某给水厂毕业设计说明书（2008年最新毕业设计）.doc

目 录一、设计任务书1毕业设计任务书（水厂）1设计说明书4设计计算书12总 结60致谢61参考书目61毕业设计任务书（水厂）一、毕业设计目的 毕业设计是教学的重要环节，它能全面的反映学生对知识的掌握及运用能力。通过毕业设计，帮助学生进一步理解所学的理论知识，锻炼其计算、制图、写作及语言表达能力，培养其独立思考，勤学好问的能力，使学生得到工程师素质的基本训练。 二、设计任务课题：某市20万吨/日水厂扩大初步设计1、 设计结束时，学生应交如下成果2、 厂区总平面布置图1张；（1） 高程布置图1张；（2） 主要构筑物工艺图3张a、二级泵站构造图；b、v型滤池构造图；c、平流式深沉池（3） 设计任务书1份（4） 设计说明书1份（5） 设计计算书1份注意：所绘制的图纸中，至少有一份是计算机绘制。三、设计要求1、 出水水质符合生活饮用水卫生标准。2、 充分发挥独立思考和独立工作能力，做到设计规范，没有原则性错误，计算正确，图纸表达良好，说明书内容要，论证充分，字迹端正。3、 设计应从技术，经济两方面考虑，注意新技术的应用，使设计具有投资省、管理方便等特点。4、 按时完成设计任务。 四、 设计原始资料及参考书目1、 水源情况长江水源，水文资料如下：沿江防洪堤坝顶标高28.6m（吴淞高程）；历年最高水位26.42m（吴淞高程）；历年最低水位8.68（吴淞高程）；历年最高水温32c；历年最低水温17.8c；历年最大流量73320/s；历年最小流量2467/s；历年平均流量2292/s；最大流速3m/s;最高浊度3400度；平均浊度：冬50-100度； 夏1000-1300度。2、 气象资料历年最多风向：东向历年最大风速：23.0m/s历年平均气温：17 c历年极端最低气温：-17 c历年极端最高气温：40.3 c历年平均降水量：1406.6ml历年最大降水量：2184.4ml历年平均地面温度：18.8 c历年最大冻土深度：6cm历年平均相对湿度：783、 地震资料地震烈度：6度4、 工程地质资料地耐力10t/以上 五、参考书目室外给水设计规范净水厂设计给水排水手册（第一册、第三册、第十册、第十一册）给水排水标准图案 机电产品样品黄石机电设备安装工程概算定额设计说明书一、水厂工艺流程和处理构筑物选择给水处理工艺的常规流程：混凝沉淀过滤消毒。对于地表水，生活饮用水常规的处理工艺流程，常见的有以下三种：1、 地表水混凝沉淀过滤消毒饮用水；2、 地表水自然沉淀混凝沉淀过滤消毒饮用水3、 地表水混合絮凝沉淀池过滤池清水池二级泵房用户；给水处理方法和工艺流程的选择，应根据原水水质、设计生产能力等因素，通过调查、必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验、经技术经济比较后确定。由于水源不同，水质各样，饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。以地表水作为水源时，处理工艺流程中通常应包括混合、絮凝、沉淀、过滤及消毒。本设计采用长江水源。方案（1）（2）流程较简单技术要求不高，水质要求不高，方案（3）流程较适合，水质要求较高，设计较合理。根据设计生产能力等因素，经技术比较后确定采用第三个方案。我们采用的工艺流程如下：消毒剂 混凝剂 原水一级泵房混合絮凝沉淀池v型滤池清水池二级泵房用户二、取水泵房的设计说明1、 取水构筑物采用河床式自流管式取水构筑物，集水间与泵房合建，取水头部选用箱式取水头部。2、 泵房设计直径为20米的圆形泵房水泵选择：除了考虑到最高的供水工况的流量和扬程要求外，特别在运行效率、造价等方面进行研究。选用800s80a型水泵，按照800s80a型水泵要求，选用y1600-8/1430型电动机。水泵机组的基础设计：基础长度l=水泵和电机的最外端螺孔间距l+（0.40.6）m基础宽度b=水泵或电机的最大螺孔间距b+（0.40.6）m基础高度h=地脚螺栓埋入的长度h+（0.100.15）m基础高度应不小于5070cm，基础一般用混凝土浇筑，其顶面高出室内地坪约为1020cm.预留螺孔：当d螺栓40mm时，螺孔中心距基础边缘300mm当d螺栓150200mm, 但基础螺孔边缘与基础边缘间距不得小于100150mm。螺孔尺寸可为80200mm方孔，一般采用100100mm或150150mm起重设备选用：根据泵房布置，设备重量，泵房跨度、高度、操作和检修要求，参照给水排水设计手册（3）起重设备选用标准，选用cdi（6-30m）单轨电动葫芦起重机。