1、2、取反冲洗排水槽宽度为:b=1.0m3、平面布置取滤池池长L=13.0m,池宽B=8.4m则:滤池有效过滤面积为:F=13*8.4-13*1.4=91m2故符合要求。实际滤速为:v=795/91=8.74m/s(校核水量滤速)v=530/91=5.82m/s(设计水量滤速)(计算中取反冲洗排水槽壁厚为0.20m)4、反冲洗水量、气量冲洗阶段冲洗强度(L/sm2)单格滤池面积(m2)冲洗水量、气量m3/s气冲(气量)15.0911.37气冲(水量)1.940.18漂洗(水量)3.80.35表冲(水量)1.80.165、进水孔取过孔流速v=0.9m/s,则空口面积应为:Fjk=Q/v=0.22/
2、0.9=0.24m2取孔口尺寸为:LxH=500x500(mm)过孔实际流速为:v=0.22/0.25=0.88m/s6、进水渠道取进水渠道内流速为0.48m/s,渠道宽为2.0m,渠道内最大流量为:Q0=1.104 m3/s,则渠道内有效水深应为:H=1.104/0.48/2.0=1.15m取超高0.40m,则渠道断面为BH=2.01.55m7、V型槽V型槽槽底设表面扫洗出水孔,直径取dv孔=0.04m,表扫孔间距150mm,每槽共计表扫孔86个,则单侧V型槽出水孔总面积A表孔=(3.140.042/4)86=0.108m2进水量为0.11m3/s时,v孔=1.02m/s表扫水量为0.08
3、m3/s时,v孔=0.74m/s8、滤后水出水管(滤后水集水渠与操作间水泵吸水渠联通管):取出水管管径为DN1200,则出水管内流速为:v=Q/F=1.104/(3.140.62)=0.98m/s9、出水总管:出水总管采用钢管,取管内最大流速为1.4m/s,则管径应为D=1400mm。水泵吸水内堰顶标高为86.8m,反冲洗水泵中心标高为85.48m。10、滤料采用均质石英砂,有效粒径为0.95mm,不均匀系数K=1.21.4。砂层厚度采用1.20m;垫层采用粒径为4-8mm粒石,厚度为50mm。11、每格滤池实际过滤面积为:91m212、滤池竖向布置 超高 800mm 滤料上水深 1250mm
4、滤料厚度(含垫层) 1250mm滤板厚度 100mm配水区高度 900mm滤池总高 4300mm三、反冲洗系统计算一)气冲:Qq=15.0L/sm2Qs=1.94L/sm2 (气洗阶段)Qs=3.8L/sm2 (气洗阶段)表洗水(原水)强度1.8L/sm2二)反冲洗水量、气量三)1、反冲洗水系统1)选泵反冲洗过程分为三个阶段,第一阶段为气冲阶段,先开一台罗茨鼓风机,再开一台罗茨鼓风机;第二阶段气水冲阶段,停一台罗茨鼓风机,开一台水泵,此时以一台水泵供给反冲洗水;第三阶段为漂洗阶段,此时风机全部关闭,开两台水泵,以两台水泵供给反冲洗水。因此,单台反冲洗水泵选定如下:Q=1.94913600=63
5、5m3/h,扬程11.0m,电机功率35kW,转速=1450r/min2)反冲洗水干管管内最大流量为漂洗阶段,Q=0.35m3/s=350L/s取管内流速为v=1.8m/s,得管径为DN5002、反冲洗气系统1)鼓风机选型设计要求鼓风机流量为:Q=1.37m3/s=4932 m3/h选用3台罗茨鼓风机(2用1备),每台风机风量2450m3/h、排气压力49kPa。2)空气干管取干管管径为DN350,支管管径为DN250v支=13.8m/s,v总=14m/s。3、反冲洗排水1)取排水管管径为DN700,管内最大流量为:Q=0.35+0.16+0.18=0.69m3/s=690L/sv=1.81m
6、/s2)排水槽排水槽按一般集水槽计算。槽宽为1.00m,槽内最大流量Q=0.51 m3/s,取槽内流速为0.7m/s,则水深为:h=Q/vB=0.51/0.71=0.73m考虑堰上跌水,排水槽起端深为0.95m。排水槽底板底面最低处高出滤板底100mm,底板坡度为0.046,排水槽最低处深为1.55m。排水槽顶端高出滤料层顶面0.5m四)1、反冲洗水管路损失 1)反冲洗水管管底至排水槽顶的高差为2.6m。2)冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失h1。反冲洗配水干管用钢管,管径DN=500,管内流速v=1.8m/s,布置管长L总计70m。用海增威廉公式计算反冲洗总管的沿程水头损失为hf=0.57
