普通快濾池計算(2)

1、4.5普通快濾池工藝設(shè)計與計算4.5.1.濾池面積和尺寸濾池工作時間為24h,沖洗周期為12h,濾池實際工作時間為:24 0.1241223.8h式中：0.1代表反沖洗停留時間由于該水廠引用水庫里面的水，其水質(zhì)比較好，故該濾池采用石英砂單層濾料，其設(shè)計濾速為 810m/h ， 本設(shè)計取 v1 =10 m/ h ， 濾池面積為Qv1T33986.6 1.0510 23.82149.9m根據(jù)設(shè)計規(guī)范，濾池個數(shù)不能少于2個，即N2個，根據(jù)規(guī)范中的表如下:本設(shè)計采用濾池個數(shù)為 4個，其布置成對稱單行排列。每個濾池面積為：149.9437.4m2式中：f每個濾池面積為（m2）,N 濾池個數(shù)N 2個，取4

2、個F濾池總面積（m2）設(shè)計中采用濾池尺寸為：則L=6m , B=6m，故濾池的實際面積為6*6=36m2實際濾速 v仁3600*1.05/（23.8*4*36）=10.41m/h ，基本符合規(guī)范要求：濾速為810m/h。校核強制流速V2為：當(dāng)一座濾池檢修時，其余濾池的強制濾速為V2 -4 1041 13.88m/h，符合規(guī)范要求：強制濾速一般為1014 m/hN 14 12. 濾池高度:H=H1+H2+H3+H4式中：H-濾池高度（m）, 般采用3.20-3.60m ;H1-承托層高度（m）; 一般可按表（1）確定；H2-濾料層厚度（m）; 一般可按表（2）確定；H3-濾層上水深（m）;一般采

3、取1.52.0mH4-超高（m）; 般采用0.3m設(shè)計中取 H1=0.40m , H2=0.70m , H3=1.80m , H4=0.30m ;H 0.40 0.70 1.80 0.303.20m表4-6 大阻力配水系統(tǒng)承托層材料、粒徑與厚度層次(自上而下)材料粒徑(mm)厚度(mm)1:礫石241002礫石481003礫石8161004礫石16 32本層頂面應(yīng)咼出配水 系統(tǒng)孔眼100表4-7濾池濾速及濾料組成濾料種類濾料組成正常濾速(m/h)強制濾速(m/h)粒徑(mm)不均勻系數(shù)(K80)厚度(mm)單層細砂 濾料石英砂d10= 0.552.070079912雙層 濾料無煙煤d10= 0

4、.852.030040091212 16石英砂d10= 0.552.0400三層 濾料無煙煤d10= 0.851.745016 1820 24石英砂d10= 0.501.5250重質(zhì)礦石d10= 0.251.770均勻級配 粗砂濾料石英砂d10=0.9 1.21.41200 150081010 13注：濾料的相對密度為：石英砂 2.502.70;無煙煤1.41.6;重質(zhì)礦石4.405.20。4.5.2每個濾池的配水系統(tǒng)1、最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速1.31Vmf12.261.310.542.31(1m)Vmf-最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速(m/s);d-濾料粒徑(m)；-球度系數(shù);-水的動力

5、粘度(N.S)/m2 m0-濾料的孔隙率。Vmf12.260.00121310.98131 0.0010542.310.38(1 0.38)0.541.08cm / s2、反沖洗強度q=10KVmfq-反沖洗強度L/(s/m2), 般采用 1215L/(s/m2);K-安全系數(shù)，一般采用1.11.3.設(shè)計中取K=1.3q=10X1.3X1.08=14L/(s/m2)3、反沖洗水流量qg=f q式中qg 反沖洗干管流量(L.s)。qg=36 x 14=504L/s4、干管始端流速4.qg10.D式中Vg 干管始端流速(m/s)，一般采用1.0-1.5 m/s ; qg 反沖洗水流量(L/s);D

