普通滤池计算书_secret.doc

目录1.设计数据21.1设计数据21.2滤池高度21.3滤池水头损失竖向计算32. 滤池各种管渠计算：52.1进水渠52.2配水渠52.3配水孔52.4滤板孔52.5清水管计算62.6洗砂排水槽计算62.7集水井72.8阀门井72.11排水渠计算73.反冲洗计算83.1水反冲洗计算83.2气反冲洗计算94.水泵105. 滤池运行周期11普通滤池计算说明书1.设计数据 1.1设计数据本设计依据：污水处理厂综合池的出水标高、排放水标高；室外给水设计规范给水排水设计手册第三册及甲方提供的污水厂的相关资料。 污水进水总量15000m3/d=625m3/h=0.1736 m3/s. 综合处理池出水堰底标高25.10m, 综合处理池排水渠坡度0.003，渠宽1m, 流量0.1736 m3/s，排水渠末端底标高24.815m，水深0.174m,流速1.0m/s。出水标高23.30m。按照给水排水设计手册，正常滤速取8m/h,采用单层石英砂滤料，粒径d10=0.55mm,不均匀系数K802.0，厚度0.5m。滤池表面积为：625 m3/h /8m/h =78m2，分三格，每格面积26m2,长为6.5m，宽4.0m，单排布置，长宽比。校核强制滤速： 符合要求。1.2滤池高度 滤池池底以0.009的坡度坡向出水端，滤池进水端池底标高22.86m,出水端池底标高22.80m。支撑层高度：H0采用0.2m滤板及下面空隙总高：H1采用0.3m 滤料层高度：滤料采用单层滤料,石英砂颗粒粒径0.55,不均匀系数0.2,厚度H2为0.5m。 砂面上水深：H3为1.0m 保护高度：H4采用0.3m 故滤池总高：H= H0+H1+ H2+H3+H4=0.2+0.3+0.5+1.0+0.3=2.3m1.3滤池水头损失竖向计算滤池在配水渠的水面标高为10.012m。1）配水孔损失 -局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册，表15-1，取0.5配水孔总流量为0.1736m3/s，流速0.90 m/s 2）滤料层水头损失砂滤层厚度0.5m。水流通过滤料层的水头损失用欧根（Ergun）公式计算： -滤料膨胀前的孔隙率，石英砂为0.41;h-水头损失，cm；-滤层厚度，cm;50cm-滤料同体积球体直径，cm;0.055cm-滤料球度；0.80-水的运动粘度，cm2/s;18时为0.0106cm2/sV-流速，cm/s;8m/h=0.222cm/sg-重力加速度，981cm/s2;代入具体数值，计算出砂滤层的水头损失为：3）滤板水头损失-局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册，表15-1，直流汇合，取1.5滤板孔面积为滤板面积的25%，流速v=.4*5m/h=0.00556m/s，可以忽略不计。4）出水管道阀门水头损失出水闸门水头损失与通过闸门的水流速度有关，闸门宽度为0.8m,当出水高度为0.1m时，取0.39，v=1.735m/s, 当出水高度为0.2m时，取0.39，v=0.86m/s, 当出水高度为0.5m时，取0.39，v=0.347m/s，当出水闸门出水高度为0.1m时，从配水口至出水闸门的水头总损为：h1+h2+h3+h4+h5=0.0175+0.487+0+0.000605+0.060=0.5645m.当出水闸门出水高度为0.5m时，从配水口至出水闸门的水头总损为：h1+h2+h3+h4+h5=0.0175+0.487+0 +0.000605+0.00239=0.5075m.2. 滤池各种管渠计算：2.1进水渠综合处理池出水堰底标高25.100m,综合池出水渠末端底标高24.815m,坡度0.003坡向滤池进水端，综合池出水渠末端水深0.174m,流速1.0m/s。