移动罩滤池设计
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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