普通快滤池计算

1、精品4.5普通快滤池工艺设计与计算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：24T240.123.8h12式中： 0.1 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 810m/h， 本 设计 取 v1 =10m / h ， 滤 池 面 积 为 ：FQ33986.6 1.05149.9m2v1T10 23.8根据设计规范，滤池个数不能少于2 个，即 N 2 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:fF149.937.4m 2N4式中： f 每个滤池面

2、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=6m ， B=6m ，故滤池的实际面积为6*6=36m2实际滤速v1=3600*1.05/(23.8*4*36)=10.41m/h，基本符合规范要求：滤速为810m/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Nv110.41v 2413.88m / h ，符合规范要求： 强制滤速一般为 1014 m/hN 141-可编辑 -精品2.滤池高度：H=H1+H2+H3+H4式中： H- 滤池高度（ m ），一般采用3.20-3.60m；H1- 承托层高度（ m ）；一般可按表（1

3、）确定；H2- 滤料层厚度（ m ）；一般可按表（2 ）确定；H3- 滤层上水深（ m) ；一般采取1.52.0mH4- 超高（ m ）；一般采用0.3m设计中取H1=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 41002砾石4 81003砾石8 16100本层顶面应高出配水4砾石16 32系统孔眼 100表 4-7滤池滤速及滤料组成滤料组成正常滤速强制滤速滤料种类粒径不均匀系数厚度(m/h)(m/h)(mm)(K8

4、0)(mm)-可编辑 -精品单层细砂石英砂<2.07007 9912滤料d10 0.55无烟煤<2.0300 400双层d10 0.8591212 16滤料石英砂<2.0400d10 0.55无烟煤<1.7450d10 0.85三层石英砂<1.525016 1820 24滤料d10 0.50重质矿石<1.770d10 0.25石英砂均匀级配1200d10=0.9 <1.481010 13粗砂滤料15001.2注：滤料的相对密度为： 石英砂 2.50 2.70 ；无烟煤 1.4 1.6 ；重质矿石 4.40 5.20 。每个滤池的配水系统1 、最大粒径滤

5、料的最小流化态流速d 1.312.31Vmf12.26m01.310.54(1 m0 ) 0.54Vmf-最大粒径滤料的最小流化态流速（m/s) ；-可编辑 -精品d- 滤料粒径（ m ）；- 球度系数；- 水的动力粘度 (N.S)/m2 m0- 滤料的孔隙率。设计中取 d=0.0012m， =0.98， m0=0.38，水温 200时 =0.001(N.S)/m2Vmf12.260.00121.310.38 2.311.08/s0.981. 310.0010.54(10.38) 0.54cm2 、反冲洗强度q=10KVmfq- 反冲洗强度 L/(s/m2),一般采用1215L/(s/m2)；

6、K- 安全系数，一般采用1.11.3.设计中取 K=1.33 、反冲洗水流量qg=f ·q式中 qg 反冲洗干管流量(L.s) 。qg=36 x 14=504L/s4 、干管始端流速4.qg10 3Vg.D 2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) 。-可编辑 -精品设计中取 D=0.8m450410 31.00 m / sVg.0.825 、配水支管根数Lnj= 2a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) ，一般采用0.250.30m。设计中取 a= 0

7、.30mnj= 26.040根0.30单格滤池的配水系统如图所示。-可编辑 -精品图 4-8单格滤池配水系统布置图6 、单根支管人口流量qgqj=n j式中qj- 单根支管入口流量（ L/s).qg504qj=12.6L / sn j407 、支管入口流速q j10 3V j2.D j4式中Vj-支管入口流速（ m/s), 一般采用 1.502.0m/sDj-支管管径（ m ）。设计中取 Dj=0.10m12.6103Vj1.60 m / s.0.10248 、单根支管长度l j1 ( B D )2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

8、取B=6m ， D=0.80m；l j1 ( 6.0 0.80) 2.6m29 、配水支管上孔口总面积-可编辑 -精品Fk=K.f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f 之比，一般采用0.2%0.25% ，设计中取 K=0.25%则 Fk=0.09 m210 、配水支管上孔口流速VkqgFk式中 Vk-配水支管上的孔口流速，一般采用5.06.0mVk0.6305.6m / s0.112511 、单个孔口面积f kdk24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 ），一般采用 912mm 。设计中取 dk=9mm