6、 干管管徑(m)o設(shè)計中取D=0.8m4 504 1021.00m/s.0.85、配水支管根數(shù)nj= 2式中nj-單池中支管根數(shù)(根);0.250.30m。L-濾池長度(m);A-支管中心間距(m)，般采用設(shè)計中取a= 0.30mnj= 240根0.30單格濾池的配水系統(tǒng)如圖所示。300300150.qgqj=-5044012.6L/S式中 qj-單根支管入口流量（L/s）.qg qj=- nj7、支管入口流速Vjqj10式中 Vj-支管入口流速（m/s）, 般采用1.502.0m/s Dj-支管管徑（m）。設(shè)計中取Dj=0.10m12.6 101.60m/s.0.10248、單根支管長度ij

7、 2（b D）式中Ij-單根支管長度（m）;B-單個濾池寬度（m）;D-配水干管管徑（m ）設(shè)計中取 B=6m , D=0.80m ;1lj -（6.0 0.80）2.6m9、配水支管上孔口總面積Fk=K.f式中Fk-配水支管上的孔口面積（m2）f之比，一般采用0.2%0.25%，設(shè)計中取K-配水支管上孔口總面積與濾池面積K=0.25%則 Fk=0.09 m210、配水支管上孔口流速Vk色Fk式中Vk-配水支管上的孔口流速，一般采用5.06.0m0.630Vk5.6m/s0.112511、單個孔口面積fkdk24式中fk-配水支管上單個孔口面積（ mm2）；dk-配水支管上孔口的直徑（mm），

8、一般采用912mm。設(shè)計中取dk=9mm12、Nk13、2 2963.5mm4孔口總數(shù)90000063.5每根支管上的孔口數(shù)1418 個nkNknj式中n k-每根支管上的孔口數(shù)（個）。nk竺36個40支管上孔口布置成二排，與垂線成450夾角向下交錯排列，如右圖所示14、孔口中心距l(xiāng)jak2式中ak-孔口中心距（m）。設(shè)計中取lj=2.6m , nk=36個ak2.63620.14m15、孔口平均水頭損失hk21 q2 g 10 K式中hk-孔口平均水頭損失（m）；q-沖洗強度L/（s/.m2;-流量系數(shù)，與孔口直徑和壁厚的比值有關(guān);K-支管上孔口總面積與濾池總面積之比，一般采用設(shè)計中取=5m

9、m，k=0.250/0 ;則孔口直徑與壁厚之比dk0.2%0.25%。91.8，選用流量系數(shù)5=0.68hk12 9.82q10 K119.61410 0.68 0.2523.5m16、配水系統(tǒng)校核對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度lj與直徑dj之比不大于60dj2.600.102660對大阻力平配水系統(tǒng)，要求配水支管上孔口總面積Fk與所有支管橫截面積之和的比值小于0.5“fj0.52Fj-.Dj4式中fj-配水支管的橫截面積（m2）。0.287 0.5，滿足要求。0.1125500.10244.5.3.洗砂排水槽1、洗砂排水槽中心距a0=l/n1式中：aO洗砂排水槽中心距n1每側(cè)洗砂排水槽數(shù)（

10、條）因洗砂排水槽長度不宜大于6m,故在設(shè)計中將每座濾池中間設(shè)置排水渠，在排水渠兩側(cè)對稱布置洗砂排水槽，每側(cè)洗砂排水槽數(shù)n1=3條，池中洗砂排水槽總數(shù)為n2=6條a0=7.5/3=2.5m2、每條洗砂排水槽長度為6 0.822.6m式中：10每條洗砂排水槽長度（m） b中間排水渠寬度（m）取b=0.8m3、每條洗砂排水槽的排水量q。qg50484L /sm6式中：q0每條洗砂排水槽的排水量qg單個濾池的反沖洗水量n2洗砂排水槽總數(shù)4、洗砂排水槽斷面模數(shù)洗砂排水槽采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面，如圖:洗砂排水槽斷面模數(shù):0.50.5q1000v0.5840.51000 0.60.18m式中：x洗砂排水槽斷面模

