城市给水厂(给水排水)_课程设计

asz城市给水处理厂课程设计

基础资料

1．工程设计背景

某市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是近年来珠江三角洲经济发展和城市化进程较快的地区。近年来，由于经济的发展、城市化进程的加快和城市人民生活水平的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已不能满足要求，对经济发展和人民生活造成了严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南岸、东城区下桥新建一座给水处理厂。

2．设计规模

该净水厂总设计规模为（10+14）×104m3/d。征地面积约40000m2，地形图见附图。3．基础资料及处理要求

（1）原水水质

（2）地址条件

根据岩土工程勘察报告，水厂厂区现场地表层分布较厚的素填土层，并夹杂大量的块石，平均厚度为5米左右，最大层厚达9.4米，该土层结构松散，工程地质性质差，未经处理不能作为构筑物的持力层，为提高地基承载力及减少构筑物的沉降变形，本工程采用振动沉管碎石桩对填土层进行加固处理.桩体填充物为碎石，碎石粒径为2~5CM，桩径为400毫米，桩孔距为1M，按梅花形布置。

（3）气象条件

项目所在地属于亚热带海洋性气候，阳光充足，雨量充沛，多年平均气温22℃，绝

对最高温度38.2℃(94.7.2)，绝对最低温度－0.5℃(57.2.11)，年平均霜冻日3.6天，最多10天。年平均日照时数1932小时，年平均降雨量1788.6mm，日最大降雨量367.8mm(81.7.1)，年平均相对湿度79％。

主导风向西南

（4）处理要求

出厂水水质指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的相关要求。

给水处理厂方案设计

一、水厂设计规模概况

该市位于广东省中南部，北接广州，南连深圳，是进来珠江三角洲经济发展和城市化程度较快得地区。近年来，由于经济发展、城市化进程的加快和城市人民生活的提高，用水的需求不断增长，原有水处理厂的生产能力已经不能满足要求，对经济发展和人民生活造成严重影响，为缓解这一矛盾，经市政府部门研究并上报请上级主管部门批准，决定在东江南支流南、东城区下桥新建一座给水厂。该水厂设计规模为140000立方米/天。

工程主要分为三大部分 ○

1取水工程 ○

2输水工程 ○

3净水厂工程 二、工艺设计流程 PAC 氯消毒 ↓ ↓ 原水→ 机械混合池→ 折板反应池→ 平流沉淀→ V 型滤池→ 清水池 三、混凝设施 （1）加药

根据原水的水质水温和pH 值的情况，选用混凝剂为聚合氯化铝，投加浓度为10％。 优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，pH 值使用范围宽（pH=5～9）。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计 量泵湿式投加，不需要加助凝剂。

1．混凝剂投量计算

设计中取日处理水量m Q 3 140000=（不包含自用水）；采用精制硫酸铝，根据原水水质，单位混凝剂投量大取L mg a 0.40=。 当a 取40.0 mg/L 时：

日混凝剂投量d kg 58801.0514********

.401000=??==aQ T

2.混凝剂的配制和投加 a.混凝剂投加方法

混凝剂投加方法有湿投和干投，干投应用较少，本设计采用湿投方法。 b.混凝剂调制方法

混凝剂采用湿投时，其调制方法有水力、机械搅拌方法，水力方法一般用于中、小型水厂，机械方法可用于大、中型水厂，本设计采用机械方法调制混凝剂。 c.溶液池容积

设计中取混凝剂的浓度%10=b ，每日调制次数2=n 次，混凝剂最大投加量

L mg a 0.40=，设计处理水量

h m Q 3612524)05.114000(=÷?=， 则溶液池容积

3129.3810

24176125

0.40417m bn aQ W =???==

溶液池采用钢筋混凝土结构，单池尺寸为()m H B L 3.134??=??，高度中包括超高0.3 m ，沉渣高度0.3 m 。 溶液池实际有效容积

3'1302.534m W =??=满足要求。

池旁设工作台，宽1.0～1.5m ，池底坡度为0.02。底部设置DN100mm 放空管，采用硬聚氯乙烯塑料管，池内壁用环氧树脂进行防腐处理。沿地面接入药剂稀释用给水管DN80mm 一条，于两池分设放水阀门，按1h 放满考虑。 d.溶解池容积