9、f k9263.5mm2412 、孔口总数N k9000001418个63.513 、每根支管上的孔口数nkNknj式中 nk-每根支管上的孔口数（个） 。nk141836个40-可编辑 -精品支管上孔口布置成二排，与垂线成450 夹角向下交错排列，如右图所示14 、孔口中心距akl jnk2式中ak- 孔口中心距（m ）。设计中取lj=2.6m， nk=36个2.6ak0.14m36215 、孔口平均水头损失12hkq2 g10 K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0

10、.2%0.25%。设计中取=5mm ， k=0.250/0；则孔口直径与壁厚之比d k9，选用流量系1.85数 =0.68121142hkq3.5m2 9.810 K19.610 0.680.2516 、配水系统校核对大阻力配水系统，要求其支管长度lj 与直径 dj 之比不大于60l j2.60d j26 <600.10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小于 0.5-可编辑 -精品Fk<0.5n j . f jFj=.D j24式中fj- 配水支管的横截面积（m2 ）。Fk0.11250.287 <0.5 ，满足要求。n j .

11、f j500.1024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n1=3条，池中洗砂排水槽总数为n2=6条a0=7.5/3=2.5m2 、每条洗砂排水槽长度为B b6 0.8l02.6m22式中： l0 每条洗砂排水槽长度（m ）b 中间排水渠宽度（m ）取 b=0.8m3 、每条洗砂排水槽的排水量qg504q084L / sn26式中： q0 每条洗砂排水槽的排水量-可编辑 -精品qg 单个滤池的反冲洗水量n2 洗砂

12、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：0 .5840. 5x 0.5q0.18m0.510001000v0.6式中： x洗砂排水槽断面模数v0 槽中流速（m/s ）一般采用 0.6 m/s5 、洗砂排水槽顶距砂面高度H eeH 22.5xc38.6%0.72.50.200.050.080.90m式中： He 洗砂排水槽顶距砂面高度e 砂层最大膨胀率，石英滤料一般采用30%50%，取 40%排水槽底厚度取 0.05mH2 滤料厚度取 0.7mc洗砂排水槽的超高，取0.08m6 、洗砂排水槽总面积为：F 2 x l 0n2 bL2 0.18 2.

13、66 0.80 6 10 .2m 2F10.2校核排水槽种面积与滤池面积之比：28% 25% ，基本满足要求f367 、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：-可编辑 -精品H e 1.73q g30.58 mgb 2单格滤池的反冲洗排水系统布置图如下：图 4-9单格滤池的反冲洗排水系统布置图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Wqft1436660181.44m 210001000式中： W 单个滤池的反冲洗用水总量t反冲洗时间 ,一般为 75min取 6min表 4-8 水冲洗强度及冲洗时间(

14、水温 20 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1215457 5双层煤、砂级配滤料1316508 6-可编辑 -精品三层煤、 砂、重质矿石级16175575配滤料2 、高位水箱冲洗（1 ）高位冲洗水箱的容积W1 1.5W 1.5q. f .t1.514 36360272.16m310001000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hw3 0.022.H 1 q0.022 0.40140.12m式中 hw3-承托层的水头损失（ m ）；H1-承托层的厚度（ m ）。设计中取

15、 H1=0.40m（3 ）冲洗时滤层的水头损失hw4砂1 . 1 m 0 .H 226501 1 0.41 0.7 0.68m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 ）。设计中取m0=0.41，水 =1000Kg/m3,砂 =2650Kg/m3,H2=0.7m。（4 ）冲刺水箱高度H thw1 hw 2 hw3 hw4 hw5式中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

16、道的沿程和局部水头损失之和（m ）；-可编辑 -精品hw2-配水系统的水头损失（m ）；hw5-备用水头（ m ），一般采用1.52.0m。设计中取hw1=1.0m，hw2=hk=3.5m， hw5=1.5mHt=1.0+3.5+0.12+0.68+1.5=6.8m3 、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：HH 0h1 hw 2 hw 3 hw 4 h5式中： H- 水泵扬程（ m ）；H0 排水槽顶与池最低水位高差（m ），一般采用7m 左右；h1- 水泵压水管路和吸水管路的水头损失（m ）；h5- 安

17、全水头（ m ），一般采用12m 。设计中取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DN700 ，管中流速V=1.3m/s符合要求。 水泵压水-可编辑 -精品管也采用钢管，压水管直径DN600 ，管中流速V=1.71m/s,符合要求。进、出水系统1 、进水总渠滤池的总进水量为Q1=33986.6=0.34m3/s设计中取进水管为DN80