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v型滤池设计计算4798

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v型

1.参数的选定

滤池设计计算

设计水量:Q?1.05?5000m3d?5250m3d (考虑到需要5%的自用水)

(1)设计滤速 V=10m/h (2)强制滤速V=14m/h (3)过滤周期T=48h

(4)气冲洗强度q1=60m3/m2·h,t1=3分钟 (5)水冲洗强度q2=15m3/m2·h,t2=3分钟 (6)气水反冲洗2分钟

(7)表面扫洗q3=5m3/m2·h,t3=2分钟 2.计算

(1) 滤池总面积F

Q5250 则F???21.95m2

VT10?23.92 (2)池子尺寸

采用单排单格设计,选2个池 n=2,每个滤池“H”槽旁设一个单室,单室面积:

f?F21.95??10.975m2 n2 为了保证冲洗时表面扫洗及排水效果,故取单格滤池滤板宽B=4.5m, L=2.5m,即为单格面积11.25m2,有效面积为22.5m2,实际滤速V=9.8m/s

(3)强制滤速

V’=2V/(2-1)=2×10/1=20m/h (4) 滤池进水总渠设计 滤池进水总流量Q?0.06m3/s

进水渠宽:h?0.9Q0.4?0.9?0.060.4?0.29m 进水渠中正常水深:h0?1.25h?1.25?0.29?0.363m

0.06?0.57m/s

0.29?0.3630.06每个滤池进水量Q1??0.03m3/s

20.058?0.55m/s,校核渠底坡底I是否足够 设计v0?0.29?0.363故i?0.5‰不够,当选i?1.1‰时,同样求得V=0.56m/s<0.57m/s,故选i?1.1‰

(5)滤池进水管设计

进水管主要用于过滤时进水,其从H槽上部进水。另一个进水孔所进的水从V槽进入,过滤冲洗时皆开,其上设闸阀是备检修放空时用进水管在滤池冲洗时关闭 a 进水管之管径确定 渠中平均流速 v0?单池过滤时设计进水量Q?0.06m3/s 取管中流速V=0.8m/s,则D? b 两侧进水孔孔径的确定

该两管过滤时进水不考虑,反冲洗时,其扫洗流量Q?V=1.0m/s,则D?4Q4?0.016??0.14m ?v3.14?1.04Q4?0.06??0.31m,取D=300mm, V=0.85m/s ?v3.14?0.85?11.25?0.016m3/s,取

3600取D=150mm, V实=0.91 m/s

(6)滤池滤后出水管及滤后水总渠 每池设一根

设计水量Q?0.06m3/s,取V=1.0m/s,则D=0.276mm

取DN300, V实=0.85m/s

(7)V槽设计

V槽底净宽为0.15m,倾角为450,V槽顶宽0.65m,冲洗孔φ25,孔上水头0.50m

5?11.25孔用于表面扫洗,设计水量为Q??0.0156m3/s

3600则孔口总面积为F1?Q0.0156??0.00804m2?80.4cm2

?2gH0.62?2?9.8?0.50其中H为孔口水压0.50m

φ25孔,单孔面积f=4.91cm2,故每V槽设孔数n?取为17孔,孔间距为m?F80.4??16.4 f4.91L2.5??0.15mm n17 (8)H槽设计

H槽用来排除反冲洗废水 设计流量Q=Q表洗+Q水洗=5×11.25+15×11.25=225m3/h=0.0625m3/s 取H槽净宽为B=0.2m,槽中设计水高度为0.3m,由Q=0.0625m3/s,W=0.2×0.3=0.64m2,

Q0.0625则槽中设计流速v???1.04m/s

w0.06w0.2?0.3?0.075m 水力半径R??x0.3?2?0.211311?0.0753?0.00552?1.01m/s?1.05m/s 则v?R?i2?n0.01322故取i?5.5‰基本合乎要求 (9)冲洗废水排放管设计