3127.3529.3825.025.0m W W =?==

溶解池尺寸为m m m H B L 2.22.11.2??=??，高度中含超高0.3m ，底部沉渣高0.2m 。为操作方便，池顶高出地面0.8m 。

溶解池实际有效容积3'27.501.72.12.1m W =??=

溶解池采用钢筋混凝土结构，内壁用环氧树脂进行防腐处理，池底设0.02坡度，设

DN100mm 排渣管，采用硬聚氯乙烯管。给水管管径DN80mm ，按10min 放慢溶解池考虑，管材采用硬聚氯乙烯管。 e.溶解池搅拌设备

溶解池采用机械搅拌，搅拌桨为平桨板，中心固定式，搅拌桨板安装见图1。

溶解池搅拌机示意图

搅拌设备查《给水排水快速设计手册》第一册表7-6，适宜本设计的参数列于表1中。搅拌设备应进行防腐处理。

表1 f.投加方式

混凝剂的湿投方式分为重力投加和压力投加两种类型。重力投加方式有泵前投加和 高位溶液池重力投加。压力投加方式有水射器投加和计量泵投加。 g.计量设备

计量设备有孔口计量、浮杯计量、定量投药箱和转子流量计。设计采用耐酸泵与转子 流量计配合投加。

计量泵每小时投加药量h m W q 3145.212

38

.2912==

= 耐酸泵型号25F-25选用二台，一用一备。

25F-25型耐酸泵参数：流量为1.98～3.96 m 3/h 、扬程为26.8～24.4m 、转数为 2960转/分、配套电机功率1.5kW ，生产单位石家庄水泵厂。 3.加药间及药库 a.加药间

各种管线布置在管沟内：给水管采用镀锌钢管、加药管采用塑料管、排渣管为塑料管。加药间内设两处冲洗地坪用水龙头DN25mm 。为便于冲洗水集流，地坪坡度≧0.005，并坡向集水坑。 b.药库

药剂按最大投加量的30d 用量储存。

硫酸铝所占体积t kg Q a T 176.4176400301.0514********

40.0

30100030==???=??=

硫酸铝相对密度为1.62，则硫酸铝所占体积为：176.4/1.62=108.89 m 3 药品堆放高度按2.0m 计（采用吊装设备），则所需面积为54.5 m 2

考虑药剂的运输、搬运和磅秤所占面积，不同药品间留有间隔等，这部分面积按药品占有面积的30%计，则药库所需面积为 54.5×1.3=70.78m 2，设计中取75 m 2。 药库平面尺寸取：10.0×7.5 m 。

库内设电动单梁悬挂起重机一台，型号为DX0.5-10-20。 四．机械混凝 1.有效容积

取混合时间s T 40=，池数n=2个，则

3 34.032

6060244005.114000060m n QT W =?????==

机械混合池尺寸及有关参数选定， 直径： 3.3l m =

水深：m H 3.31=

池总高：()m 3.7545.01=+=超高H H

搅拌器外缘速度：()s m s m s m v 3.03.01.50.3，设计中取～一般采用=

搅拌器直径：m D D 14.23

2

0==，设计中取2.0 m

搅拌器宽度：m D B 32.01.0==，设计中取0.3 m 搅拌器层数：因3.1~2.1:≤D H ，设计中取一层 搅拌器叶数：4=Z

搅拌器距池底高度：m D 0.10.50=

2.搅拌转速

min

26.792.143.0606000r D v n =??==ππ 3.搅拌器角速度

s

rad D v 2.802.143.0220=?==ω 4.轴功率

取阻力系数4.0=c ，搅拌器层数1=B 层，搅拌器半径m R 0.10=，则

kW

g

ZBR c

N 10.809.8408 1.0143.010004.04084

34

032=??????==ρω

5.所需轴功率

取水的动力黏度s P a ??=-4101.029μ，速度梯度1730-=s G ，则

kW WG N 10.7102

60029.5110029.11022

-42

1=???==μ

21N N ≈，满足要求。

6.电动机功率

取传动机械效率85.0=∑n η，则

kW N N n

71.1285

.080

.102

3==

=

∑η

机械混合池计算各部分尺寸示意如图所示。

五、折板反应池 单池设计水量

水厂总设计规模为140000 m 3/d ，折板絮凝池分为两个系列，每个系列设计水量为：

s m m Q 3385.05.3062224)05.1140000(==÷?=

（1）设计计算

折板絮凝池每个系列设计成4组。 1.单组絮凝池有效容积 取絮凝时间min 15=T ，则

3 191.411560

45

.3062m QT V =??==

分三段絮凝，第一段采用相对折板，第二段采用平行折板，第三段采用平行直板 折板布置采用单通道，絮凝池与沉淀池合建。

2.取有效水深m H 1.3'=，单组池宽m B 0.6=，则

191.41'10.29' 3.1 6.0

V L m H B ===?