给水泵房在工作时 ，可能会出现以下三种情况排水；、随时排出泵运行时的轴承冷却水，水泵填料函和闸阀等的漏水以及大型电动机 配套冷却水。、停泵检修时，排除放空水泵和管路内的剩水。、发生裂管事故特殊情况下的大量泄水。出于对上述情况的考虑，采用排水泵排水，在泵房内设有集水坑各种管沟、排水沟等应与排水管相连通，并有i0.01坡度，坡向集水坑电缆沟床应与排水坑相连以排除沟内积水，但连接处需设阀门等隔断措施，以免排水倒入电缆沟。泵房机组布置：参照给水排水设计手册（3）表5-31，机组布置形式采用直线单形。 机组布置间距： 两水泵机组间的通道的净距为1.5m，相邻两水泵机组突出部分与墙壁的净距为1.5m，考虑就地检修时，每个机组一侧应有一条大于水泵机组宽度0.5m的通道，并应保证泵轴和电动机转子在检修时拆卸。泵房主要人行道宽为1.5m,配电盘前面通道宽度为2m。3、 吸水管路布置：水泵进行管道上设有与管道直径相同的止回阀。每台水泵都要单独设置 吸水管，可直接向吸水井吸水，吸管有向水泵不断上升的坡度（i0.005）;水泵吸入端的渐缩管采用偏心渐缩管。 4、 出水管的布置：1）、出水管上设置dn600的阀们。2)、由于出水输水管线较长，直径较大，为了尽快排除出水管内空气，在泵后出水管上安装有泄气阀。5、变配电间的布置： 1）、为保证城市供水的可靠，采用双电源同时供电。2）、变配电装置靠近供水泵房。三、反应池设计说明1、反应池总共有2座，反映时间为20分钟。2、池内进口流速为0.6m/s ,出口流速为0.3m/s。3、隔板间净距设计值为1.0m。4、反应池超高为0.3m。5、隔板转弯处的过水断面面积为廊道断面面积的1.4倍。6、池底坡向排泥口的坡度为3，排泥管直径200mm。四、混凝剂及投加设计说明 根据长江水水质特征，选用碱式氯化铝（pac）,作为混凝剂，这种混凝剂的特点：1)、pac是种无机高分子化合物，是三氯化铝和氢氧化铝的复合盐。2)、pac的絮凝体较硫酸的致密大，形成大，易于沉淀，混凝效果好，pac在混凝过程中消耗碱度少，适应ph范围较硫酸铝宽且稳定。3)、pac的腐蚀性小。4）、与硫酸铝化较含al2o3成分高，具有投药量少，节省药耗，降低水成本等优点。5）、pac的混凝效果与盐基度关系密切，原水浊度越高，使用盐度高的pac，其混凝沉淀效果好。6）、pac产品本身无害，据全国各地使用情况，净化后的生活用水一般均附合国家饮用水水质卫生标准。投加方法：采用湿投法，投加方式采用压力投加，通过加药泵注入到压力管内，加药泵型号为t26hw（cd）10-1500型调制设备：1、 溶解池高程设置在地坪面以下，池顶高出地面0.2m，溶解池池底坡度为0.02，池底设有排沙管，池壁设超高0.2m溶药池一般采用钢筋混凝土池体，内壁涂衬玻璃钢、辉绿岩、耐酸胶泥瓷砖或聚氯乙烯板等。2、 溶液池采用高架式设置，以便能重力投加药剂，池周围设有工作台，池底坡度为0.02，坡部设置排空管。五、沉淀池设计说明沉淀池采用平流式沉淀池1、 混凝沉淀时，出水悬浮物含量一般低于10mg/l2、 池数为4座3、 沉淀时间根据原水水质和沉淀后的水质要求，沉淀时间为1.5h4、 沉淀池内平均水平流速设计为20mm/s，沉淀池有效水深3.0m,超高0.3m5、 沉淀池长宽比不小于4：1，长深比应不小于10：16、 泄空时间一般不超过6小时7、 弗劳德数为范围内六、滤池的设计1. 为节省占地，采用双格v型滤池，滤板材质为混凝土，单格宽=4.0m，板长=15.0m，分为并列的两组，每组3座，共6座，每座面积f=120，总面积720。2. 水封采用单层加厚均滤料，粒径0.951.50mm,不均匀系数1.21.5,滤速v=15m/h。第一步：气冲冲洗强度 =15,气冲时间为t=4min第二步：气水同时反冲空气强度 =16，水强度为 =4，气水同时反冲时间为t=4min第三步：水冲强度为 =4，单独水冲时间为t=6min冲洗时间总计t=14min，冲洗周期t=48h，反冲洗横扫强度为1.83. 井出水堰总高为2.73m4. 反冲洗管渠两侧沿程各布置20个配气小孔和20个布水小孔，空间距0.6m,共四个配气小孔和40个配水方孔。5. 排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m6. 进水总渠宽1.0m,水面高1.0m7. 