普通滤池进水渠首端渠底标高取24.815m，并以0.003的坡度坡向滤池配水渠，进水渠末端标高24.80m,流量0.1736m3/s，设计渠宽1.5m,经计算：进水渠水深0.129m，流速0.90m/s。2.2配水渠配水渠底标高24.80m,1和3滤池配水渠进口设置闸门，三个滤池都进行正常过滤时，每个配水渠流量0.0579 m3/s，流速0.90m/s，水深0.129m,配水渠宽度取0.75m,经计算，闸门过水高度为0.105m；考虑一个滤池反冲时所有水量进入另外两个滤池，闸门高度取0.25m，闸门尺寸为750mm*250mm。配水渠水位24.929m。2.3配水孔配水孔底标高24.500m,配水孔流量为0.1736 m3/s，流速0.90 m/s，所以配水孔的总面积为0.1793m2。1和3滤池分别设置五个配水孔，尺寸200mm*150mm，沿配水渠均布。2滤池设置两个500*150mm的插板闸门，均布。2.4滤板孔滤板孔厚100mm,上面孔直径30mm,下面孔直径10mm，连通，详见大样图。 2.5清水管计算 经砂滤后的水由清水管排出，每个滤池清水管最大流量0.0868m3/s,管径350mm, 排水管流速1.05m/s。出口处分别加蝶阀。 2.6洗砂排水槽计算 滤层膨胀度e=45%，每个滤池设1条冲洗排水槽，槽长L=6.5m，槽底不设坡度，槽深0.45m,槽底标高23.95m,槽顶标高24.40，洗砂排水槽中心距滤池左右边壁2.0m。滤层厚度H2=0.5m。每槽排水流量Q=qF=3.85*26=100L/s=0.1m3/s冲洗排水槽断面采用矩形，上加溢流堰，按公式x=0.45Q0.4求断面模数。x=0.45*0.10.4=0.45*0.10.4=0.18m池底厚0.12m,则槽顶距砂面高度为：H=eH2+2.5x+0.07=0.45*0.5+2.5*0.18+0.12=0.795m. 复算：排水槽总平面面积与滤池面积之比，一般小于25%，则 满足要求。洗砂排水槽A、B、C流量0.1m3/s, 渠底坡度0.003，渠宽0.36m,经计算：洗砂排水槽水深0.175m，流速0.86m/s。洗砂排水主槽为矩形断面，渠底距排水槽底高度Hc按下式计算：Q-滤池冲洗流量，m3/s;B-渠宽，m;g-重力加速度，9.81m/s2.滤池冲洗流量0.1m3/s，渠宽0.5m。其中0.2m是保证洗砂排水槽排水通畅而使洗砂排水主槽起端水面低于洗砂排水槽底的高度。代入数值计算得：洗砂排水主槽流量0.1m3/s,渠底坡度0.003，渠宽0.4m,经计算：洗砂排水主槽水深0.271m，流速0.92m/s。洗砂排水主槽首端底标高23.65m,低于洗砂排水槽C的底标高300mm,末端底标高23.62m, 排入储泥池。2.7集水井集水井用于反冲洗时用水，反冲洗水量为100L/s,当一个滤池进行反冲时，另外两个滤池的出水量为：176.3 L/s，可以满足反冲洗用水，但考虑到水泵的吸水管需要淹没1m左右,设置集水井的尺寸为2m*2m*2m,具体位置参见图纸。2.8阀门井选用离心泵的基础平面尺寸600mm*600mm,基础厚150mm,为了不使进水口形成涡流，一般水泵吸水口在水面下约1m，在吸水池底设计一个低于吸水池底0.5m的集水井，平面尺寸为2000mm*1500mm。为了不用经常灌泵，水泵的进水口低于水面，设计一阀门井，用于放置离心泵和手动蝶阀，井底标高8.30m,。根据水泵和蝶阀的大小，设计阀门井的尺寸为：2000*1500*2300。 2.11排水渠计算 当普通滤池出现故障时，关闭配水渠的闸门，开启排水渠闸门，经综合池处理过的水由排水渠排入下游。 排水渠进口标高9.905m,排水渠长8m,坡度0.005，渠宽1.3m, 进水口流量为0.1388 m3/s，流速0.83 m/s，水深0.105m，出水断面面积为0.17m2，闸门设置为1000mm*350mm。3.