【《净水厂的V型滤池设计计算案例》3200字】

净水厂的V型滤池设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u10803净水厂的V型滤池设计计算案例 1225001.1设计参数 1202961.2设计计算 1本设计采用V型滤池。1.1设计参数设计水量Q=63890m³/d=0.74m³/s=2662.0m³/h。滤层采用均匀级配粗砂滤料，粒径0.9～1.2mm，不均匀系数1.2～1.6。滤池反冲洗时冲洗强度及冲洗时间见表2.4表2.4滤池反冲洗时冲洗强度及冲洗时间表气冲强度L/(㎡·s）水冲强度L/（㎡·s）冲洗时间（min）气冲阶段142气水同时冲洗阶段141.65单独水冲45表面扫洗时冲洗强度为2L/（㎡·s），全程冲洗。冲洗时间共计12min=0.2h，冲洗周期T=48h。1.2设计计算1、池体设计（1）滤池工作时间（2）滤池面积F（3）滤池的分格N滤池分格数N=4。采用双床V型滤池，滤池中央气、水分配槽将滤池宽度分为两半，单床宽度=2.0m，长度=12.0m，单格滤池长宽比取4：1，则取=12.0m，。每格滤池面积滤池总面积滤速修正为)校核强制滤速（4）滤池高度的确定滤池高度H可用式计算∶式中——气水室高度，m；一般为0.7～0.9m;取0.9m。——滤板厚度，m；预制板一般采用0.1～0.15m，整浇板一般为0.2～0.3m;取0.12m。——承托层厚度，m；一般为0.05～0.1m，取0.06m。———滤料层厚度，m；，一般为1.2～1.5m;取1.3m。——滤层上面水深，m；一般为1.2～1.5m;取1.5m。——进水系统跌差，m；（包括进水槽、孔眼和进水堰跌水），一般为0.3～0.5m;取0.3m。——进水总渠超高，m；一般为0.3～0.5m。取0.4m。则滤池总高2、水封井的设计本设计中，清洁滤料水头损失取35cm，正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失≤0.22m。忽略其他水头损失，则每次反冲洗后，刚开始过滤时的水头损失为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与滤料层相同。设计水封井平面尺寸为1.8m×1.8m，堰底板比滤池底板低0.3m。水封井出水堰总高水封井超高采用0.3m。每座滤池过滤水量水封井出水堰堰上水头由下式进行计算反冲洗完毕后，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高出0.15+0.57=0.72m3、反冲洗管渠系统（1）反冲洗用水量单独水洗时水冲强度最大，此时反冲洗用水量v型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，表面扫洗流量为反冲洗用水量（2）反冲洗配水系统反冲洗供水管管径采用DN400mm，其流速为流速符合设计要点的要求。反冲供水管将反冲洗水输送至气水分配渠，气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔的流速取0.9m/s。则配水支管的截面积沿渠长方向两侧各均匀布置16个配水方孔，共计32个，孔中心间距0.66m，每个孔口的面积每个孔口尺寸取0.1m×0.1m。（3）反冲洗用气量的计算气洗强度最大时，=14L/（㎡·s），此时反冲洗用气量（4）配水系统的断面计算反冲洗供气管管径取DN350mm，管内空气流速=流速符合设计要点的要求。反冲洗配水干管将反冲洗用气输送至气水分配渠，气水分配渠两侧的布气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32个，反冲洗用气通过配水小孔的流速取10m/s，则配水支管的截面积为每个布气小孔面积孔口直径每孔配气量总配气管直径取DN600mm，管内空气流速=流速符合设计要点的要求。（5）气水分配渠的断面设计气水分配渠道的断面按气水同时反冲洗的情况设计，此时反冲洗的流量此时反冲洗用气量此时，取1.4m/s，取5m/s，气水分配干渠的断面积=4、滤池管渠（1）反冲洗管渠1）气水分配渠起端宽取0.4m，高取1.4m，末端宽取0.4m，高取0.9m，起端截面积0.56㎡，末端截面积0.36㎡。两侧沿程各布置16个布气小孔和16个布水方孔，孔间距0.66m，共32个配气小孔和配水方孔，气水分配渠末端所需最小截面积0.282/32=0.0088㎡＜末端截面积0.36㎡，满足要求。2）排水集水槽。排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，气水分配渠起端高度1.4m，槽底厚度为0.1m，则排水集水槽起端槽深度气水分配渠末端高度0.9m，排水集水槽末端深度集水槽底坡3）排水集水槽排水能力校核。