每座滤池由进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水由这三个孔进入滤池，孔口宽1.05m,高0.2m8. 宽顶堰高5m，与侧壁相距0.5m配水渠宽0.8m，渠长9.2m9. v型槽槽设表扫水出水孔，直径为0.025m，间隔为0.15m10. 选用冲洗水箱供水，反冲洗配水干管用dn800的钢管11. 滤池底部设有排空管，其入口处设栅罩，池底坡度约为0.005，坡向排空管12. 配水系统的干管末端设有管径约为50mm的排气管，在排气管伸出滤池顶处加截止阀13. 冲洗阀们用液动阀们七、清水池设计说明设计三座清水池，水池采用钢筋混凝土制作，矩形水池的平面尺寸为13m3m,有效水深为3m，超高为0.5m，进水管径为300mm，进水管流速为0.85m/s,出水管管dn350mm，也出水管流速为v=0.75m/s，水池上部设有dn300mm的溢流管，为使空气流动，水池顶上设有8条放在水池顶上面0.7m通风管，池顶覆土厚度0.5m，另设两个孔径为1200mm的检查孔，孔内设置钢梯以使从下检修。八、水厂自动化仪表设备名称型号数量适用范围流量计ld电磁流量变送器1个dg300压力计ytz电阻远传压力表7个025ph仪phg型，双量程2台70 ，714浊度仪nlz101型落流式水质浊度仪1台020，01000度盐度计ddg-55盐量计1台01000度余氯仪7259型氯离子仪1台0.110度九、各种常用化验设备名称数量名称数量名称数量高温电炉1台电热、干燥箱1台电热恒温培养箱1台电热蒸馏水器1台电热恒温浴锅1台分光光度计1台分光比色计1台原子吸收光谱仪1台气相色谱仪1台电导仪1台离子仪1台测汞仪1台溶解氧测定仪1台cod测定仪1台托盘天平2台电冰箱1台高倍显微镜1台生物显微镜1台电动离心机1台高压蒸气消毒器1台氢气和乙炔气瓶3瓶自动加码1/1000精密天平2台十、主要设备表序号名称规格单位数量备注取水泵房1800s80a型泵台3q=7623m/hh=67m转速960r/min风量102127 m/h2y1600-8/1430型电动机台33cd110-30d电动葫芦台14is65-50-160型泵台25132s1-2电动机台26t35-11型轴风流机台27ysf-8026风机台28渐放管dn500700个39手动蝶阀dn700个610收缩接头dn700个311钢制90弯头dn700个812钢制正三通dn700个213偏心渐缩管dn800600个314闸阀dn800/700个3/3絮凝池1蝶阀dn800个2d371x-10型zj41-10液动j417-16a3材料i741-10铸铁a3j41-102闸阀dn800个23截止阀dn25个24液动闸阀dn400个25旋转刮泥机套26液动闸阀dn800个27手动闸阀dn800个2清水池1潜水泵套1tsabs-97型vyb-bb型h=25m2排气阀dn1100个13电容式液位变送器个14闸阀dn800个1加药间及氯库1计量泵台4t26hcm(0)10-500型q=12.4 m/min铸铁铸铁铸铁铸铁载重300kg2lzzwd鼓风机台33zj-1转子加氯机台24磅秤6501072台25氯瓶瓶146计量罐d=2500h=2000瓶17截止阀dn50个68截止阀dn50个139lx-1电动起动机台110截止阀dn125个211截止阀dn80个212截止阀dn15个313手动翻斗车辆1二级泵房124sa-10型泵台42jsq1510-6型电动机台43截止阀dn500个64闸阀dn400个65js51-4电动机台26sz-1排水泵台2 设计计算书取水工程采用固定式河床取水构筑物，由取水头部、取水管、集水间和取水泵房组成。一取水头部采用箱式取水头部二. 取水管1 采用钢制取水管，其参数确定：流量确定设采用两根取水管并联从长江中取水，当一根停止工作时，其余管仍能保证75%的设计流量。（取自用水系数=1.05）q=1.052000002436000.75=1.82m3/s流速确定取冲洗流速v=1.92m/s管径的确定dn=1100mm 1000i=3.4672. 管道布置自流管铺设在河床上，用支墩确定，坡向集水间布置，坡度i=0.00353. 冲洗方法采用关闭一部分取水管，使全部水量通过待冲的一根进水管，以加大流速的方法来实现冲洗。三集水间 与取水泵房合建，集水间附于取水泵房的外壁。若自流管水头损失取0.0035125=0.44m,则集水间水位标高最高水位标高为:26.42-0.44=25.98m最低水位标高为:8.68-0.44=8.24m四取水泵房1. 