反冲洗计算3.1水反冲洗计算两个滤池进行间隔反冲洗，参照室外给水设计规范和给水排水设计手册，气水联合反冲洗时，水的冲洗强度为：3-4L/(m2.s),同时参照已有给水厂普通滤池的设计参数，本设计滤料层厚度为0.5米，设计水冲洗强度采用3.85L/(m2.s),冲洗流量Q=26*3.85=100L/s=0.1m3/s=360 m3/h.1. ）干管采用镀锌钢管，管径250mm，始端流速2.04m/s。2. ）支管支管采用镀锌钢管，中心距采用0.35米每池支管数n=2*6.5/0.35=38支管长2.0-0.125-0.2=1.675米每根支管进口流量=100/38=2.63L/s支管直径选用30mm支管始端流速为3.72m/s.3. ）孔口支管孔眼总面积与滤池面积之比K采用0.25%孔眼总面积：Fk=K*f=0.25%*26=0.065m2=65000mm2采用孔眼直径：dk=9mm每个孔眼面积：fk=0.785*dk2=63.5mm2孔眼总数：Nk=Fk/fk=1024每根支管孔眼数：nk=1024/44=23支管孔眼布置设二排，与垂线成45度角向下交错排列每根支管长度：1/2（4-0.25）-0.2=1.675每排孔眼中心距：1.675/23*2=0.145m.取0.15m。 图1 水支管孔眼布置图4）孔眼水头损失： 支管壁厚采用：=5mm 流量系数：0.65 水头损失： 5）复算配水系统支管长度与直径之比不大于60，则1.675/0.3=5660孔眼中心距应小于0.2，则0.1450.2 3.2气反冲洗计算供气系统采用鼓风机直接供气。三个滤池间隔反冲洗，冲洗强度采用13L/（s.m2）,气压为：冲洗流量Q=26*13=338L/s=0.338m3/s=20.3 m3/min1）.干管采用镀锌钢管，管中空气流速一般采用10m/s，计算得管径200mm。 2.）支管支管中心距采用0.3米，支管数n=2*6.5/0.3=44，支管长1/2（4-0.2）-0.2=1.7m，每根支管进口流量=338/44=7.68L/s,支管直径选用30mm。3.）孔口空气从孔眼中的出流速度为30m/s.孔眼总面积为：0.338/30=0.01127=11270mm2孔眼直径为3mm每个孔眼面积为7.065mm2孔眼数为：11270/7.065=1595每根支管孔眼数：nk=1595/44=36支管孔眼布置设二排，与垂线成45度角向下交错排列每根支管长度：1/2（4-0.2）-0.2=1.7每排孔眼中心距：1.7/36*2=0.094m.取0.1m。图2 气支管孔眼布置图 4.水泵 管式大阻力配水系统水头损失计算：1） 孔口水头损失按孔口的平均水头损失计算，可采用：2） 经砾石支撑层水头损失3） 滤料层水头损失滤料层水头损失： 4）冲洗管沿程和局部水头损失滤池配水管间的沿程损失系数i=0.08,管长20m,hy=0.08*20=1.6m局部损取沿程损失的30%，hj=0.3*1.6=0.48m.损失之和h4=2.08m。 5)水泵吸水最低液面至洗砂排水槽顶端的高差h0=24.95-20.80=4.15m所需水泵扬程 H=h0+h1+h2+h3+h4+h5h0-水泵吸水最低液面至洗砂排水槽顶端的高差 h1-孔口水头损失h2-经砾石支撑层水头损失h3-滤料层水头损失h4-冲洗管沿程和局部水头损失h5-富余水头，取1m所以，H=h0+h1+h2+h3+h4+h5=4.15+0.286+0.0169+0.487+2.08+1=8.02选泵：选用立式离心泵，型号：DFG250-200/4/30，Q=550 m3/h.,H=12.5m,W=30kw.泵的基础尺寸600mm*600mm，基础厚度150mm。收集池潜污泵：收集池的水用一台潜污泵排至储泥池，管线长90m,沿程水头损失系数i=0.02,损失水头hy=0.02*90=1.8m,局部损失取沿程损失的30%,hj=0.3*1.8=0.54m，水面高差约3m。反冲周期12小时，要求水泵能够在2小时内将收集池的水排出，故水量在30m3/h,扬程在1.8+0.54+3=5.3