7、m。局部水头损失(冲洗管配件及局部阻力系数见表)hj=v2/(2g)=9.071.82/(29.8)=1.5m配件名称数量/个局部阻力系数大小头(DN300-350)10.05止回阀(DN350)3.0伸缩接头(DN350)220.21=0.42蝶阀(DN350)0.3=0.6三通(一端封堵)331.5=4.5三通550.1=0.5合计149.07反冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失h1=hf+hj=2.07m。3)滤池配水系统的水头损失h2。气水分配干渠的水头损失按气水同时反冲洗时计算。此时,渠上部是空气,下部是反冲洗水,按矩形暗管(非满流,n=0.013)近似计算。此时气水分配渠内水面高
8、h=0.18/(0.881.0)=0.20m水力半径=1.00.2/(20.2+1.0)=0.14m水力坡降=(nv/R2/3)2=1.810-3渠内水头损失=1.810-313=0.023m气水分配干渠底部配水方孔水头损失。配水方孔的实际总面积=2260.01=0.52m2(两侧沿程各布置26个配气小孔和26个布水方孔,孔间距0.5m,共52个配气小孔和52个布水方孔)。孔口按淹没出流公式Q=0.8A,v=Q/0.8A配水方孔水头损失=0.18/(0.80.52)2/(29.8)=0.01m反洗水经过滤头的水头损失。根据有关资料,反洗水经过滤头的水头损失0.22m。气水同时通过滤头时增加的水
9、头损失。气水同时反冲时气水比k=7.73。滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比为1.25%,则长柄滤头中的水流速度为0.18/(1.25%91)=0.16m/s通过滤头时增加的水头损失为9810k(0.01-0.01v+0.12v2)=870Pa=0.087m滤池配水系统的水头损失h2=0.34m4)砂滤层水头损失h3。石英砂滤料容重1为2.65t/m3,水的容重为1t/m3,滤料膨胀前的孔隙率m0为0.41m,滤料层膨胀前的厚度为1.2m。滤料层水头损失h3=(1/-1)(1- m0)H=1.17m5)富余水头h4取1.5m,反冲洗水泵的最小扬程H泵=2.6+2.07+0.34+1.17+1.
10、5=7.68m反冲洗水泵扬程11.0m满足要求。2、反冲洗气管路损失1)长柄滤头的气压损失P滤头。气水同时反冲洗时反冲洗用气量为1.37m3/s。每格滤池滤板78块,每块滤板安装72个长柄滤头,共计安装长柄滤头数为5616个,每格滤头的通气量为0.244L/s。滤头在该气体流量下的压力损失考虑3kPa。2)气水分配渠配气小孔的气压损失P气孔。配气孔直径为0.05m,共52个配气小孔反冲洗时气体通过配气小孔的流速为1.37/52/0.0020=13.2m/s。流量系数取0.6,气水分配渠配气小孔压力损失P气孔=981v2/(2g2)=2.42kPa3)配气管道的总压力损失P管配气管道的局部压力损
11、失P1。反冲洗空气管长度为75m,干管管径为DN350,支管管径为DN250查给水排水设计手册第5册表6-2,空气管道的比摩阻为i气为3.82Pa/m,空气温度30时浊度修正系数为0.98.配气管线沿程压力损失P1=0.983.8275=280.77Pa=0.28kPa 反冲洗配气干管用钢管,管径DN=350,管内流速v=14m/s。hj=10v2/(2g)=1013.951421.205/(29.8)=1.68kPa大小头(DN250-350)0.15止回阀(DN250)4.5伸缩接头闸阀(2个DN350,1个DN250)0.07+0.08=0.22660.1=0.690弯头440.89=3.562013.95配气管道的总压力损失P管=0.28+1.68=1.96kPa4)气水冲洗室中的冲洗水压。反洗时冲洗室水压等于:排水槽堰上水头(0.05m)+排水槽顶到滤板高度(1.75m)+滤板厚度(0.10m)+滤层水头损失(1.17m)+滤头损失(0.22+0.087)3.3779.81=33.13 kPa5)空气管入口压力P=3+2.42+1.96+33.13+4.9(富余)=45.41kPa罗茨鼓风机出口压力49kPa满足要求。
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