将絮凝池垂直水流方向分6格，每格1.7m.沿着水流方向平行分6格，每格1m 。

絮凝池长度方向用隔墙分成3段，首段和中段格宽均为1.0m ，末段格宽为2.0m ，隔墙后为0.15m ，则絮凝池总长度为： 10.29(32)0.1511.04L m =++?= 3.各段分格数

与平流沉淀池组合的絮凝池池宽为24.0m ，用3道隔墙分成4组， 每组的流量

s m Q /0.2124

85.03==

每组池宽为

()[]m B 5.8940.1530.24'=÷?-= 首段分成10格，则每格长度1L : ()[]m L 1.06100.154-5.8921=÷?= 首段每格面积 21 1.061.060.1m f =?=

通过首段每格的平均流速

s m v 2.006

.1212.01==

中段分为8格，末段分为7格，则中段、末段的各格格长、面积、平均流速分别为：

m L 1.612=，22 1.61m f =， 153.02m v = m L 86.03=，22 1.72m f =， 143.03m v =

4.停留时间计算

首段停留时间

m in 2.99s 179.50.1953.50101==÷?=T 中段停留时间

m in

05.3s 183.00.1533.5082==÷?=T

末段停留时间

m in

2.86s 171.30.143

3.5073==÷?=T

实际总停留时间

m in

90.886.205.399.2321=++=++=T T T T

5．隔墙空洞面积和布置 水流通过折板上、下转弯和隔墙上过水孔洞流速，首、中、末段分别为0.3m/s 、0.2m/s 和0.1m/s ，则水流通过各段每格格墙上孔洞面积为：

2171.03

.0212.0m f k ==，取0.75 m 2，孔宽1.0 m ，则孔高为0.75 m ，

实际通过首段每格格墙上孔洞流速 s m v k

282.075

.0212.01

== 2206.12

.0212.0m f k ==，取1.1m 2，孔宽1.0m ，则孔高1.1m ，

实际通过中段每格格墙上孔洞流速 s m v k

193.01.1

212.02

== 23 2.121

.0212.0m f k ==，取2.2m 2，孔宽1.5m ，则孔高1.47m ，

实际通过末段每格格墙上孔洞流速 s m v k

096.02.2

212.03

== 孔洞在格墙上、下交错布置。 6.折板布置

折板布置首段采用峰对峰，中段采用两峰相齐，末段采用平行直板。折板间距采用0.4m 。

折板长度和宽度各段分别采用2.0m ×0.6m 、1.50m ×0.6m 和1.50m ×0.6m 。 7.水头损失计算 a.相对折板

设通道宽为1.4m,设计峰速为0.34m/s,则峰距1b :

10.2785

0.5850.34 1.4

b m =

=?,取0.6m 。

实际峰速为：10.2785

0.332/0.6 1.4

v m s =

=?。

谷距2b : 2120.620.355 1.31b b c m =+=+?=。 板宽采用500mm ，夹角90°，板厚60mm 。 侧边峰距3b :3415() 6.940.65(0.3550.04)

1.26322

B b t c b m --+-?-?+=

==

侧边谷距: 43 1.2630.355 1.618b b c m =+=+= 中间部分谷速2v : 20.2785

0.152/1.4 1.31

v m s =

=?

侧边峰速1v ': 10.2785

0.158/1.4 1.263

v m s '==?

侧边谷速2v ': 20.2785

0.123/1.4 1.618

v m s '==?

水头损失计算: 中间部分: 渐放段损失:

(

)22

2

2

1120.3320.152

10.50.0022229.8

v v h g

δ''--=

=?=?m

渐缩段损失:

22221210.60.3322110.10.00522 1.3129.8v F h F g δ??????????

=+-=+-=???? ? ? ???????

