V型滤池设计计算Word格式文档下载.docx
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1,滤池长度一般不宜小于11m滤池中央气，水分
配槽将滤池宽度分成两半，每一半的宽度不宜超过4m面积，共2座,
每座面积，总面积91m2
4）校核强制滤速v/
v/二竺=冬卫=20m/h,满足V<
20m/h的要求。
N121
5）滤池高度的确定
H=Hi+H2+H3+H4+H5+H6+H7二++++++=4.3m
式中：
H1——气水室高度，〜0.9m,取0.8m
H2滤板厚度m取0.1m
H3滤料层厚度m取1.2m
H4——滤层上水深m取1.4m
H5进水系统跌差m取0.4m
I丨
h6进水总渠超高m取0.3m
H7——滤板承托层厚度m取0.1m
6）水封井设计
滤层采用单层均质滤料，粒径〜1.35mm不均匀系数K80为〜，均
质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算
2
h清=180—-—3^~（—）2bv
gm。
do
=180XO.。
101弋5）2X」）21200.28
9810.50.80.1
二cm
H清一一水流通过滤料层的水头损失，cm；
水的运动黏度，cm2/s,20C时为cm2/s;
g——重力加速度，981cm2/s;
d0――与滤料体积相同的球体直径，cm,根据厂家提供数
据，取为cm
10――滤层厚度，120cm
v滤速，v=10m/h=0.28m/s
滤料颗粒球度系数，天然沙粒〜，取
根据经验，滤速为8〜12m/s时，清洁滤料层的水头损失一般为
30〜50cm,计算值比经验值低，取经验值的底限30m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h<
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
H开始=+=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2X2m2堰底板比滤池底板低
0.3m，水封井出水堰总高为:
H水封=+H1+h2+h3+h7=++++=2.5m
因为每座滤池过滤水量:
Q单=vf=10X=455m3/h=0.13m3/s
h水封=（盖3=（起）s08m
则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高+=0.628m2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Q反的计算
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/
33
Q反水=q水f=5x=227.5L/s=0.23m/s=819m/h
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=X=0.082m3/s
2）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
A水干二Q反水/V水干==反冲洗配水干管采用钢管，DN500流速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〜1.5m/s,取V水支=1.0m/s,则配水支管的截面积
，反水
A方孔二Q反水/V水支==此为配水方孔总面积，沿渠长方向两侧各均匀布置10
个配水方孔，共计20个，孔中心间距1m每个孔口面积:
A小=20=0.0115m2
每个孔口尺寸取X0.1m2反冲洗水过孔流速
v=2x10XX=1.15m/s满足要求。
3）反冲洗用气量计算Q反气
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/
3
Q反气=q气f=15x=82.5L/s=0.68m/s
4）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
A气干=严詈皿36m2
反冲洗配气干管采用钢管，DN400流速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20个，反冲洗用
空气通过布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为10m/s左右，配气支管的截面积
A气支=Q反气/V气支=10=
每个布气小孔面积：
A气孔二A气支/20=20=0.0034m2，孔口直径
1
d气孔=（40.0034）20.07m,取70mm
3.14
每孔配气量:
Q气孔=Q反气/20=20=0.034m3/s=122.4m3/h
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的流量
Q反气水=q*f=4x=182L/s0.18m3/s
气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量
Q反气=q气f=15x=682.5L/s=0.68m3/s
气水分配渠的气水流速均按相应的配水配气干管流速取值，则气水分配干渠的断面积:
A气水=Q反气水/V水干+Q反气/V气干
=+5=+=0.256m
3.滤池管渠的布置1）反冲洗管渠
（1）气水分配渠
气水分配渠起端宽取1.2m,高取1.5m，末端宽取1.2m，高取1.0m，
则起端截面积为1.8m2,末端截面积1.2m2,两侧沿程各布置10个配水小孔和10个配气小孔，孔间距1m共20个配水小孔和20个配气小孔，气水分配渠末端所需最小截面积为20=m2V末端截面积1.2m2，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,则排水集水槽起端槽高
H起二比+无+出+时匸：
口式中：
H,Hb,H3同前，为气水分配渠起端高度。
排水集水槽末端槽高
H末二H1+H2+H3+H7+1.7m其中为气水分配渠末端高度
坡底F牛土=甘=>
符合设计要求。
（3）排水集水槽排水能力校核
