普通快滤池计算.docx
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普通快滤池计算
普通快滤池工艺设计与计算
4.5.1.滤池面积和尺寸
滤池工作时间为24h,冲洗周期为12h,滤池实际工作时间为:
式中：
代表反冲洗停留时间
由于该水厂引用水库里面的水，其水质比较好，故该滤池采用石英砂单层滤料，其设
计滤速为8~10m/h，本设计取w=10m/h，滤池面积为
-Q33986.6「°5149.9m2
『F149・937.4m2
根据设计规范，滤池个数不能少于2个，即NA2个，根据规范中的表如下:
本设计采用滤池个数为4个，其布置成对称单行排列。
每个滤池面积为：
v,T1023.8
N4
式中：
f—每个滤池面积为（m2）,
N—滤池个数N》2个,取4个
F—滤池总面积（m2
设计中采用滤池尺寸为：
则L=6mB=6m故滤池的实际面积为6*6=36m2
实际滤速v1=3600**4*36）=10.41m/h，基本符合规范要求：
滤速为8~10m/h。
校核强制流速v2为：
当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速为
V2四4104113.88m/h，符合规范要求：
强制滤速一般为10~14m/h
N141
2.滤池高度:
H=H1+H2+H3+H4
式中：
H---滤池高度（m）,一般采用-3.60m;
H1---
承托层高度（
m）;
•般可按表（
1）确定;
H2---
滤料层厚度（
m）;
•般可按表（
2）确定;
H3---
滤层上水深（
Kiri-^1017_oHrv^
m）；
般采取~2.0m
H4---
超咼（m；
•般采用
0.3m
设计中取H仁0.40m,H2=0.70m,H3=1.80m,H4=0.30m；
H0.400.701.800.303.20m
表4-6大阻力配水系统承托层材料、粒径与厚度
层次（自上而下）
材料
粒径（mm）
厚度（mm）
1
砾石
2〜4
100
2
砾石
4〜8
100
3
砾石
8〜16
100
4
砾石
16〜32
本层顶面应咼出配水
系统孔眼100
表4-7滤池滤速及滤料组成
滤料种类
滤料组成
正常滤速
（m/h）
强制滤速
（m/h）
粒径
（mm）
不均匀系数
（K80）
厚度
（mm）
单层细砂
滤料
石英砂
d10=
<
700
7〜9
9〜12
双层
无烟煤
d10=
<
300〜400
9〜12
12〜16
滤料
石英砂
d10=
<
400
三层
滤料
无烟煤
d10=
<
450
16〜18
20〜24
石英砂
d10=
<
250
重质矿石
d10=
<
70
均匀级配
粗砂滤料
石英砂
d10=〜
<
1200〜
1500
8〜10
10〜13
注：
滤料的相对密度为：
石英砂〜；无烟煤〜；重质矿石〜
4.5.2每个滤池的配水系统
1最大粒径滤料的最小流化态流速
Vmf---最大粒径滤料的最小流化态流速（m/s）;
d---滤料粒径（m）；
---球度系数;
---水的动力粘度[/m2]
m0---滤料的孔隙率。
设计中取d=0.0012m.
=,m0=水温200时=/m2
Vmf
12.26
0.00121.31
0.981.310.0010.54
0.382.31
（10.38）0.54
1.08cm/s
2、反冲洗强度
般采用12~15L/（s/m2）;
q=10KVmf
q---反冲洗强度[L/（s/m2）],
K---安全系数，一般采用
设计中取K=
q=14L
3、反冲洗水流量qg=f•q
式中qg—反冲洗干管流量。
qg=36x14=504L/s
4、干管始端流速
式中Vg—干管始端流速（m/s），一般采用1.0-1.5m/s;
qg—反冲洗水流量（L/s）;
D—干管管径（m）。
设计中取D=0.8m
5、配水支管根数nj=2
式中nj---单池中支管根数（根）;
L---滤池长度（m）;
A---支管中心间距（m），—般采用~0.30m。
设计中取a=0.30m
单格滤池的配水系统如图所示。
式中qj---单根支管入口流量（L/s）.