取DN250,由Q=0.0625m3/s得出V实=1.27m/s (10)滤池高度确定

滤池超高H5=0.30m 滤池口水深H4=1.50m 滤层厚度H3=1.20m 滤板厚H2=0.1m

滤板下布水区高度H1=0.90m

则滤池总高度

=0.9+0.1+1.2+1.50+0.30 =4m

(11)水反洗管道设计

水冲洗强度q=15m3/m2·hr

每池冲洗时设计水量Q=15×11.25=168.75m3/h=0.047m3/s 取V=1.0m/s,则D=0.245m,取D=250mm,则V实=0.96m/s 反冲洗水管皆设计为DN250

(12)H槽反洗进水孔确定

由Q=0.047m3/s,取φ50孔,孔中流速5m/s

Q0.047则孔口总面积为w???0.0094m2

v50.0094H槽进水孔数为n??4.7, 取n=5

??(0.05)24(13)气反冲管道设计 气冲洗强度q=60m3/m2·hr

每池设计气量Q=60×11.25=675m3/h=0.1875m3/s 流速取V=15m/s,则D?4Q?0.126m,取DN125mm,则V实=15.3m/s ?v(14)H槽进气孔设计

气量Q=0.1875m3/s,φ20进气孔, V=20m/s

Q0.1875则孔口面积 F??0.0094m3

v20孔数为n?孔距L?F0.10085??29.9个,取30个,每边15个 ?4f3.14?102500?156.25mm,取孔距为150mm 16(15)滤池污水总渠设计

宽取0.2m,设计水深0.3m,深取1.5m,底坡i?1‰时 污水设计流量(反冲洗时)Q=0.0625m3/s

Q0.0625则槽中设计流速v???1.04m/s

w0.06水力半径R?2w0.2?0.3??0.075m x0.3?2?0.2211311?0.0753?0.00552?1.01m/s?1.05m/s 则v?R?i2?n0.013故取i?5.5‰基本合乎要求 (16)滤池滤板设计

滤池单室面积11.25m2,选用0.9×1.0m2滤板12块,每块板上布置49个滤头,则每m2

滤头数为54个,合乎要求

长柄滤头杆长50cm,其顶滤帽有缝隙36条,每条缝长20mm ,宽0.25m,总面积1.8cm2,则滤板开孔率为,属小阻力配水系统,滤头杆内径17.5mm,每个滤池设 12块滤板,共设 49×24=1176个滤头。

(17)气反洗设备的选用

鼓风机气量为Q=60×11.25=675m3/h=11.25m3/min=0.1875m3/s 风压计算:反冲洗滤料至顶水深0.5m,滤料厚1.20m 孔板及承托层0.20m,配气配水区0.75m

0.5?1.20?0.20?0.75则风压为H0??1?1.265个绝对大气压

10空气管道损失0.135大气压,再取0.1大气压的安全气压则H=1.5个绝对大气压

(18)水反洗设备的选用 长柄滤头杆长50cm,内径17.5mm

每池冲洗水量Q=11.25×15=168.75m3/h=46.9L/s 水泵扬程计算:

H=h1+h2+h3+h4

h1--排水H槽顶与反冲洗进水管之间的静水位差 h1=0.5+1.2+0.2+0.75-0.8=1.85m

h3--滤料层水头损失,取h3=1.20m水柱 h4--富余水头,取h4=1.0m

h2--配水系统水头损失,计算如下

46.9每滤头水量Q??0.04L/s,滤头杆的内径d=17.5mm

49?244Q4?0.04?103??16.6cm/s?0.166m/s 则v1??D23.14?1.7520.04?103?22.2cm/s?0.222m/s 滤帽缝中流速v2?1.8滤杆长L=50cm,滤帽缝隙面积f=180mm2

2L??0.166?0.036?0.2222?0.016m 则h2??0.043?1.7?0.038?180??d??19.6则H=1.85+0.016+1.20+1.0=4.07m

注:参考网上资料及《给水排水设计手册》第1、3、11册

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