设计流量和扬程的估算设计流量考虑到输水干管漏损和水厂本身自用水，取自用水系数=1.05，则设计流量q=1.0520000024=8750 m3/h=2.43m3/s 设计扬程1） 泵所需净扬程通过取水头部的计算可知，在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75的设计流量时）自流管的水头损失为0.44m。此时集水间中最高水位标高为26.42-0.44=25.98m。最低水位标高为8.68-0.44=8.24m。若反应池前配水井水面标高为32.00m。 洪水为时：32.00-25.98=6.02m 枯水位时：32.00-8.24=23.76m2） 设采用两条dn100012 钢管并联作为原输水干管，管线长取950m，第一条输水管检修的另一条输水管通过75%的设计流量，即q=0.752.43=1.82 m3/s。 查水力计算表得，管内流速v=2.32m/s,i=0.00575 .所以 h=1.10.00575950=6.01m (式中系数1.1表示压水管路中局部损失按管中扬程损失10%计）3） 泵站内管路中的水头损失 粗估为2.00m，另取2.00m安全水头损失 水泵设计扬程为： 洪水为时：6.02 +6.01+2.00+2.00=16.03m 枯水位时：23.76+6.01+2.00+2.00=33.77m2. 初选泵机组 拟采用800s32(q=6552 m3/h,h=33.77m)离心泵三台，两台工作，一台备用。 根据水泵型号及机组布置要求，3台水泵呈单列横向布置。3 吸水管路和压水管计算 每台水泵设有单独的管路，每台泵出水量2.43/2=1.215 m3/s,采用dn1000吸水管，v=1.54m/s,1000i=2.56.压水管采用dn900,v=1.91m/s,1000i=4.484. 管道布置 在吸水管上设置蝶阀一个,在切换中相接起来的每条压水管均设有止回阀,液控蝶阀各一个,手动蝶阀作为检修用.两条dn1000输水干管用dn1000碟阀连接起来，每条输水管上各设切换用dn1000碟阀一个。5. 泵房高度计算 为了便于用沉井发施工,将泵房机器间底板放在与集水间底板同标高,因而水泵自灌式工作,所以水泵安装高度小于其永许吸上真空高度,无需计算. 已知集水间最低水位标高为8.24m,为保证吸水管的中心标高为7.50m(吸水管上缘的淹没深度8.24-7.50-0.50=1.24m),取吸水管下缘距集水间底0.70m,则集水间底板标高为:7.50-(d/2+0.70)=7.50-(0.50+0.70)=6.30m。 洪水为标高26.42m,考虑1m的浪高，则操作平台标高为26.42+1.00+0.50=27.92m 故泵房筒体高度为27.92-6.30=21.62m。6. 附属设备引水设备 水泵为自灌式工作，不需引水设备。引重设备选用环形吊车（电动葫芦，cdi，起重0.510(t),起吊高度630m）排水设备 由于泵房较深,故采用电动水泵排水,沿泵房内壁设排水沟,将水汇集到基水坑内,然后用泵抽回到集水间去。 取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑,排水泵的总扬程30m左右，选用xa501/32a型水泵两台，一台工作，一台备用，配套电动机为y132m-4。通风设备采用自然通风。计量设备 由于在送水泵站安装流量计，统一计量，故取水泵房不再设计流量。7 泵房平面尺寸及建筑高度 平面尺寸的确定根据水泵机组，吸水与压水管道的布置条件及排水泵机组等附属设备的布置情况，从给水排水设计手册及机电产品样品中查出有关设备和管道配件的尺寸，通过计算求得泵房内径为20m泵房建筑高度的确定泵房高度已知为22.00m操作平台上的建筑高度根据起重设备及起吊高度，采光与通风的要求，吊车梁底板到平台楼板的距离为5.00m,从平台楼板到房顶底板净高为8.00m泵房建筑总高度为30.00m。净水厂工程一 沉砂池设计（采用平流式沉砂池）1设计参数设计流量：q=2430l/s设计流速：v=0.25m/s停留时间：t=45s2设计计算.砂池长度: l=vt=0.2545=11.25m.水流段面积： a=q/v=2.43/0.25=9.72m2.池总宽度设计为：n=8格，每格宽b=1.20m,总宽度b=bn=1.208=9.60m.有效水深h2 : h2=a/b=9.72/9.60=1.01m(取1.0m).