V型滤池的设计计算.doc

V型滤池的设计计算摘要： V型滤池的设计计算。 关键词： V型滤池 设计计算1、设计参数的确定：滤料：石英海砂，r=2.65kg/L，粒径0.95-1.3mm，不均匀系数k80=1.0-1.3滤层厚度1.2-1.5m取1.3m滤速：7-15m/h，沙上水深1.2-1.3m，分别取10m/h，1.3m。反冲洗强度：气反冲洗时：空气冲洗强度为14-17L/sm2横向扫洗强度1.4-2.0L/sm2气水反冲洗时：空气冲洗强度为14-17L/sm2水冲洗强度为4-5L/sm2横向扫洗强度为1.4-2.0L/sm2水反冲洗时：水冲洗强度为4-5L/sm2横向扫洗强度为1.4-2.0L/sm2滤头：采用QS型长柄滤头，没平方米布置48-56个2、滤池面积和尺寸滤池工作时间为24小时，冲洗周期为48小时，每次冲洗时间为10min。（气反冲洗4min。气水反冲洗4min，水放冲洗时间为2min）时间工作时间为：滤池面积：F=Q/VT=63000（天处理量）/10/23.92=263.4m2采用滤池数N=4，两两合建，共两座。每个滤池的面积 f=F/N=66.5m2 查表可直接取B=3.5m，L=11m的滤板，实际滤池面积为f=3.5*11*2=77m2校核强度滤速：在机械搅拌澄清池之后，将出水用管道连接，因此，在校核滤速时，可以按三个池子工作，一个池子冲洗，三个池子分担一个池子的流量：N*10/（N-1）=4*10/3=1.3317m/s3、滤池高度清水库高度 ：H1=0.8m承托层高度：H2=0.1m滤料层高度：H3=1.3m砂面上水深：H4=1.3m（反冲洗时水位下降至派水槽顶，水深0.5m）超 高：H5=0.8m总 高：H=0.8+0.1+1.3+1.3+0.8=4.3m4、进水系统设计与计算。（1）每座滤池进水总流量Q=0.729/2=0.364m3/s进水渠宽：h=0.9*Q0.4=0.9*0.3640.4=0.6m进水渠中正常水深：h0=1.25*B=1.25*0.6=0.75m渠中平均流速：每个滤池进水量：Q2=0.364/2=0.182m3/s水力半径R=0.6*0.75/（0.6+0.75*2）=0.214m（2）进水方孔的边长：取L2=0.4m，V2=0.57m/s孔口面积按孔口淹没出流公式计算式中Q按强制流量计算Q=3*0.182/2=0.273m3/s取h=0.1mA=0.244m2中间方孔的面积按横向扫洗的水量计算A=A*Q反水/Q=0.244*0.154/0.273=0.1374m2边长L =0.37m侧孔面积A=A-A=0.244-.0.1374=0.1066m2边长=0.32m注：两侧各一个进水方孔，用枕形充气橡胶阀来控制，待滤水进入方孔反冲洗时，此两方孔关闭。中间另设一常开方孔，滤池反冲洗时，表面扫洗水面。此方孔经过溢流堰进入。（3） 堰口的淹没深度及长度计算：Q=1.84bh1.5堰口长度b取5m计算的h=0.243m（4）横向扫洗小孔的设计与计算：要点：小孔中心标高比反冲洗水位低0.8-1.2 cm，V型槽内水由小孔出流时呈半淹没出流，横向扫洗作用最佳。扫洗冲洗强度为2L/sm2所需水量qg=q*f=2*4.2*16=0.1344m3/sV 型槽底设d=0.025m的圆孔每槽80个总面积为80*3.14*0.025*0.025/4=0.4m2V 型槽倾角取45度，垂直高度为1m，壁厚0.05m。5、气水反冲洗系统设计与计算（1）配气系统的设计计算：V型滤池采用QS型长柄滤头，每平方米布置55个 QS型长柄滤头.空气干管（每只滤池）：取空气干管内的流速V=5m/s气反冲洗的强度为16L/s单池面积f=77m2qg=q*f=16*77=1.232m3/s 取D=600mm孔口直径：设孔口数为40，每边为20个每个孔的通气量为1.232/40=0.0308m3/s每个孔口流速Vn=10m/s（2） 配水干管（每只滤池）干管流量：qg=fq水=77*4=0.308m3/s干管中水流流速V水=1.5m/s取D水=500mm，V水=1.57m/s孔口计算：设孔口数为40，每边为20个qn2=0.308/40=0.0077m3/s取Vn2=1.2m/s（3）校核气水分配渠的末端所需的最小截面和：末端截面积A=0.8*1=0.8m20.440.8 符合要求6、排水系统的设计与计算（1）排水槽：收集V型槽横向扫洗和配水系统的冲洗水，来自V型槽的排水量为；qf=4*66.5=0.266m3/s 来自配水系统的排水量为；qf=0.133+0.266=0.399m3/s Qg=0.133+0.266=0.399m3/s 取排水槽底端高度为0.9m 起端高度为0.8+1.3m槽宽B=0.8m超高0.3m 则槽内的水位高为1.3-0.3=1m 槽底坡度i=1.3/11=0.0118m 水力半径为0.8*1/（0.8+1+1）=0.286m 水流流速 过水能力：Q=VW=Vbh=3.625*0.8*1=2.9m3/s （2）排水渠：排水渠汇集2个滤池的反冲洗用水。Q9=2*（0.154+0.308）=0.924m3/s排水渠的宽B=0.9Q90.4=0.82m 取B=0.8m排水渠中的正常水深H0=1.25B=1.25*0.8=1m排水渠中的流速=0.924/0.8/1=1.16m/s7、清水系统的设计与计算：（1）清水总流量Q=0.364m3/s清水渠断面由结构来定。 每个滤池的清水管流量Q7=0.182m3/s 取管径D=600mm，V=1.45m/s（2）水封井的设计为保证滤池在正常工作是池内的液面高出滤料层，水封井的出水堰顶标高与滤料层相同。设计的平面尺寸为2m*2m，堰底比滤池底部低0.3米，水封井的出水堰高度为 H=0.3+0.8+0.1+1.3=2.4m（3）反冲洗完毕时，滤料层的液面高度 滤料层的初始过滤水头损失为0.3m（经验值），QS型长柄滤头的水头损失为0.22m， 水封井的的堰上水深为：h 反冲洗完毕时，滤料层的液面高度 H=0.22+0.3+0.15=0.67m 即排水槽的顶部高出滤料曾0.67m，取0.5m。8、冲洗水箱标高和容积的设计与计算：Q=4L/sm2，6minQ=2L/sm2，10min（1）冲洗水箱的容积：W=1.5qft=1.5*4*6*7760/1000+1.5*2*10*77*60/1000=263.34m3（2）水箱的底部标高：取水箱至滤池配水管的沿途及局部损失之和H1=1m配水系统水头损失H2=0.18m承托层水头损失H3=0.022H2*q=0.011*0.1*4=0.0088m滤料层水头损失H4=(r-)(1-m0)H3/=(2.65-