11、數(shù)v0槽中流速（m/s）一般采用0.6 m/s5、洗砂排水槽頂距砂面高度He eH 22.5xc 38.6% 0.72.5 0.200.05 0.080.90m式中：He 洗砂排水槽頂距砂面高度e砂層最大膨脹率，石英濾料一般采用30%50%，取 40%3排水槽底厚度取0.05mH2 濾料厚度取0.7mc洗砂排水槽的超高，取 0.08m6、洗砂排水槽總面積為：F 2x l0 n2 bL 2 0.18 2.6校核排水槽種面積與濾池面積之比:10.228%25%，基本滿足要求7、中間排水渠中間排水渠選用矩形斷面，渠底距洗砂排水槽底部的高度為:He 1.73 3 qg20.58mvgb單格濾池的反沖洗

12、排水系統(tǒng)布置圖如下:KJ1*JnLIl Jfirlin1DD0 ICOC zoao 1D00圖4-9單格濾池的反沖洗排水系統(tǒng)布置圖4.5.4濾池反沖洗濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO(shè)沖洗水泵供給，本設(shè)計采用水泵供水反沖洗1、單個濾池的反沖洗用水總量. qft 14 36 6 62W181.44m1000 1000式中：W單個濾池的反沖洗用水總量t反沖洗時間，一般為75min取6min表4-8水沖洗強度及沖洗時間（水溫20 C時）濾料組成沖洗強度L/(m2 s)膨脹率（%）沖洗時間（min）單層細砂級配濾料12 154575雙層煤、砂級配濾料13 165086三層煤、砂、重質(zhì)礦石級 配濾料16 1

13、755752、高位水箱沖洗1000272.16m3（1）高位沖洗水箱的容積W1 1.5W 1.51.51000式中 W1-高位沖洗水箱的容積（m3）。設(shè)計中取t=360s。（2）承托層的水頭損失hw3 0.022.H1 q 0.022 0.40 140.12m式中hw3-承托層的水頭損失（m）;H1-承托層的厚度（m）。設(shè)計中取 H仁0.40m（3 ）沖洗時濾層的水頭損失砂2650hw41 .1 mo .H211 0.410.70.68m水1000式中 hw4-沖洗時濾層的水頭損失（m）;砂-濾料的密度（Kg/m3）,石英砂密度一般采用 2650Kg/m3;水-水的密度（Kg/m3）;m0-H

14、2-濾料未膨脹前的孔隙率；-濾料未膨脹前的厚度（m）。設(shè)計中取 m0=0.41， 水=1000Kg/m3,砂=2650Kg/m3,H2=0.7m。（4）沖刺水箱高度Hthw1九2hw3hw4hw5式中Ht-沖洗水箱的箱底距沖洗排水曹頂?shù)母叨龋╩）;hw1-水箱與濾池間的沖洗管道的沿程和局部水頭損失之和（ m）;hw2-配水系統(tǒng)的水頭損失（m）;hw5-備用水頭（m）, 般采用1.52.0m。設(shè)計中取 hw1=1.0m， hw2=hk=3.5m， hw5=1.5m Ht=1.0+3.5+0.12+0.68+1.5=6.8m3、水泵反沖洗 （1 ）水泵流量Q,f .q式中 Q,-水泵流量（L/s）

15、。Q 36 14504L/S（2）水泵揚程：H 0 h1 hw2 hw3hw 4h5式中：H-水泵揚程（m）;H0 排水槽頂與池最低水位高差（m），一般采用7m左右；h1-水泵壓水管路和吸水管路的水頭損失（m）;h5-安全水頭（m），般采用12m。設(shè)計中取 H0=7m， h1=2.0m， hw2=hk=3.5m， hw3=0.12m， hw4=0.68m， h5=1.5m。 H=7.0+2.0+3.5+0.12+0.68+1.5=14.8m（3）水泵型號的選擇：查給排水設(shè)計手冊第十一冊選擇兩臺水泵（一備一用），其型號為：20SA-22A，泵的揚程為16m，流量為500L/S，配套電機選用 Y315L1-6，選兩臺泵一用一備。水泵吸水管采用鋼管，吸水管直徑DN700，管中流速V=1.3m/s符合要求。水泵壓水管也采用鋼管，壓水管直徑DN600，管中流速 V=1.71m/s,符合要求。4.5.5.進、出水系統(tǒng)1、進水總渠濾池的總進水量為 Q1=33986.6=0.34m3/s設(shè)計中取進水管為 DN800 ,管中流速為0.68m/s單