?????????m

按图布置,每格设有12个渐缩和渐放,故每格水头损失:h=12×(0.0022+0.005)=0.0864m 。 侧边部分: 渐放段损失:

2222

121''0.1580.1231'0.50.00025229.8

v v h g δ--==?=?m 。

渐缩段损失: 222'212''1 1.2630.158

2'110.10.00062522 1.61829.8v F h F g δ????????=+-=+-?

=???? ? ??????????????

m 每格共6个渐缩和渐放,故h ’=6×(0.00025+0.000625)=0.0053m 。 进口及转弯损失:

共1个进口,2个上转弯,3个下转弯,上转弯处水深H4为0.7米,下转弯处水深为

H3=1.2米,进口流速取0.3m/s 。进口尺寸为0.9m ×1.0m 。 上转弯流速为: 40.2785

0.284/1.4

v m s =

=, 下转弯流速: 50.2785

0.166/1.2 1.4

v m s =

=?

上转弯δ取1.8,下转弯及进口取3.0,则每格进口及转弯损失之和h ''为:

2220.2840.1660.30.29040.2480.27

'' 1.823330.041229.829.829.829.8

h ++=??+??+?==????m

总损失:

每格总损失: 0.08640.00530.04120.1329h h h h m '''=++=++=∑ 第一絮凝区总损失: 1220.13290.2658H h m =?=∑＝ 第一絮凝区停留时间: 12 1.4 6.9 3.8

4.39min 0.278560

T ???==?

第一絮凝区平均G 值:1114

110000.2658

996060 1.02910 4.39

rH G S T μ--?===???

b.平行折板

折板间距等于第一区的中间部分峰距即0.6米。通道宽取2.0米。布置形式如下图:

中间部分流速为: 0.2785

0.232/20.6

m s =?, 可以.

侧边峰距b3:b3=6.9-6×0.6-7×0.04=3.02m. 由图可知,b3+b3+c=3.02m,故 3.020.355

3 1.33252

b m -=

= 侧边谷距b4=b3+c=0.335+1.3325=1.6675m. 侧边峰速'10.2785

0.105/2.0 1.3325

v m s =

=?

侧边谷速'20.2785

0.084/2.0 1.6675

v m s =

=?

水头损失计算: 中间部分:

一个90o弯头的水头损失22

10.2320.60.00165229.8

v h m g δ==?=?按图布置,共有18个/每格,则每格水头损失180.001650.0297h m =?=. 侧边部分 渐放段损失:

'2'2

22

'

121

10.1030.0840.50.0001229.8v v h m g δ--==?=?

渐缩短损失:

22''22'11

22'2 1.33250.105110.10.000262 1.667529.8F v h m F g δ??????????=++=++?

=?? ? ??????????????

每格共有6个渐缩和渐放,故h ’=6×(0.0001+0.00026)=0.00216m 。 进口及转弯损失:

共有1个进口,3个上转弯,4个下转弯,上转弯处水深H4为0.7米,下转弯处水深为1.2米,进口流速3v 取定为0.2m/s,进口尺寸为0.8m ×1.75m,上转弯处流速为

40.27850.199/2.00.7v m s =

=?,下转弯处流速为: 50.2785

0.116/2 1.2

v m s ==?。

上转弯δ取1.8,进口及下转弯取3.0,则每格进口及转弯损失''h 为:

222''

0.20.1990.1160.120.2140.1613 1.83 3.040.025322229.8

h m g g g ++=?+??+??==?

每格总损失为: '''0.02970.002160.02530.0572h h h h m =++=++=∑. 第二絮凝区总损失为: 2220.05720.1144H h m =?=?=∑ 第二絮凝区的停留时间: 222 6.9 3.8

6.28min 0.278560

T ???==?

平均速度梯度G 值

: 1

254.3G s -===

c.平行直板

板厚为84mm,具体布置见下图

平均流速取0.1m/s,通道宽度为: 0.2785

2.580.1 1.08

m =?,取2.6米。

水头损失:

共1个进口及5个转弯,流速采用0.1m/s, δ=3.0,则单格损失为:

2

0.1630.00922h m g

=??=。

总水头损失为：

30.009220.0184H m =?=

停留时间为:

32 2.6 6.9 3.8

8.16min 0.278560

T ???=

=?

