普通快濾池計(jì)算(共10頁(yè))

1、4.5 普通快濾池工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算4.5.1.濾池面積和尺寸濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為12h，濾池實(shí)際工作時(shí)間為：式中：0.1代表反沖洗停留時(shí)間由于該水廠引用水庫(kù)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(jì)濾速為810m/h，本設(shè)計(jì)取=10，濾池面積為： 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，濾池個(gè)數(shù)不能少于2個(gè)，即N2個(gè)，根據(jù)規(guī)范中的表如下： 本設(shè)計(jì)采用濾池個(gè)數(shù)為4個(gè)，其布置成對(duì)稱單行排列。每個(gè)濾池面積為: 式中：f每個(gè)濾池面積為（m2），N濾池個(gè)數(shù)N2個(gè),取4個(gè)F濾池總面積（m2）設(shè)計(jì)中采用濾池尺寸為：則L=6m，B=6m，故濾池的實(shí)際面積為6*6=36m2實(shí)際濾速v1=3600*1.05/(2

2、3.8*4*36)=10.41m/h，基本符合規(guī)范要求：濾速為810m/h。校核強(qiáng)制流速為：當(dāng)一座濾池檢修時(shí)，其余濾池的強(qiáng)制濾速為，符合規(guī)范要求：強(qiáng)制濾速一般為1014 m/h2.濾池高度： H=H1+H2+H3+H4式中：H-濾池高度（m），一般采用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)；一般采取1.52.0m H4-超高（m）；一般采用0.3m設(shè)計(jì)中取H1=0.40m，H2=0.70m，H3=1.80m，H4=0.30m； 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

3、 料粒徑(mm)厚度(mm)1礫 石241002礫 石481003礫 石8161004礫 石1632本層頂面應(yīng)高出配水系統(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(qiáng)制濾速(m/h)粒徑(mm)不均勻系數(shù)(K80)厚度(mm)單層細(xì)砂濾料石英砂d100.55<2.070079912雙層濾料無(wú)煙煤d100.85<2.03004009121216石英砂d100.55<2.0400三層濾料無(wú)煙煤d100.85<1.745016182024石英砂d100.50<1.5250重質(zhì)礦石d100.25<1.770均勻級(jí)配粗砂濾料石英砂d

4、10=0.91.2<1.4120015008101013注：濾料的相對(duì)密度為：石英砂2.502.70；無(wú)煙煤1.41.6；重質(zhì)礦石4.405.20。4.5.2每個(gè)濾池的配水系統(tǒng)1、最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速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(dòng)力粘度(N.S)/m2m0-濾料的孔隙率。設(shè)計(jì)中取d=0.0012m，=0.98，m0=0.38，水溫200時(shí)=0.001(N.S)/m2 2、反沖洗強(qiáng)度 q=10KVmfq-反沖洗強(qiáng)度L/(s/m2),一般采用1215L/(s/m2)；K-安全系數(shù)，一般采用1.11.3.設(shè)計(jì)中取K=1.3 q=

5、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 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干管管徑（m)。設(shè)計(jì)中取D=0.8m5、配水支管根數(shù)nj=式中nj-單池中支管根數(shù)(根); L-濾池長(zhǎng)度(m); A-支管中心間距(m)，一般采用0.250.30m。設(shè)計(jì)中取a= 0.30mnj=單格濾池的配水系統(tǒng)如圖所示。 圖4-8 單格濾池配水系統(tǒng)布置圖6、單根支管人口流量qj=式中 qj-單根支管入口流量（L/s).qj

6、=7、支管入口流速 式中 Vj-支管入口流速（m/s),一般采用1.502.0m/s Dj-支管管徑（m）。設(shè)計(jì)中取Dj=0.10m8、單根支管長(zhǎng)度式中 lj-單根支管長(zhǎng)度（m）； B-單個(gè)濾池寬度（m）； D-配水干管管徑（m）。設(shè)計(jì)中取B=6m，D=0.80m；9、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） K-配水支管上孔口總面積與濾池面積f之比，一般采用0.2%0.25%，設(shè)計(jì)中取K=0.25%則Fk=0.09 m210、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5.06.0m11、單個(gè)孔口面積式中 fk-配水支管上單個(gè)孔口面積（mm2）