贮泥区所需要容积设计为t=2d,既考虑排泥间隔天数为2天.k总=1.31v=86400qtk总105=864002.43231。31105 =9.62m3.每个沉砂斗容积设为每一分格有两个沉砂斗，则每个沉砂斗容积为：v=9.6228=0.60m3.沉砂斗各部分尺寸及容积为：设计斗底宽a1=0.6m, 斗壁与水平面的倾角为6oo 斗高h3=0.50m。 h3=0.503,=0.866m。则，沉砂斗上底宽： a =2h3tg60。+a1=1.20m 沉砂斗的容积： v，=13h3,(f1+f2+f1f2) =130.866(3.141.21.24+3.140.60.64+3.141.21.243.140.60.64= 0.57m3.沉砂池高度采用排沙，设计池底坡度为0.06，坡向砂斗为： l2=l-2a2=11.25-21.22=4.42m沉泥区高： h3,=h3+0.06l2=0.50+0.064.42=0.77m池总高度h：设超高h1=0.30m h= h3, +h1+h2=0.30+0.77+1.00=2.07m二. 絮凝池设计选用4组折板反应池平行布置第一第二段折板采用90o夹角，折板宽b=0.5m,折板长l=1.5m q=1。052000004243600=0.61m3/s设波峰间距b1=1.20m,则波峰流速v1=qb2l=0.611.201.50=0.34m/s设波谷间距b2=1.20+1.50222=3.32m则，波谷流速为v2=qb2l=0.613.321.50=0.12m/s对于中间折板，两条折板间距为b=1.20m水流经平行折板间的流速v=0.611.201.50=0.34m/s1相对折板，布置13个折板，池长为20m，h1=1v12-v222gh1 渐放段水头损失（m）1渐放段阻力系数1=0.5所以，h1=0.50.342-0.12229.8=0.0026mh2=1+2-(f1f2)2v12v1229.8h2 渐缩管水头损失 （m）f1相对峰的断面积（m2）f2相对谷的断面积（m2）2渐缩段阻力系数（2=0.1） h2=1+0.1-(1.203.32)20.34229.8=0.0057mh个缩放的组合水头损失h= h1+ h2=0.0026+0.0057=0.0083m折板采用三折，转弯处流速为vo=qw=0.611.501.20=0.34m/shi=3vo22ghi 转弯或空洞的水头损失（m）vo 转弯或空洞处的流速 （m/s）3转弯或空洞处的阻力系数，上转弯3=1.8;下转弯的空洞3=3.0）hi =（71.8+63.0）0.25229.8=0.18mh=nh+hi=3140.0083+0.18=0.53mh总水头损失 n缩放组合个数水在折板中的停留时间 t=30.7014+1.20140.50(0.34+0.12)=46.200.23=201s速度梯度： g=rht=10000.531.04910-4201=50.10/sgt=50.10201=100772平行折板h=v22gv板间的平均流速，v=0.08m/s转弯处阻力系数，按1800转弯损失计系。=3.0h=v22g=3.00.08229.8=0.0010mh1=3v022gh1上下转弯或空洞处的水头损失。vo，同相对折板，折板采用2折板故：vo=0.611.201.50=0.30m/sh1=(71.8+63.0)0.34229.8=0.18mh=(74+65)0.0010+0.18=0.238m停留时间： t=lv=14(2.50.7+1.2)0.08=516s速度梯度： g=rht=10000.241.04910-4516=67s-1gt=67516=343593平行直板取平行直板间隔为1.8m，故直板数为10v=qlb=o.61.51.8=0.22m/s转弯处的助力系数，按180度转弯计取3.o一个有10个转弯故，h=nh=100.0074=0.074m停留时间：t=lv=11(4.0-0.9)0.22=155s速度梯度： g=rht=10000.0471.04910-4155=67s-1gt=67155=104574、在整个折板，反应池中t=201+516+155=872s=14.5分钟gt=10077+34359+10457=54893相对折板池与平行折板之间的空洞尺寸采用 lh=0.80m2.00mv=0.610.802.00 =0.375m/s平行折板与平行直板间空洞尺寸采用 lh=1.00m2.80mv=0.611.002.80 =0.214m/s平行直板与过渡区之间的空洞尺寸采用 lh=1.50m2.40mv=0.611.502.40 =0.167m/s为使过渡区配水均匀，确保矾花在进入平流沉淀池时不致破碎在过渡区堰，从而使反应池中的水解能够均匀流入沉淀池。