v型滤池方案Word文档格式.docx

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t=24-24t/T=24-0.2×

24/48=23.9h（式中未考虑排放初滤水）；

2.滤池总面积F:

F=Q／vt=74200／（9.5×

23.9）=326.8m2；

3.滤池分格

选双格V型滤池,池底板用混凝土,单格宽B=3.5m,长L=12m,面积42m2,共四座,每座面积

总面积336m2；

4.校核强制滤速

:

=Nv／（N-1）=4×

9.5／3=12.67m/，

满足v

的要求；

5.滤池的高度确定

滤池超高H6=0.4m，滤层上水深H5=1.5m,滤层厚度H4=1.2m。

承托层厚取H3=0.05m。

滤板采用H2=0.1m厚预制板。

滤板下布水区高度取H1=0.75m；

滤池的总高度为:

H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=0.75+0.1+0.05+1.2+1.5+0.4=4.0m；

图4-1滤池高度计算简图

6.水封井的设计

滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95-1.35mm,不均匀系数1.2-1.6。

均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算:

式中:

所以：

根据经验,滤速为8-10m/h时,清洁滤料层水头损失一般为30-40cm,计算值比经验值低,取经验值的底限30cm为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

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2m×

2m,堰底板比滤池底板低0.3m。

水封井出水堰总高为:

H水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.75+0.1+0.05=1.2m；

因为每座滤池的过滤水量:

Q单=vf=9.5×

84=798m3/h=0.222m3/s。

所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式:

Q=1.84bh3/2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0.15+0.52=0.67m。

4.3反冲洗管渠系统:

1.反冲洗水量按水洗强度最大时计算。

单独水洗时反洗强度最大,为6L/（s.m2），则：

Q反水=q水2×

f=6×

84=504L/s=0.504m3/s；

V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=2×

84=168L/s=0.168m3/s；

Q反=Q反水+Q表水=0.504+0.168=0.672m3/s；

2.反冲洗配水系统的断面计算

配水干管进口流量应为1.5m/s,配水干管（渠）的截面积:

A水干=Q反水/v干=0.504/1.5=0.336m2；

反冲洗配水干管选用钢管DN700,流速为1.31m/s,反冲洗水由反洗配水干管输送到气水分配渠,由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按反冲洗配水支管的流速取值。

配水支管或孔口的流速为1-1.5m/s左右,取v支=1m/s。

则配水支管（渠）的截面积:

A方孔=Q反水/v=0.504/1=0.504m2；

此即配水方孔总面积,沿渠长方向两侧各布置20个配水方孔,共40个,孔中心间距0.6m。

面积:

A小孔=0.504/40=0.0126m2，每个孔口尺寸取0.11m×

0.11m。

3．反冲洗用气量Q气的计算

反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算,这时气冲的强度为

Q反气=q气f=16×

84=1344L/s=1.344m3/s；

4．配气系统的断面计算

配气干管（渠）进口流速应为5m/s左右,则配气干管（渠）的截面积：

A气干=Q反气／v气干=1.344/5=0.2688m2；

反冲洗配气干管用钢管DN600,流速为4.75m/s,反冲洗用空气,由反冲洗配气干管输送至气水分配渠,由气水分配渠两侧的布气小孔到滤池底部布水区,布气小孔紧贴滤板下缘,间距与布水方孔相同,共计40个,反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。

反冲洗配气支管流速或孔口流速应为10m/s左右,则配气支管（渠）的截面积为:

A气支=Q反气／v气支=1.344／10=0.1344m2；

每个布气小孔面积:

A气孔=0.1344／40=0.00336m2；

孔口直径:

每孔配气量:

q气孔=Q反气／40=1.344／40=0.0336m3/s=120.96m3/h；

5．气水分配渠的断面设计

对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时,亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大,因此气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计,气水同时反冲洗时反冲洗水量为:

Q反水=q水f=4×

84=336L/s=0.336m3/s；

气水同时反冲洗时,反冲洗时用空气的流量:

Q反气=q气f=16×

气水分配渠的气水流速均应按相应的配气配水干管流速取值,则气水分配干渠的断面积:

4.4滤池管渠的布置

4.4.1反冲洗管渠

1．气水分配渠

气水分配渠起端宽取1.0m,高取1.5m,末端宽取1.0m,高取1.0m,则起端截面积0.6m2,末端截面积0.4m2。

两侧沿程各布置20个配气小孔和20个布水方孔,孔间距0.6m,共40个配气小孔和40个配水方孔。

气水分配渠末端所需最小截面积0.5／40=0.0125m2﹤末端截面积0.4m2,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，气水分配槽起端高度为1.5m,则排水集水槽起端槽高:

H起=H1+H2+H3+H4+0.5—1.5=0.75+0.1+0.05+1.2+0.5—1.5=1.1m；

气水分配槽末端高度为1.0m，则排水槽末端高度为:

H末=H1+H2+H3+H4+0.5—1.0=0.75+0.1+0.05+1.2+0.5—1.0=1.6m；

底坡:

（1.6—1.1）／12≈0.04170

3．排水集水槽排水能力校核

由矩形断面暗沟（非满流,n=0.013）计算公式校核集水槽排水能力。

设集水槽超高为0.3m,则槽内水位高：

h=1.1－0.3=0.8m,

槽宽：

b=0.9Q0.4=0.9×

0.8590.4=0.85m，取b=1.0m；

湿周：

χ=b+2h=1.0+2×

0.8=2.6m；

水流断面：

A=bh=1.0×

0.8=0.8m；

水力半径：

R=A／χ=0.8／2.6=0.308m；

水流速度：

过流能力：

Q=Av=0.8×

7.16=5.728m3/s

实际过水量：

Q实际=Q反水+Q表水=0.504+0.168=0.672m3/s＜Q=5.728m3/s，满足要求。

4.4.2进水系统

1．进水渠

四座滤池进渠过水流量按强制过滤流量计,渠中流速为0.8－1.2m/s，取v＝1.0m/s。

强制过滤流量：

Q强=7×

104×

1.06／3=24733m3/d=0.286m3/s（滤池工作时间

＝23.9h）；

进水支渠水流断面积:

A支=Q强／v=0.286／1=0.286m2；

进水支渠宽：

b=0.9Q0.4强=0.9×

0.2860.4=0.55m，取b=0.6m，则高：

h=A进／b=0.286/0.6=0.48m,取h=0.5m考虑超高0.3m。

则进水渠高为0.8m，考虑到施工方便，进水渠高与配水渠高相同，故取1.0m。

四座滤池公用一个进水总渠，总渠流量：

Q总=0.859m3/s（滤池工作时间t＝23.9h）；

进水总渠水流断面积:

A总=Q总／v=0.859／1=0.859m2；

进水总渠宽：

B=0.9Q0.4总=0.9×

0.8590.4=0.85m，取b=1.0m，高：

H=A总／B=0.859／1.0=0.859m，取H=0.9m考虑超高0.3m。

则进水总渠高为1.2m。

2．每座滤池的进水孔

每座滤池由进水侧壁开3个进水孔。

两侧进水孔口在反冲洗时关闭.中间进水孔孔口设手动调节闸板,在反冲洗时不关闭,供给反冲洗表扫用水。

孔口面积按孔口淹没出流公式

计算.其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取0.1m,

中间孔面积及表面扫洗水量的计算:

A中孔=A总孔Q表水／Q强=0.32×

0.168／0.292=0.18m2；

孔口宽:

b中孔=0.9Q0.4表水=0.9×

0.1680.4=0.46m，

取b中孔=0.5m，则高h中孔=0.4m；

两个侧孔口设闸门,采用橡胶囊充气阀,每个侧孔面积:

A侧孔=（A总孔－A中孔）／2=（0.32－0.18）／2=0.07m2；

孔口宽：

b侧孔=0.9（Q强／2－Q表水／2）0.4=0.9×

（0.292／2－0.168／2）0.4≈0.30m，

则高h侧孔=0.3m。

3．每座滤池内设的宽顶堰

为保证进水的稳定性,进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠,再经滤池内的配水渠分配到两侧的V型槽。

设宽顶堰堰上水头：

△H=0.15m,宽顶堰与进水总渠平行设置,与进水总渠侧壁相距0.5m,堰上水头由矩形堰的流量公式

得,

取宽顶堰堰宽b=3m。

4．每座滤池的配水渠

进入每座滤池的浑水经过宽顶堰溢流至配水渠,由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的V型槽.滤池配水渠宽b配水渠=0.4m,渠高为1.0m,渠总长等于滤池总宽.则渠长L配水渠=7+0.4=7.4m.当渠内水深h配水渠=0.4m时,流速（进来的浑水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去,每侧流量为

）：

V配水渠=Q强／2b配水渠L配水渠=0.286／（2×

0.4×

0.4）=0.89m/s,满足滤池进水管渠流速在0.8-1.2m/s的要求。

4.4.3V型槽的设计

1．扫洗水布水孔

V型槽底部开有水平布水孔，表面扫洗水经此布水。

布水孔沿槽长方向均匀布置，内径一般为20～30

，过孔流速为

左右，本设计采用dv孔=0.025m，vv孔=2m/s。

每座滤池V型槽的水平布水孔总截面积为：

每座滤池V型槽的水平布水孔总数为：

每座滤池单侧V型槽的水平布水孔数为80个，布水孔间距为0.15m。

2．V型槽垂直高度的确定

滤池冲洗时槽内水面低于斜壁顶约50～100mm，本设计采用：

h1=0.1m。

根据孔口出流公式

，则表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面的高度h2为：

扫洗水布水孔中心一般低于用水单独冲洗时池内水面50～150mm，本设计采用：

h3=150mm=0.15m。

取V型槽槽底的高度低于表扫水出水孔中心为：

h4=0.21m；

反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式

求得，其中

为集水槽长，

Q反单为单格滤池反冲洗水量：

，

则反冲洗时排水集水槽的堰上水头h5为：

V型槽的垂直高度为：

h1+h2+h3+h5=0.1+0.55+0.15+0.21=1.01m；