平均G 值为:

1334

310000.0184

19.116060 1.029108.16

rH G s T μ--?=

==??? d.折板絮凝池总水头损失 e.各絮凝段主要指标 絮凝段 絮凝时间(min)

水头损失(m) G(s -1) GT 值 第一絮凝段 4.39 0.2658 99 2.61×104 第二絮凝段 6.28 0.1144 54.3 2.05×104 第三絮凝段 8.16 0.0184 19.11 0.94×104 合计

18.83

0.3986

58.55

6.62×104

f.各絮凝区进水孔

第一絮凝区进口流速3v 取0.3/m s ,则第一絮凝区进水孔所需面积为：

2330.2780.930.3

q

A m v =

== 进水孔宽取0.90m ，高取1.03m 。

第二絮凝区进口流速3v 取0.2/m s ，则第二絮凝区进水孔所需面积为：

2330.278 1.390.2

q A m v =

== 进水孔宽取1.2m ，高取1.16m 。

第三絮凝区进口流速3v 取0.1/m s ，则第三絮凝区进水孔所需面积为：

2330.278 2.780.1

q A m v =

== 进水孔宽取1.5m ，高取1.86m 。

(2)折板絮凝池布置

在絮凝池各段每格隔墙底部设200mm ×200mm 排泥孔，池底设2.0%坡度，坡向沉淀池，在过渡段设排泥管，管径DN200。折板絮凝池布置如图3。

六、平流沉淀池 设计流量

取沉淀池个数4=n ，则

s m Q 425.04

2405

.1140000=??=

（1）平面尺寸计算

1.沉淀池有效容积

取停留时间h T 5.1=，则

3

9187.51.56125m QT V =?==

每个沉淀池的设计水量为

()3Q 9187.5/251.54593.75m =?=

2.沉淀池长

取水平流速s m v 120.0=，则

m vT L 64.81.50.01236003600=??== 3.沉淀池宽度

取沉淀池有效水深h=3.1m,则

m Lh V B 11.433.18.6488.2296=?==，设计中取12m 。

沉淀池长宽比

4

5.412/8.64>==B L ，满足要求； 长深比

10

9.201.3/8.64>==h L

4.复核沉淀池中水流的稳定性 水流断面积 2 40.83.121m Bh =?==ω， 湿周

m 18.23.12122=?+=+=h B ρ，

则水力半径

m

R 24.22

.188.40===ρω 弗劳德数0.0000065

9.824.2012.02

2=?==Rg v F r ，介于0.0001～0.00001之间，满足要求。 （2）进水系统

1.沉淀池的进水部分设计

沉淀池的配水，采用穿孔花墙进水方式。墙长12m ，墙高3.4m ，有效水深3.1m 。取孔

口流速s

m v 1.01=，则

孔口总面积 2

15.82

6060241.005.1140000m v Q A =?????== 每个孔口采用矩形的半砖空洞，其尺寸为0.125m ×0.126m ，开孔率为 0.125×0.126/（0.125×0.126*3.1）=3.23%，则孔口数为540个。 取局部阻力系数2=ξ

则进口水头损失

m

g v h 0.0019.8

20.1222

211=??==ξ 可以看出，计算得出的进水部分水头损失非常小，为了安全，此处取为0.05m 。 布水墙如下图

2.沉淀池的出水部分设计

沉淀池的出口布置要求在池宽方向上均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，目前采用的办法多为采用指形槽出水。 指形槽的个数 ：N=6 指形槽的中心距 ：12

26

B a m N === 指形槽中的流量：'300.850.14/6

Q q m s N =

=≈，考虑到池子的超载系数为20％，故槽中流量为：'3001.2 1.20.140.168/q q m s ==?=

槽宽0.40.400.90.90.1680.441b q m ==?=，为便于施工，取0.45b m = 6个集水槽，双侧进水。每根槽长：8.92m ，取9.0m 沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。 取溢流堰的堰上负荷)d m m q ?=3350，则 溢流堰的总堰长 m

q Q l 2102

350 1.05140000=??== 出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。 取渠道宽度m b 9.0=，则