反应池的排泥措施采用在过渡区设置放空排泥管，利用高压水枪的射流将反应池中的积泥冲至过渡区，然后放空排管，放空时间为1小时。d排泥管直径b过渡区宽度，1ml过渡区长度，16mh过渡区取水位高，4.0mt放空时间，1h 故， d=0.714.016 3600=0.079m。 取d=150mm 三 ：沉淀池 选用4组池子平行布置1：每组设计流量 q=142000001.0524=2187.5m3/h=0.61m3/s2: 设计数据的选用 表面负荷 q=2.00m3/m2h=0.56mm3/s 沉淀池停留时间 t1=1.5h 沉淀池中水的流速v=20mm/s3: 平流沉淀池的计算 沉淀池表面积 a a=qq=0.610.5510-3=1109m3 沉淀池长度 l l=3.6vt=3.6201.5=108 m 取用 110 m 沉淀池宽度 b b=al=1109110=10.08 m, 取 10 m 沉淀池深度 h h=qt1bl=2187.51.510110=2.98m 取3 m 絮凝池与平流池之间的隔墙采用孔墙。穿孔墙孔的洞口流速采用0.25m/s 洞口总面积为 0.600.25 =2.40m2 每个洞口采用具有150发散角的矩形孔。平面尺寸采用167cm, 则，洞口数为2.400.160.07=214孔沉淀池水力条件复核如下: 水力截面积 =103=30.0m2水流湿周 =10+23=16m水力半径 r=3016=1.90m弗劳德数 fr=v2rg=0.0221.909.8=2.1510-5 ， (在110-4110-5范围之间) 沉淀池放空排泥管按放空时间3h d=0.78lh0.5t=0.7811030.536003=0.11m 选用直径dn=150mm,采用机械排泥装置沉淀池出水堰的断面宽度采用1m,出水堰起端深度保证薄壁堰自由落水,出水堰的保持超高定为0.10m,出水堰水深为0.80m,出水堰高度取3.20m 出水堰的流量负荷为q=0.8012436000.02.0432m3/m2d 500m3/m2d四、滤池 使用v型滤池装置、计算依据转速v=14m/h 第一步：气冲冲洗强度q气1=15l/sm2,冲洗时间t=4min第二部：气水同时反冲空气强度 q气2=15l/sm2,水强度为q水1=4l/m2,气水同时反冲时间为t气水=4min第三步：水冲强度为q水2=4l/sm2, 单独水冲时间为 t水=6min冲洗时间总计t=14min=0.23h,冲洗周期t=48h,反冲横扫强度1.8 l/sm2滤池采用砂滤料，粒径0.951.50mm, 不均匀系数 1.21.52设计计算:滤池设计:滤池工作时间： t=24-t24t=24-0.232448=23.88h( 式中未考虑排放初滤水) :滤池总面积： f=qvt=2100001423.88=628.14m2:滤池的分格：为节省占地，采用双格微型滤池，滤板材质为混凝土，单格宽b单=4.00m,板长l单=15.00m,分为并列的两组，每组3座，共6座。每座面积为f=120m2,总面积720 m2:校核强制滤速： v=nvn-1=6146-1=16.80m/h,满足v20m/h:滤池高度的确定：滤池超高h5=0.30m,滤池上的水深h4=1.30m, 滤料层高h3=1.20m,滤板厚取h2=0.12m滤板下布水高度取h1=0.80m则，滤池总高 h=h1+h2+h3+h4+h5=0.80+0.12+1.20+1.30+0.30=3.72m:水封井的设计：滤料层的水头损失按下式计算：h=180(1-m0)2vm02g(1d0)2lov式中 h 水流通过清洁燃料池的水头损失, cm v 水的运动黏度, 20为0.0101cm2/sg 重力加速度， 981 cm/s2 m0滤料空隙率， 取0.5 d0与滤料体积相同的球体直径，cm，根据厂家提供的数据为0.1cml0滤料厚度， cm，l0=120cmv 滤速 ， cm/s v=14m/h=0.39m/s 滤料颗粒度系数，天然沙砾，0.750.8.