V型滤池计算说明书完整版样本Word文件下载.docx
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设计水量Q=8×
104/d;
滤速V=10m/h。
滤池冲洗确定（见下表）
冲洗强度（L/S.）
冲洗时间（min）
第一步（气冲）
15
3
第二步（气水同时冲洗）
空气15
水4
4
第三步（水冲）
5
总冲洗时间12min=0.2h
冲洗周期T=48h
反冲横扫强度1.8L/（s·
）
【一般为1.4～2.0L/（s·
）】
9.7.3设计计算
（1）池体设计
①滤池工作时间t’（读者注:
平均每天的过滤时间）
t’=24－t×
24/T=24－0.2×
24/48=24－0.1=23.9（h）（式中未考虑排放滤水）
②滤池面积F
滤池总面积F=Q/V·
t’=80000/10×
23.9=335
③滤池的分格
为节省占地,选双格V型滤池。
本设计设置两组滤池,每组四格。
令单格宽=5m,长=9m,则单格面积45,每组面积f=180,总面积360。
池底板用混凝土。
④校核强制滤速V’
V’=NV/（N－1）=4×
10/（4-1）=13.3m/h
⑤滤池高度的确定
滤池超高=0.30m
滤池口水深=1.50m
滤层厚度=1.40m（0.95～1.50m）
滤板厚=0.15m
滤板下布水区高度=0.90m（0.70～0.90m）
则滤池总高度
⑥水封井的设计
滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95～1.35㎜,不均匀系数1.20～1.60
均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算
式中:
△—水流经过清洁滤料层的水头损失,㎝;
V—水的运动黏度,/s;
20℃时为0.0101/s
g—重力加速度,981/s2;
—滤料孔隙率;
取0.50;
—与滤料体积相同的球体直径,㎝,取=0.141cm;
—滤层厚度,=140cm。
v—滤速,㎝/s,v=10m/h=0.28㎝/s;
∮—滤料粒径球度系数,天然砂粒为0.75～0.8,取0.75
△=,取13.0cm。
当滤速为8～10m/h时,清洁滤料层的水头损失一般为30～40㎝,计算值比经验值低,取经验值的低限30㎝为清洁滤料层的过滤水头损失,正常过滤时经过长柄滤头的水头损失△h=0.20m,忽略其它水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时,水头损失为:
△=0.30+0.20=0.50m
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1.50m×
1.50m,堰底板比滤池底板低0.30m.
水封井出水堰总高:
△=0.3+=0.30+0.90+0.15+1.40=2.75m
因为每组滤料过滤水量:
=v·
f=10×
45=450=0.125
因此水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式
Q=1.84b计算得:
=/s
则反冲洗完毕时,滤池液面比滤料层高0.20+0.50=0.70m
（2）反冲洗管渠系统
设计参数:
长柄滤头配水配气系统,水洗时滤料不膨胀
①长柄滤头安装在混凝土滤板上,滤板固定在梁上,滤板用0.05m后预制板,上浇0.10m厚混凝土层,滤板下的长柄部分浸没于水中,长柄上端有小孔,下端有竖向条缝,气水同时反冲洗时,约有2/3空气有上缘小孔进入,1/3空气由缝隙进入柄内,长炳下端浸没部分还有一个小孔,流进冲洗水,这部分气水在柄内混合后有长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗.
②长柄滤头固定板下的气水室高度为0.70～0.90,其中冲洗时形成的气垫层厚度为0.10～0.15m.
③向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面,由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。
④长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80,每平方米的滤头数量为49～64个。
⑤冲洗水和空气同时经过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。
⑥向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s左右;
配气支管或孔口流速为10m/s左右。
配水干管进口流速为1.5m/s左右;
配水支管或孔口流速1-1.5m/s。
㈠ 反冲洗用水量的计算:
反冲洗用水流量按水洗强度最小时计算,单独水洗时反冲洗强度最大,为5L/（s·
=·
f=5×
45=225L/s=0.225/s=810/h
V型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:
=·
f=0.0018×
45=0.081/s
㈡反冲洗配水系统的断面计算.
