移动罩滤池设计

4 移动罩滤池

本设计拟采用泵吸式移动罩滤池。

移动罩滤池是由若干滤格组成，设有公共进水出水系统的滤池。每滤格均在相同的变水头条件下，以阶梯式进行降速过滤，而整个滤池又在恒定的进、出水位下，以恒定的流速进行工作。

特点：

下向流、沙滤料、低水头反冲洗连续过滤滤池。

优点：

（1）造价低，不需大量阀门设备；

（2）池深浅，结构简单；

（3）能自动连续运行，不需冲洗水塔或水泵；

（4）节约用地，节约电耗；

（5）降速过滤。

缺点：

（1）需设移动冲洗设备，对机械加工、材质要求较高；

（2）起始滤速较高，因此滤池平均设计滤速不宜过高；

（3）罩体与隔墙间的密封要求较高。

适用条件：

（1）水浊度小于10NTU；

（2）适用于大、中型水厂；

（3）单格面积不宜过大。

4.1设计参数

m d，自用水取5%

设计流量设计水量为600003/

3333

=⨯===。

Q m d m d m h m s

60000/ 1.0563000/2625/0.729/

滤池分为四组

每组设计流量为Q=0.729/4=0.1823m3/s=656m3/h

运行参数:

平均滤速v=9m/h

冲洗强度q=15l/(s·m2)

冲洗历时t=7min

运行周期T=8h

冲洗时滤池最大膨胀率取e=45%

4.2 滤池面积和尺寸

1)滤池面积F

①滤池有效工作系数k

k=1-t/(60T)=1-7/(60×8)=0.985

②每组滤池过滤面积F

F=Q/(kv)=74.00m2

③每格滤池面积

采用f=2.4m2，平面形状取正方形，则边长a=f=1.55m (数据参照南通市自来水公司)

④每组滤池面积

n=F/f=76.14/2.4=31,取32格

2)每组滤池滤格部分平均尺寸

①单格组合

确定横排数为n

8=4格，纵向数n

1

=8格.

②分格隔墙厚

中间分隔墙采用钢筋混凝土预制板

厚度采用b=0.1m，池壁的隔墙厚度采用b

1

=0.2m 池长l

l=an

1+b(n

1

-1)+2b

1

=13.5m

加进水出水系统后池长l=17.8m，详见后面计算池宽B

B=an

2+b(n

2

-1)+2b

1

=6.9m

3)配水系统

配水系统采用钢筋混凝土滤板，滤板开孔数为156只/ m2孔口呈喇叭形，上口孔径为25mm，开孔面积为7.65%。下口孔径为13mm，开孔面积为2%，滤板厚度0.1m，滤板上铺30目尼龙筛网一层。

4)滤池高度H

滤池底部集水渠高度取H

1

=0.5m

尼龙网多孔配水滤板厚度H

2

=0.1m

砾石承托层厚度H

3

=0.35m

石英沙滤层厚度H

4

=0.7m

滤层上面最大水深H

5

=1.7m

超高H

6

=0.3m

则 H=3.65m

5)滤池内各分格隔墙高度H0

从实际运行情况来看，用增加移动罩下部直壁高度来减少分隔墙高度是经济的，这样滤层到分隔墙顶的高度一般为0.1至0.2m即可。

本设计为避免冲洗后滤料串格，取H

7

=0.55m

则H

0=H

3

+H

4

+H

7

=1.6m

6)罩下部直壁高H8

假设H

7ˊ=0.2m则H

8

=Eh

4

-H

7

ˊ+0.05=0.165m

（式中0.05为预留膨胀高度）

7)出水堰顶高度

为保持正水头过滤，避免滤层发生气阻现象，使出水堰顶水位高于滤层面，本设计采用该堰顶高度高出滤层面0.15m，即高出池底高度

H

10

=0.5+0.1+.35+0.7+0.15=1.8m

这样，其设计过滤水头为1.5mH2O。

8)池壁顶面

用弹性较好的Φ38-Φ52橡胶管，用螺栓固定在和池顶接触部分的罩体上。

9)进水系统

配水墙距滤格池壁k

1=0.5m，距滤池池壁k

2

=0.3m。

配水墙上开若干配水孔，在第一滤格前设消力栅。进水管管径

进水流速采用v

1

=1.4m/s，则其直径

d 1=1

14

.3

4

v

Q

=0.41m

取进水管管径为DN400，则实际流速v

1

=1.49m/s，I=0.00772。

10)出水系统

①出水虹吸管钟罩

取出水流速为0.6m/s ，则中心管径D 1

D 1 =v Q

14.34=0.40m

外径D 1ˊ=0.6m

钟罩内径 D 2 =2 D1’=0.85m

外径D 2ˊ=1.05m

②水位恒定器

出水虹吸管的虹吸破坏管直径 d=2875.0v Q g

v 2 —破坏管进气流速.取60m/s

Q g —破坏管平均进气量，钟罩式Q g =4-5q ，q=w/t

q —出水虹吸管的平均进气量

w —虹吸管存气体积，取1.1m 3

t —虹吸管破坏时间，60-120s

则 Q g =4×1.1/60=0.073m 3/s d=60785.0073

.0 =0.039m

采用d=40mm

浮筒自重 RF=3.14KHd2×10-7/3.92

k —安全系数，取2

H —虹吸破坏管进气口处最大负压值，取16.7k pa

所以，RF =2×3.14×16700×402×10-7/3.92

=4.3 kg

浮筒克服自重后的有效浮力

pi=3.14mdp ×10-6

m —水位恒定器顶尖与进气口接触面宽度，取m=2mm p —顶尖与进气口接触面密封压力，取p=1.6×105pa