取0.8 h=180(1-m0)2vm02g(1d0)2lov =180(1-0.5)20.01010.52981(10.80.1)21200.39 =27.10cm 根据经验，滤速为810m/h时，清洁滤料池的水头损失为3040cm，计算值比经验值底，取经验值为底限，30cm因为每为清洁滤料池的过滤水头损失，正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失h0.22m, 忽略其它的水头损失，则每次反冲洗后开始过滤时的水头损失为h开始。 h开始=0.30+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以上0.20m，设计水封顶平面尺寸为2m2m。堰底板低0.30m。水封井出水堰总高： h水封=0.30+h1+h2+h3+0.20=0.30+0.80+0.12+1.20+0.20=2.62m因为每座滤池过滤水量q单vf=8120=960m3/h=0.267m3/s所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式q=1.84bh3/2计算得h水封=q单/(1.84b堰)2/3=0.267/(1.842)2/3=0.17m.则，滤池工作完毕。清洁滤料层过滤时，滤池的液面比滤料层高0.17+0.52+0.20=0.89m、反冲洗灌渠系统设计参数按滤池气水反冲洗部分的长柄滤头配水配气系统选取。:反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算。单独水洗时反冲洗强度最大为5l/sm2.。 q反水=q水f=5120=600l/s=0.60m3/s=2160m3/hv型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量：q表水=q表水f=0.0018120=0.216m3/s:反冲洗配水系统的断面积配水干管（渠）进口流速为1.50m/s配水干管（渠）截面积a水干=q反洗v水干=0。611。50=0.40m2反冲洗配水干管用钢管dn800，流速1.27m/s，反冲洗由反冲洗配水支管的流速取值11.50m/s左右，取v水支=1m/s.则配水支管（渠）截面积 a水支=q反洗v水干=0。611.0=0.60m2 此即配水方孔流面积。 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0.60m ，每个孔口面积a小=0.6140=0.015m2 每个孔口尺寸取0.120.12 m 。反冲洗水过孔流速:v=0.612200.120.12=1.04m/s:反冲洗用气量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15l/sm2q反气=qf=15120=1800l/s=1.80m3/s:配水系统断面计算配水干管（渠）进口流速为5m/s左右.配水干管（渠）截面积： a气干=q反气v气干=1。805=0.36m2反冲洗配水干管用干管dn300，流速8.0m/s，反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠底两侧的布气小孔配气到滤池底部的配水区，布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共40个。反冲洗用空气通过配水小孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值10m/s左右。 则，配气管（渠）截面积： a反气=q反气v水支=1。8010=0.18m2每个布气小孔面积： a气孔=a气支40=1。8040=0.0045m2孔口直径： d气孔=40.0453.14=0.076m, 即76mm。反冲洗空气过孔流速： v=0.03683.1440.0762=8.12m/s ， 满足要求。每孔配气量： q气孔=q反气40=1.8040=0.045m3/s=162 m3/h:气水配渠的断面设计气水分配渠的断面面积按气水同时反冲洗的情况设计气水同时反冲洗的反冲洗水的流量 q反气水=q水f=4120=480l/s=0.48m3/s气水同时反冲洗用水空气的流量 q反气=q气f=15120=1800l/s=1.80m3/s气水分配渠的断面积a气水=q反气水v水干+q反气v气干=0.481.5+1.805=0.68m2（3）、滤池管渠的布置、反冲洗管渠 a、气水分配渠起端宽取1.20，高取1.50m，取末端宽1.20m，高1.00m，则起端截面积1.80m2，末端截面积1.20m2，两侧沿程各布置20个配气小孔和20个布水水孔，孔间距0.60m，共40个配气小孔和40个配水小方孔，气水分配渠末端所需最小截面积0.68/40=0.017 m2末端截面积1.20 m2，满足要求。