集水槽超高0.35m，槽宽，槽内水深集水槽湿周水流断面水力半径混凝土渠道糙率n=0.013，渠内水流速度过流能力（2）进水管渠1）进水总渠式中进水总渠内水深，m；进水总渠净宽，m；进水总渠内流速，m/s；一般采用0.6～1.0m/s。设计中取。进水总渠超高取0.4m2）进水总管每组滤池总进水量为0.74m³/s进水管采用DN900，则其流速流速符合设计要求。3）进水孔及气动隔膜阀阀口面积单格滤池强制滤速时的进水量为单格滤池当中，进水总渠侧壁开3个进水孔。反冲洗时，两侧进水孔关闭，中间进水孔打开，以供给反冲洗时表面扫洗用水。中间进水孔通过设手动调节闸板，调节闸门的开启度，从而调节表面扫洗用水量。孔口面积按孔口淹没出流公式计算，孔口两侧水位差取0.04m，则孔口总面积为中间孔面积按表面扫洗水量设计：中间孔宽度取0.5m，高度取0.4m两个侧孔面积侧孔宽度和高度均取0.28m，实际单孔面积为0.0784㎡。4）进水堰为使得进水稳定，进水总渠引来的水经过溢流堰再进入每座滤池内的配水渠，经配水渠流向两侧的V型槽。溢流进水堰布置方向与进水总渠相同。溢流进水堰堰宽取5m。堰上水头5）配水渠水流在配水渠中间向两侧分流，每侧流量为。滤池配水渠宽取0.5m，渠高1.2m，渠长等于单格滤池宽度=滤床宽度+排水槽宽度=6+0.4=6.4m，当渠内水深为0.6m时，流速=配水渠过水能力校核配水渠的水力半径配水渠的水力坡降=渠道水面降落值配水渠最高水位配水渠的最高水位小于渠高，过水能力满足。6）v型槽的设计每个v型槽底部设100个表面扫洗出水孔，每个直径直径=0.02m。则单侧v型滤池出水孔总面积排水集水槽堰顶高出表面扫水出水孔0.1m，即集水槽堰顶高出v型槽槽底0.1m。表面扫洗时v型槽内水位高出滤池反冲洗时液面集水槽长b为12m，反冲洗时排水集水槽的堰上水头v型槽倾角45°，垂直高度0.7m，反冲洗时v型槽顶高出滤池内液面高度为反冲洗时v型槽顶高出槽内液面的高度为5、冲洗水泵扬程（1）排水槽顶与反冲洗水池最低水位的高差按5.0m计。（2)反冲洗水流经管路的水头损失，反冲洗配水干管长度L总计60m，管材采用钢管，管径为0.4m，管内流速为2.29m/s，反冲洗总管的沿程水头损失冲洗管配件及局部阻力系数见表2.5。表2.5冲洗管配件及局部阻力系数配件名称数量/个局部阻力系数配件名称数量/个局部阻力系数90°弯头66×0.6=2.6等径三通22×1.5=3DN45033×0.06=0.186.78冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失（3）滤池配水系统的水头损失1）气水分配干渠的水头损失。气水分配干渠的水头损失按气水同时反冲洗时计算。按矩形暗管（非满流，n=0.013）近似计算，此时气水分配渠内水面高水力半径水力坡降渠内水力损失2）气水分配干渠底部配水方孔水头损失。由反冲洗配水系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际总面积36×0.01=0.36㎡3）反冲洗水经过滤头的水头损失。根据有关资料，≤0.22m4）气水同时通过滤头时增加的水头损失。气水比k=14/1.6=8.75，长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比为1.25％，则长柄滤头中的水流速度通过滤头时增加的水头损失滤池配水系统的水头损失5）砂滤层水头损失。石英砂滤料容重为2.65t/m³，水的容重为1t/m³，滤料层膨胀前的厚度为1.3m，滤料膨胀前孔隙率为0.41。滤料层水头损失6）富裕水头取1.5m，反冲洗水泵的最小扬程水泵流量应按=1036.8m³/h选用。拟采用相同型号不同流量范围的水泵3台，2用一备，以适应大、小流量时的需求。6、反洗空气的供给（1）长柄滤头的气压损失气水同时反冲洗时反冲洗用气量=1.008m³/s。长柄滤头47个/㎡，每格滤池共计安装长柄滤头数n=47×72=3384（个）每个滤头的通气量根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失最大为3。（2）气水分配渠配气小孔的气压损失。配气孔直径为0.06m，每个配气孔面积反冲洗时气体通过配气小孔的流速流量系数μ取0.6，气水分配渠配气小孔的压力损失（3）配气管道的总压力损失1）配气管道的沿程压力损失反冲洗空气管长度为65m，管径为350mm，管内空气流速为10.48m/s，空气管的比摩阻为2.82，空气温度30℃时浊度修正系数为0.98。配气管道沿程压力损失2）配气管道的局部压力损失，反冲洗空气管主要配件及长度换算系数见表2.6。主要配件当量表2.6反冲洗空气