.Og504
qj=12.6L/S
小40
7、支管入口流速
Vj
.D
式中Vj---支管入口流速（m/s）,—般采用~2.0m/s
设计中取Dj=0.10m
Vj
12.610
1.60m/s
-.0.102
4
8、单根支管长度
1
lj-（BD）
j2
式中lj---
单根支管长度（
m）；
B—
单个滤池宽度（
m；
D---
配水干管管径（
m。
设计中取B=6mD=0.80m；
1
lj-（6.00.80）2.6m
9、配水支管上孔口总面积
Fk=
f之比，一般采用％~%设计中取K=%
式中Fk---配水支管上的孔口面积（m2）
K---配水支管上孔口总面积与滤池面积
则Fk=0.09m2
10、配水支管上孔口流速
式中Vk---配水支管上的孔口流速，一般采用~6.0m
0.630
0.1125
5.6m/s
11、单个孔口面积
fk沙2
式中fk---配水支管上单个孔口面积（mm2;
dk—
配水支管上孔口的直径（mm,—般采用9~12mm
设计中取
dk=9mm
fk;
22
963.5mm
12、孔口总数
13、每根支管上的孔口数
nk
nj
设计中取lj=2.6m，nk=36个
15、孔口平均水头损失
2
1q
2g10K
式中hk---孔口平均水头损失（m）；
q---冲洗强度[L/（s/.m2];
---流量系数，与孔口直径和壁厚的比值有关;
K---支管上孔口总面积与滤池总面积之比，一般采用％~%
16、配水系统校核
小于
对大阻力平配水系统，要求配水支管上孔口总面积Fk与所有支管横截面积之和的比值
nj.fj
Fj=4.Dj2
Fk
nj.fj
式中fj---配水支管的横截面积（m2。
:
0.287<，满足要求。
500.102
4
4.5.3.洗砂排水槽
1、洗砂排水槽中心距
a0=l/n1
式中：
a0—洗砂排水槽中心距
n1—每侧洗砂排水槽数（条）
因洗砂排水槽长度不宜大于6m故在设计中将每座滤池中间设置排水渠，在排水渠两侧对称布置洗砂排水槽，每侧洗砂排水槽数n仁3条，池中洗砂排水槽总数为n2=6条
a0=3=2・5m
2、每条洗砂排水槽长度为
式中：
10—每条洗砂排水槽长度（m）
b—中间排水渠宽度（m取b=0.8m
3、每条洗砂排水槽的排水量
qg504
84L/S
式中：
q0—每条洗砂排水槽的排水量
qg—单个滤池的反冲洗水量
n2—洗砂排水槽总数
4、洗砂排水槽断面模数
洗砂排水槽采用三角形标准断面，如图:
洗砂排水槽断面模数:
式中：
x—洗砂排水槽断面模数
v0—槽中流速（m/s）一般采用0.6m/s
5、洗砂排水槽顶距砂面高度
式中：
He—洗砂排水槽顶距砂面高度
3—排水槽底厚度取0.05m
H2-滤料厚度取0.7m
F10228%25%，基本满足要求
f36
7、中间排水渠
中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽底部的高度为:
单格滤池的反冲洗排水系统布置图如下:
-
i
n
LIll
nrl
Jhi
嘗
IODO'IC0C20皿-1DM
图4-9单格滤池的反冲洗排水系统布置图
4.5.4滤池反冲洗
滤池反冲洗水可由高位水箱或专设冲洗水泵供给，本设计采用水泵供水反冲洗
1、单个滤池的反冲洗用水总量
...qft143666^2
W181.44m
10001000
式中：
W-单个滤池的反冲洗用水总量
t—反冲洗时间，一般为7~5min取6min
表4-8水冲洗强度及冲洗时间（水温20C时）
滤料组成
冲洗强度[L/（m2•s）]
膨胀率（%）
冲洗时间（min）
单层细砂级配滤料
12〜15
45
7〜5
双层煤、砂级配滤料
13〜16
50
8〜6
三层煤、砂、重质矿石级
配滤料
16〜17
55
7〜5
2、高位水箱冲洗
（1）高位冲洗水箱的容积
W,1.5W1.5qft1.5
1000
式中W1---高位冲洗水箱的容积（m3）。
设计中取t=360s。
（2）承托层的水头损失
hw30.022.H1q0.0220.40140.12m
式中hw3---承托层的水头损失（m；
H1---承托层的厚度（m）o设计中取H1=0.40m
（3）冲洗时滤层的水头损失
砂2650
hw4—1.1m0.H2110.410.70.68m
水1000
式中hw4---冲洗时滤层的水头损失（m）;
砂---滤料的密度（Kg/m3）,石英砂密度一般采用2650Kg/m3;
水--水的密度（Kg/m3）;
m0---滤料未膨胀前的孔隙率；
H2---滤料未膨胀前的厚度（m）o
设计中取m0=水=1000Kg/m3,砂=2650Kg/m3,,H2=0.7m。
（4）冲刺水箱高度
Hthw1
hw2hw3hw4hw5
式屮Ht---
冲洗水箱的箱底距冲洗排水曹顶的高度（
m；
hw1---
水箱与滤池间的冲洗管道的沿程和局部水头损失之和（
m）;
hw2-__
配水系统的水头损失（m）;
hw5——
备用水头（m）,般采用~2.0mo
设计中取hw1=1.0m,hw2=hk=3.5m,hw5=1.5m
Ht=++++=6.8m
3、水泵反冲洗
（1）水泵流量
Q,f.q
式中Q,---水泵流量（L/s）。
Q,3614504L/s
（2）水泵扬程：
HH0
h1hw2hw3hw4h5
式中：
H-
--水泵扬程（m）；
H0
7m左右；
排水槽顶与池最低水位冋差（m，般采用
h1---
水泵压水管路和吸水管路的水头损失（m）；
h5---
女全水头（m）,般采用i~2m。
设计中取
H0=7m，h1=2.0m，hw2=hk=3.5m，hw3=0.12m，
hw4=0.68m，h5=1.5m
H=+++++=14.8m
（3）水泵型号的选择：
查《给排水设计手册第十一册》选择两台水泵（一备一用），其型号为：
20SA-22A,泵
的扬程为16m流量为500L/S，配套电机选用Y315L1-6，选两台泵一用一备。
水泵吸水管采用钢管，吸水管直径DN70Q管中流速V=1.3m/s符合要求。
水泵压水管
也采用钢管，压水管直径DN60Q管中流速V=1.71m/s,符合要求。
4.5.5.进、出水系统
1．、进水总渠
滤池的总进水量为Q1==0.34m3/s
设计中取进水管为DN80Q管中流速为0.68m/s
单个滤池进水管Q2=4=0.121m3/s
采用进水管直径D2=3500mm管中流速0.89m/s.
2、反冲洗进水管
冲洗水流量qg=504L/s,采用管径D3=600mm管中流速V3=1.93m/s
3、清水管
清水总水量：
Q4=0.340m3/s，采用DN700管径，管中流速为0.88m/s
单个滤池清水管流量Q2=4=0.085m3/s，采用管径D5=350mm实际流速为
4、排水渠
排水流量qg=504L/s，排水管管径DN400。
，v=。
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