b、排水集水槽，其顶端高出滤料层顶面0.50m。排水渠集水槽起端高： 气水分配渠前端高度取1.5mh起 =h1+h2+h3+0.50-1.50=0.80+0.12+1.20+0.50-1.50=1.12m排水集水槽末端高： 气水分配渠末端高度取1.00mh末 = h1+h2+h3+0.50-1.00=0.80+0.12+1.20+0.50-1.00=1.62m底坡i=(1.62-1.12)/l=0.0333(l=15m)c、排水集水槽排水能力校核由矩形端面暗沟（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0.30m，取槽内水位高h排集=0.73m，槽宽b排集=1.20m。湿周： 水面断流: a排槽=bh=1.200.73=0.876m2水力半径： r= a排槽/=0.876/2.66=0.329m水流速度： 过流能力： q排集=a排集v=0.8766.70=5.87m3/s实际过水量： q反=q反水+q表水=0.60+0.216=0.82 m3/s、进水管渠a、进水总渠每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速1.2m/s，则强制过滤流量q=210000/2=105000 m3/d=1.215 m3/s，过水断面f=q/v=1.215/1=1.22m2，取9999999999933331.0 0m2，进水总渠宽1.20m，水面高1.00m。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，孔口面积按孔口淹没出流计算，其总面积按滤池强制过滤水量计，强制过滤水量孔口两侧水位差取0.1m，则，孔口面积：中间孔面积按表面积扫洗水量设计：孔口宽b中孔=1.30m，高h中孔=0.20m，两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，则每个侧孔面积为a侧=（a孔a中孔）/2=(0.7240.26)/2=0.23m2，孔口宽b侧孔=1.15m，高h侧孔=0.20m。c、每座滤池内设的宽顶堰宽顶堰宽b宽顶=5m，宽顶堰与进水总渠平行设置，与进水总渠侧壁相距0.5m，堰上水头由矩形堰流量公式得md、每座滤池的配水渠滤池的配水渠宽b配渠=0.80m，渠高1m，渠总长等于滤池总宽，即， 渠长=4.002+1.20=9.20m。当渠内水深h配渠=0.60m时，末端流速（进来的浑水由分配渠中段向渠两侧的进水孔流出，每侧流量为q强/2）流速：v配渠=q强（2b配渠h配渠)=0.608/(20.800.60)=0.63m/s满足滤池进水管渠自清流速的要求。e、配水渠过水能力校核水力半径：r配渠= b配渠h配渠/(b配渠+2h配渠)=0.800.60/（20.60+0.80）=0.24m水力深度：i渠=（nv渠/r渠2/3）2=(0.0130.63/0.242/3)2=0.000450.001渠内水面降落量：h渠=i渠l配渠/2=0.00459.20/2=0.0021m因为，配水渠最高水位：h配渠+h渠=0.60+0.0021=0.6021渠高1m，所以，配水渠过水能力满足要求。、v型槽的设计v型槽槽底设表扫水出水孔，直径取dv孔=0.025m，间隔0.15m，每槽共计80个，则单侧v型槽表扫水出水孔总面积，表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶0.15m，即v型槽堰顶的高度低于集水槽堰顶0.15m，表面扫洗时v型槽内水位高出滤池反冲洗的液面，由（q为单格滤池的表面流量）得：反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰流量公式得，其中b为集水槽长，b=l排槽，q为单格滤池反冲洗流量，q反单=q反/2=0.82/2=0.41m3/s所以， v型槽倾角，取0.21m, 则，高垂直高度：0.15+0.15+0.062+1.03+0.21=1.6m反冲洗时v型槽顶高出滤池内液面的高度：1-0.15-h排槽=1-0.15-0.062=0.79m反冲洗时v型槽顶高出槽内液面的高度：1-0.15-h排槽-hv液=1-0.15-0.08-0.28=0.49m（