出水渠起端水深 2

1.730.714h m === 出水渠道的总深设为1.1m ，跌水高度0.24m 。 渠道内的水流速度

沉淀池的出水管管径初定为DN1100mm ，此时 管道内的流速

322

440.8510.9/1.1Q v m s D ππ?===? 3.沉淀池放空管

取放空时间t=2h ，则 放空管管径

0.67 d m ===

设计中取放空管管径为DN700mm 。 4.排泥设备选择

沉淀池底部设泥斗，每组沉淀池设8个污泥斗，污泥斗顶宽1.25m ，底宽0.45m ，污泥斗深0.4m 。采用HX8-14型行车式虹吸泥机，驱动功率为0.37×2kW ，行车速度为1.0m/min 。 5.沉淀池总高度 取沉淀池超高 m

h 5.03=

污泥斗高度 m

h 4.04=

则

m

h h h H 2.43.34.05.043=++=++=

七、V 型滤池

主要参数如下

设计水量 Q=147 000 m 3 /d 滤速V=8m/h ，强制滤速≤20m/h

总冲洗时间12min 冲洗周期T=48h

反冲横扫强度1.8L/（s·㎡）（一般为 1.4～2.0 L/(s·㎡)

滤池采用单层加厚均滤料，粒径0.96~1.35mm ，不均匀系数1.2~1.6 设计计算过程如下. （1）池体设计

1．滤池工作时间2424

'24240.2240.123.948

t t h T =-=-=-=(未考虑排放滤水) 2．滤池面积F

2147000768.83'823.9

Q F m vT =

==?

3．滤池的分格

为节省占地，选双格型滤池，池底板用混凝土，单格宽 B 单 =3.5m ，长L 单=14m ， 单格面积49㎡，分为并列2组，每组4座，一共8座，每座面积98㎡，总面积784㎡ 4.校核强制滤速

48

'11/13

NV v m h N ?=

=≈- 满足20/v m h ≤的要求。 5.滤池高度的确定 滤池超高0.3m 滤层上的水深1.5m 滤料厚度1.0m 滤板厚度0.13m

滤板下布水区高度0.9m(0.7～0.9)

滤池总高度H=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m 6.水风井设计

滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.95～1.35 ㎜，不均匀系数1.2～1.6 均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计

22

00

3

00(1)1=180()m l v g m d γ?-清△H △ H 清 —水流通过清洁滤料层的水头损失,cm V —水的运动黏度， c ㎡/s; 20℃时为0.0101 c ㎡/s; g —重力加速度， 9812/cm m m 0 —滤料孔隙率; 取0.5;

d 0 —与滤料体积相同的球体直径，㎝，根据厂家提供数据为0.1㎝ L 0 —滤层厚

100cm

v —滤速，㎝/s ，v=11m/h=0.31 ㎝/s;

?—滤料粒径球度系数，天然砂粒为0.75～0.8，取0.8;

22

3

0.0101(10.5)1=180()1000.3117.959810.50.80.1

cm -?≈?清△H

根据经验，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 ≦0.22m ，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

△ H 开始 =0.3+0.22=0.52m

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取滤料层上表面标高衣裳0.2m 。

设计水封井平面尺寸2m×2m ，堰底板比滤池底板低0.3m 。 水封井出水堰总高：

△ H 水封 =0.3+ H 1 + H 2 + H 3 =0.3+0.9+0.13+1.0+0.2=2.53m

因为每座滤料过滤水量：

33=898784/0.22/Q vf m h m s

=?==单所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式Q = 1.84bh 2/3 计算得： []2

2

3

3

=/(1.84=0.22/(1.8420.15m h Q b ???≈??堰水封单））

则滤池施工完毕，除此投入运行时，清洁滤料层过滤，滤池液面比滤料层高 0.15+0.52+0.2=0.87m

(2)水反冲洗管渠系统

1.反冲洗水量Q 反水的计算 反冲洗用水量按水洗强度最大时计，单独水冲洗时反洗强度最

大，为2

5/()L m s ?。

3=q 598490/1746/Q f L S m h =?==反

V 型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量

3=q 0.0018980.18/Q f m s =?=表表 水反冲洗系统的断面计算方法如下：

配水干管用钢管，DN700，流速1.27m/s 。反冲洗水由反冲洗配水干管输送至汽水分配渠，由汽水分配渠底侧的补水方孔配水到滤池底部的布水区。反冲洗通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。

配水支管流速或孔口流速1~1.5m/s 左右，取V=1m/s ，则配水支管的截面积

2=/v =0.49/10.49A Q m =方孔反水水支

此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置20个配水方孔，共40个，孔中心间距0.6，每个孔的面积

