、反洗水量计算
反洗水水量
Q1
=
=
V 型滤池反冲洗时,表面扫洗
同时进行,其流量:
Q2
=
=
2、反冲洗配水断面
配水干管进口流速
v1
=
配水干管的截面积
s1
=
干管管径
D1
=
取干管管径
=
校核流速
v'
=
反冲洗水由反冲洗配水干管输 至气水分配渠,由气水分配渠 底侧的布水方孔配水的滤池底 部布水区, 反冲洗水通过配水方孔的流速 按反冲洗配水支管的流速取值
则配水支管方孔流速
v2
=
3、反冲洗气量
方孔总面积 设方孔数量 单个方孔边长
反洗气量
配气干管进口流速 配水干管的截面积 干管管径 取干管管径 校核流速
每座滤池内的配水渠，在经滤
池内的配水渠分配到两侧的V
形槽，
宽顶堰宽b
b
宽顶堰与进水渠平行设置，与
进水总渠侧壁相距0.5m，堰上
水头由矩形堰的流量公式Q＝
得：
h
进入每座滤池的混水经过宽顶
堰溢流进配水渠，由配水渠两
侧的进水孔进入滤池内的V 形
槽滤池配水
渠宽
b
渠高
h
当渠内水深H=0.30m 时，流速
（进来的混水由分配渠中段向
水力半径R反水 气水分配干渠水头损失 Δh反水 反冼水经过滤头水头损 失Δh滤 长柄滤头中的水流速度v 柄 滤池配水系统水头损失 Δh'2
滤料膨胀前的孔隙率m0 滤料层膨胀前的厚度H3 富余水头Δh'4
0.122768741 m 0.05756684 m
0.22 m
0.32 m/s
0.9423904 m
(1 m0 )2 m0 3
1 ( d0
)2 l0v
式中: △ —水流通过清洁滤料层的 水头损失,㎝;
H
180
v g
(1 m0 )2 m0 3
(1 d0
)2 l0v
V—水的运动黏度, cm2/s; 20℃时为0.0101 cm2/s
g—重力加速度, 981 cm2/s2;
m0—滤料孔隙率; 取0.50;
55 个/m2 0.272727273 L/s
= = 个孔 = =
选用冲冼 水泵供水
v气孔 c配气管道沿程压力损失 Δp1
反冲冼干管总长：
配气管沿程压力损失Δp1 d配气管道局部压力损失 Δp2
90度弯头个数：
闸阀个数：
等径三通：
管道当量长度L0： 配气管道局部压力损失Δ p2 e气水冲冼室冲冼水水压p 水压