7、； dk-配水支管上孔口的直徑（mm），一般采用912mm。設(shè)計(jì)中取dk=9mm12、孔口總數(shù)13、每根支管上的孔口數(shù)式中 nk-每根支管上的孔口數(shù)（個(gè)）。支管上孔口布置成二排，與垂線成450夾角向下交錯(cuò)排列，如右圖所示14、孔口中心距式中 ak-孔口中心距（m）。設(shè)計(jì)中取lj=2.6m，nk=36個(gè)15、孔口平均水頭損失 式中 hk-孔口平均水頭損失（m）； q-沖洗強(qiáng)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0.2%0.25%。設(shè)計(jì)中取=5mm，k=0.250/0；則孔口直徑與壁厚之比，選用流量系數(shù)=0.68 16、配水系

8、統(tǒng)校核對(duì)大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長(zhǎng)度lj與直徑dj之比不大于60<60對(duì)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<0.5Fj=式中 fj-配水支管的橫截面積（m2）。<0.5，滿足要求。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每側(cè)洗砂排水槽數(shù)（條）因洗砂排水槽長(zhǎng)度不宜大于6m，故在設(shè)計(jì)中將每座濾池中間設(shè)置排水渠，在排水渠兩側(cè)對(duì)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(zhǎng)度為式中：l0每條洗砂排水槽長(zhǎng)度（m）

9、b中間排水渠寬度（m） 取b=0.8m3、每條洗砂排水槽的排水量式中：q0每條洗砂排水槽的排水量qg單個(gè)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)：式中：x洗砂排水槽斷面模數(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% 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：校核排水槽種面積與濾池面積之比： ，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

10、距洗砂排水槽底部的高度為：?jiǎn)胃駷V池的反沖洗排水系統(tǒng)布置圖如下：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(jì)采用水泵供水反沖洗1、單個(gè)濾池的反沖洗用水總量式中：W單個(gè)濾池的反沖洗用水總量t反沖洗時(shí)間,一般為75min 取6min表4-8 水沖洗強(qiáng)度及沖洗時(shí)間(水溫20時(shí))濾 料 組 成沖洗強(qiáng)度L/(m2·s)膨脹率(%)沖洗時(shí)間(min)單層細(xì)砂級(jí)配濾料12154575雙層煤、砂級(jí)配濾料13165086三層煤、砂、重質(zhì)礦石級(jí)配濾料161755752、高位水箱沖洗（1）高位沖洗水箱的容積式中 W1-高位沖洗水箱的容積（m3

11、)。設(shè)計(jì)中取t=360s。（2）承托層的水頭損失式中 hw3-承托層的水頭損失（m）； H1-承托層的厚度（m）。設(shè)計(jì)中取H1=0.40m（3）沖洗時(shí)濾層的水頭損失式中 hw4-沖洗時(shí)濾層的水頭損失（m）； -濾料的密度（Kg/m3),石英砂密度一般采用2650Kg/m3; -水的密度（Kg/m3)； m0-濾料未膨脹前的孔隙率； H2-濾料未膨脹前的厚度（m）。設(shè)計(jì)中取m0=0.41，=1000Kg/m3,=2650Kg/m3,H2=0.7m。（4）沖刺水箱高度式中 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

12、系統(tǒng)的水頭損失（m）； hw5-備用水頭（m），一般采用1.52.0m。設(shè)計(jì)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）水泵流量式中 -水泵流量（L/s)。（2）水泵揚(yáng)程： 式中：H-水泵揚(yáng)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），一般采用12m。設(shè)計(jì)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(hào)的選擇：查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第十一冊(cè)選擇兩臺(tái)水泵（一備一用），其型號(hào)為：20SA-22A，泵的揚(yáng)程為16m，流量為500L/s，配套電機(jī)選用Y315L1-6，選兩臺(tái)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(jìn)、出水系統(tǒng)1、進(jìn)水總渠濾池的總進(jìn)水量為Q1=33986.6=0.34m3/s設(shè)計(jì)中取進(jìn)水管為DN800，管中流速為0.68m/s單個(gè)濾池進(jìn)水管Q2=0.486/4=0.121m3/s采用進(jìn)水管直徑D