2=0.49/400.0123A m =小

每个孔口尺寸取0.1m ×0.1m 。反冲洗水过孔流速V=0.49/2×20×0.1×0.1=1.225m/s 满足要求

2.反冲洗用气量和的计算

反冲洗用气量按气冲强度最大时的空气流量计算。这时气冲强度为2

15/(/)L m s 。

2=q 15981470/ 1.47/Q f L S m s =?==反气气

3.配气系统断面积算

配气干管进口流速应为5m/s 左右，则配气干管的截面积

2=/v =1.47/50.294A Q m ≈气干气反气支

反冲洗配水干管用钢管，DN250.流速9.87m/s.反冲洗用空气由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由汽水分配渠两侧的不起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40个。反冲洗用空气通过配气小孔流速按反冲洗配气支管的流速取值 反冲洗配气支管流速或空口流速应为10m/s 左右，则配水支管的截面积

2=/=1.47/100.15A Q v m ≈气孔反气支气 每个布气小孔面积

2=/40=0.15/400.00375m A A =气孔气支

孔口直径 1

2=40.00375/3.14)0.07m,70mm d ?≈孔（取。 反冲洗空气过孔流速

23.1

v 0.0368/(0.07)9.57m/s,4

=?=满足要求

没孔配气量

33=/40=1.47/400.0368/132.48/Q Q m s m h ==气孔反气 4.汽水分配渠的断面设计

对汽水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在汽水同时反冲洗时，即汽水同时反冲洗时要求汽水分配渠面面积最大。因此，汽水分配渠的面积设计按汽水同时反冲洗的情况设计。 汽水同时反冲洗时反冲洗水流量

2=q 498392/0.39m /Q f L S s =?=≈反气水水 汽水同时反冲洗时反冲洗用空气的量

2=q 15981470/=1.47m /Q f L S s =?=反气气

汽水分配渠的气、水流速均按相应的气、配水干管流速取值。则汽水分配渠的断面面积 =/+/=0.39/1.5 1.47/50.260.2940.554A Q v Q v +=+≈气反气水水干反气气干 （3）滤池灌渠的布置 1.反冲洗灌渠 a ．汽水分配渠

汽水分配渠起端宽度取1.2，高度1.5，末端宽度取1.2，高度1m 。则起端截面积1.82

m ，末端宽度取截面积1.22

m .两侧沿程布置20个配气小孔和20个布水方孔，孔间距0.6m ，共40个，汽水分配渠末端所需最小面截面积0.554/40=0.0142

m ，小于1.22

m ，满足要求 b ．排水集水槽

排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m ，则排水集水槽高：

H

起= H

1

+ H

2

+ H

3

+0.5－1.5=0.9+0.13+1+0.5－1.5=1.03m

式中H

1 、H

2

、H

3

，同前池体造型设计部分滤池高度确定的内容，1.5m 为气水分配渠

起端高度。排水槽末端高

H

末= H

1

+ H

2

+ H

3

+0.5－1.0=0.9+0.13+1.0+0.5－1.0=1.53m

1.0m为汽水分配渠末端高度

底坡

i=(1.93－1.43)/L=0.5/12=0.042

c．排水集水槽排水能力校核

由矩形断面暗沟(非满流n=0.013).计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m.则槽内水位高h排集=1.03-0.3=0.73m米，槽宽b排集=1.2m，湿周X=b+2h=1.2+2×0.73=2.66m

水流断面

A

排集

= b×h=1.2×0.73=0.876 ㎡

水力半径

R= A排集/X=0.876/1.86=0.329m

水流速度

v=R2/3·I1/2/n=6.93m/s

过流能力

Q

排集

= A排集·v=0.876×6.93=6.07m3 /s

实际过水量

Q

反= Q

反水

+ Q

表水

=0.49+0.18=0.67 m3 /s

（2）进水管渠

a．进水总渠

8座滤池分成独立两组。每组进水总渠过水流量按强制过滤流量计算，流速0.8~1.2m/s,则过滤流量

22

147000/273500/0.85/

Q m d m s

==≈

过水断面

22

/0.608/1.20.510.50m

F Q v m

===取

进水总渠宽1米，高0.5米。

b．每座滤池的进水孔

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

叮叮当当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：0.64

Q=其总面积按滤池强制过滤水量计。