由矩形断面暗沟（非满流，n=）计算公式校核集水槽排水能力。
设
集水槽超高0.3m,则槽内水位高h排集=0.9m,槽宽b排集=1.0m,湿周
X=b+2h=+2<
=2.8m
水流断面A排集=b排集h排集=X=0.9m
水力半径R=A排集/X二=0.32m
Q强0122=0.122m3/s
2-1
孔口两侧水位差取0.1m,则孔口总面积
A孔Q—=0^X1=0.136^10.14m2
0.64屈h0.64J29.80.1
中间孔面积按表面扫洗水量设计:
A中孔二A孔XQ表水=x0.082=0.09m2Q强0.122
孔口宽B中孔=0.9m,孔口高H中孔=0.1m
两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，每个侧孔面积
A侧A孔J.14-。
.09=0.03m
22
孔口宽B侧孔=0.3m，孑L口高H侧孔=0.1m
（3）宽顶堰:
为保证进水稳定性，进水总渠引来的待滤水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，在经配水渠分配到两侧的V型槽。
宽顶堰堰宽取b宽顶=4m宽顶
堰与进水总渠平行布置，与进水总渠侧壁相距0.5m。
堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh2/3
计算得：
h宽顶=（話）3=（號）F.07m
（4）滤池配水渠:
进入每座滤池的待滤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，滤池配水渠宽取b配渠二，渠高为，渠总长等于滤池总宽，则渠长L配渠二，当渠内水深h配渠二时，末端流速（进来的待滤
水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量Q强/2）
v配渠
_^强_=0.122=1.01m/s,
2b配渠h配渠20.20.4
满足滤池进水管渠流速的要求。
（5）配水渠过水能力校核:
配水渠水力半径R配渠
b配渠h配渠=0.20.4=01m
2h配渠b配渠20.20.4
配水渠水力坡降i配渠（nv配渠/R配渠）2=（0.0131.0/0.172/3）2<
渠内水面降洛h配渠i配渠L配渠/2=X2=0.0035m
因为配水渠最高水位h=h配渠+h配渠=+=<
渠高，所以配水渠的过水能力满
足要求。
4）V型槽的设计
V型槽槽底射表扫水出水孔，直径取0.025m，间隔0.15m，每槽共
计90个，则单侧V型槽表扫水出水孔总面积为：
3.140.025CCCc2
A表孔二X90=0.044m
4
表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶0.15m，即V型槽槽底的高度低于集
水槽堰顶0.15m。
据潜孔出流公式Q=0.64A/2gh，其中Q应为单个滤池的表扫水流量，则表
面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面
（―Q表水——）2/0.082、2
hv液=20.6；
A表孔=2驚4駕044=0.11m
2g29.8
反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh2/3求得，其
中b为集水槽长13mQ为单格反冲洗流量Q反单=Q反/2=2=s
C22
所以h排槽=（1^）3=（1；
8r^）3=0.03m
V型槽倾角45°
，垂直高度0.6m,壁厚0.05m。
反冲洗时V型槽顶高出滤
池内液面高度为:
3）冲洗水的供给，选用冲洗水箱供水的计算
（1）冲洗水箱到滤池配水系统的管路水头损失hi反冲洗时干管用钢管
⑵配水系统水头损失为h2=0.34m
（3）滤料层水头损失:
（10.41）1.2=
r1
h3（-1）（1m。
）H3=（2.651）
r
r水的密度，r=1t/m3；
m滤料膨胀前的空隙率，m二;
H――滤料层膨胀前的厚度，H3=1.2m。
（4）安全富余水头：
h4=1.5m,冲洗水箱底应高于洗砂排水槽面:
H0rnh2h3h4+++=3.53m
（5）冲洗水塔容积按一座滤池冲洗水量的倍计算:
V1.5（Q反水t水Q反气水t气水）1.5（0.234600.18560）=163.8m5.设备选型
风机选型
根据气水同时反冲洗时反冲洗系统对空气的压力，风量要求选2台LG50
风机。
风量50m3/min，风压49kpa,电机功率60kw,—用一备，正常工作鼓风量共计50m3/min>
Q反气=44.88m’/min。
反冲洗水泵选型选用12Sh-28型泵，2台（一用一备），性能参数：
流量612-900m7h，扬
程10-14.5m，轴功率，电机功率40KVy允许吸上的真空高度为4.5m。
2121
水流速度v=R^=032^=7.0m/sn0.013
过^流能力Q排集=A排集v=X=6.30m3/s
实际过水量Q反二Q反水+Q表水=+=0.312m3/s<
6.12m3/s，符合设计要求。
2）进水管渠
（1）进水管渠:
2座滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设
计，流速要求〜1.2m/s,采用0.8m/s则过滤流量
Q=21000/2=437.5m3/h=0.122m3/s
过水断面
FQ0^=0.16m2，进水总渠宽0.8m，水面高0.2m。
v0.8
（2）单池进水孔：
每座滤池在进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三个进
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，供给反洗表扫用水。
调节闸板的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表面扫洗用水量，孔口面积按孔口淹没出流公式Q=0.64A/2gh计算，其总面积按滤池强制过滤水量计，强制过滤水量
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