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1、3.6V型滤池设计计算3.6.1设计参数设计8组滤池,每组滤池设计水量Q=18750m³/d,设计滤速ν=10m/h,过滤周期48h滤层水头损失:冲洗前的滤层水头损失采用1.8m第一步气冲冲洗强度=15L/(s.m²),气冲时间=3min第二步气、水同时反冲=15L/(s.m²),=4L/(s.m²),=4min第三步水冲强度=5L/(s.m²),=5min冲洗时间t=12min;冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8L/(s.m²),滤池采用单层加厚均质石英砂滤料,粒径0.96-1.35mm,不均匀系数1.2-1.6。3.6.2设计计算1.平面尺寸计算1)滤
2、池工作时间=24—t=24—0.2×=23.9h2)滤池总面积F==627.6m²3)滤池的分格滤池底板用混凝土,单格宽=3.5m,单格长=13m,面积78.5m²,共8座,每座面积78.5m²,总面积627.6m²。4)校核强制滤速==11.4m/h,满足v≤20m/h的要求。5)滤池高度的确定H=++++++=0.8+0.1+1.2+1.4+0.4+0.3+0.1=4.3m式中:——气水室高度,0.7~0.9m,取0.8m——滤板厚度m,取0.1m——滤料层厚度m,取1.2m——滤层上水深m,取1.4m——进水系统跌差m,取0.4m——进水总渠超高m,取
3、0.3m——滤板承托层厚度m,取0.1m6)水封井设计 滤层采用单层均质滤料,粒径0.96~1.35mm,不均匀系数为1.2~1.6,均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算=180=180××=19.43㎝式中:——水流通过滤料层的水头损失,㎝;——水的运动黏度,㎝²/s,20℃时为0.0101㎝²/s;g——重力加速度,981㎝²/s;——滤料孔隙率,取0.5;——与滤料体积相同的球体直径,㎝,根据厂家提供数据,取为0.1㎝——滤层厚度,120㎝v——滤速,v=10m/h=0.28m/s——滤料颗粒球度系数,天然沙粒0.75~0.80,取0.8根据经验,
4、滤速为8~12m/s时,清洁滤料层的水头损失一般为30~50㎝,计算值比经验值低,取经验值的底限30㎝位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≤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=0.3+0.22=0.52m,为保证正常过滤时池内液面高出滤料层,水封井出水堰顶高与滤料层相同,设水封井平面尺寸2×2m²。堰底板比滤池底板低0.3m,水封井出水堰总高为:=0.3++++=0.3+0.8+0.1+1.2+0.1=2.5m因为每座滤池过滤水量:=vf=10×78.5=785m³/h=0.218m³/s所以水封井
5、出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=计算得:=则反冲洗完毕,清洁滤料层过滤时,滤池液面比滤料层高0.152+0.52=0.672m2反冲洗管渠系统本设计采用长柄滤头配水配气系统,冲洗水采用冲洗水泵供应,为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求,冲洗水泵采用两用一备的组合,水泵宜于滤池合建,且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规定。1)反冲洗用水流量的计算 反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算,单独水洗时反洗强度最大为5L/(m².s)=f=5×78.5=392.5L/s=0.392m3/s=1411.2m3/hV型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:=f=0.
6、0018×78.5=0.1413m³/s2)反冲洗配水系统的断面计算配水干管进口流速应为1.5m/s左右,配水干管的截面积=/=0.392/1.5=0.27m²反冲洗配水干管采用钢管,DN600,流速1.16m/s,反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠,由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区,反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值,配水支管流速为1.0~1.5m/s,取=1.0m/s,则配水支管的截面积=/=0.392/1.0=0.392m²,此为配水方孔总面积,沿渠长方向两侧各均匀布置15个配水方孔,共计30个,孔中心间距1m,
7、每个孔口面积:=0.392/30=0.013m²每个孔口尺寸取0.1×0.1m²。反冲洗水过孔流速v=0.392/2×15×0.1×0.1=1.31m/s满足要求。3)反冲洗用气量计算采用鼓风机直接充气,采用两组,一用一备。反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算,这是气冲强度为15L/(m².s)=f=15×78.5=1177.5L/s=1.1775m3/s4)配气系统的断面计算 配气干管进口流速应为5m/s左右,则配气干管的截面积=反冲洗配气干管采用钢管,DN600,流速4.2m/s,反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠,尤其水分配渠两侧的布
8、气小孔配气到滤池底部布水区。 布气小孔紧贴滤板下缘