①配水干管进口流速为1.50m/s左右,配水干管的截面积
=/=0.225/1.50=0.15
反冲洗配水干管用钢管DN500,流速v=1.11m/s
反冲洗水由反冲洗配水干管输至气水分配渠,由气水分配渠底侧的布水方孔配水的滤池底部布水区,反冲洗水经过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值
②配水支管流速或孔口流速为1.0～1.5m/s左右,取v水支=1.0m/s
则配水支管（渠）的截面积:
=/=0.225/1.0=0.225
此即配水方孔总面积。
沿渠长方向两侧各均匀布置15个配水方孔,共30个;
孔中心间距0.70m,每个孔口面积:
=0.225/30=0.0075
每个孔口尺寸取0.09m×
0.09m
③反冲洗用气量的计算:
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15L/（s·
f=15×
45=675L/s=0.675/s
④配气系统的断面计算.
配水干管（渠）进口流速应为5.0m/s左右,则配水干管的截面积
=/=0.675/5.0=0.135
反冲洗配气干管用钢管,DN400,流速4.85m/s。
反冲洗用空气有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40个,反冲洗用空气经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为10m/s左右,则配气支管的截面积:
=/=0.675/10=0.0675
每个布气小孔面积:
=/30=0.0675/30=0.00225
孔口直径:
=
每孔配气量:
=/30=0.675/30=0.0225/s=81/h
⑤气水分配渠的断面设计:
对气水分配渠端面面积要求的最不利条件发生的气水同时反冲洗时,亦即气水
同时反冲洗时要求气水分配渠端面面积最大。
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的流量:
f=4×
45=180L/s=0.18/s
气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量:
45=675L/s=0.675/s
气水分配区的气水流速均按相应的配气,配水干管流速取值.
则气水分配干管的断面积.
=/+/=0.18/1.11+0.675/4.85=0.16+0.14=0.30
㈢滤池管渠的布置:
①反冲洗管渠.
a.气水分配渠.
气水分配渠起端宽0.40m,高取1.0m,末端宽取0.40m,高取0.70m,则起端截面积0.40,末端截面积0.28,两侧沿程各布置15个配气圆孔和15个布水方孔,孔间距0.70m,共30个配气圆孔和30个配水方孔,气水分配渠末端所需最小截面积0.39/40=0.013﹤末端截面积0.28,满足要求。
b.排水集水槽:
排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,则排水集水槽高:
=+0.50－1.00
=0.90+0.15+1.40+0.50－1.00
=1.95m
同前池体设计部分滤池高度确定的内容,1.00m为气水分配渠起端高度.
排水集水槽末端高:
=+0.50－0.70=0.90+0.15+1.40+0.50－0.70=2.25m
式中,同前池体设计部分滤池高度确定的内容,0.70m为气水分配渠末端高度。
底坡i=（2.25－1.95）/L=0.30/11=0.027
c.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0.30m.则槽内水位高=1.65米,槽宽=0.60m
湿周X=b+2h=0.60+2×
1.65=3.90
水流断面:
=b×
h=0.60×
1.65=0.99
水力半径:
R=/X=0.99/3.90=0.25m
水流速度:
v==4.8m/s
过流能力=·
v=0.99×
4.8=4.75/s
实际过水量:
=+=0.225+0.081=0.306/s﹤过流能力
②进水管渠.
a.进水总渠.
滤池分为两组,每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计,流速0.8～1.2m/s,则强制过滤流量
=（80000/3）×
2=53334/d=0.617/s
进水总渠水流端面积=/v=0.617/1.0=0.617
进水总渠宽0.80m,水面高0.80m。
b.每座滤池的进水孔:
每座滤池由进水侧壁开三个进水孔,进水总渠的浑水经过这三个进水孔进入滤池,两侧进水孔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,调节闸门的开启度,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量
孔口面积按口淹没出流公式:
Q=0.8A计算,因为是淹没流A=1,其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取0.10m,则孔口总面积
=/（0.8A）=0.617/0.8A
中间面积按表面扫水量设计.
=×
（/）=0.55×
（0.081/0.617）=0.072
孔口宽=0.24m,高=0.30m
两侧孔口设闸门.采用橡胶囊充气阀,每个侧孔面孔:
=（－）/2=（0.55－0.072）/2≈0.24
孔口宽=0.40m,高=0.60m
c．每座滤池内设的宽顶堰.
为了保证进水稳定性,进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤
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