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V型滤池的设计计算


V 型滤池的设计计算
简介: V 型滤池的设计计算。 关键字:V 型滤池 设计计算 1、设计参数的确定: 滤料:石英海砂,ρ r=2.65kg/L.粒径 0.95-1.3 滤层厚度 1.2-1.5 取 1.3 ,不均匀系数 k80=1.0-1.3

滤速:7-15

。沙上水深 1.2-1.3

.分别取 10



,1.3

反冲洗强度:

气反冲洗时:空气冲洗强度为 14-17

横向扫洗强度 1.4-2.0

气水反冲洗时:空气冲洗强度为 14-17

水冲洗强度为 4-5

横向扫洗强度为 1.4-2.0

水反冲洗时:水冲洗强度为 4-5

横向扫洗强度为 1.4-2.0

滤头:采用 QS 型长柄滤头,没平方米布置 48-56 个 2、滤池面积和尺寸

滤池工作时间为 24 小时,冲洗周期为 48 小时,每次冲洗时间为 10 4 。气水反冲洗 4 ,水放冲洗时间为 2 )时间工作时间为:

。(气反冲洗

T=

滤池面积:F=Q/VT=63000/10/23.92=263.4

采用滤池书 N=4,两两合建,共两座。

每个滤池的面积 f=F/N=66.5

查表可直接取 B=3.5

L=1

1 的滤板,实际滤池面积为 f=3.5*11*2=77

校核强度滤速:在机械搅拌澄清池之后,将出水用管道连接,因此,在胶合滤速时,可 以按三个池子工作,一个池子冲洗,三个池子分担一个池子的流量:

N*10/(N-1)=4*10/3=1.33<17

3、滤池高度 清水库高度 :H1=0.8 承托层高度:H2=0.1 滤料层高度:H3=1.3 砂面上水深:H4=1.3 超 总 (反冲洗时水位下降至派水槽顶,水深 0.5 )

高:H5=0.8 高:H=0.8+0.1+1.3+1.3+0.8=4.3

4、进水系统设计与计算。

(1)每座滤池进水总流量 Q=0.729/2=0.364

进水渠宽:

进水渠中正常水深:

h0=1.25B=0.75

渠中平均流速

每个滤池进水量 Q2=0.364/2=0.182

水力半径 R=0.6*0.75/(0.6+0.75*2)=0.214m

(2)进水方孔的边长 L2=

取 L2=0.4

,

V2=0.57

孔口面积按孔口淹没出流公式计算

Q=0.8A 式中 Q 按强制流量计算 Q=3*0.182/2=0.273

A=Q/0.8 取 h=0.1m A=0.244m2 中间方孔的面积按横向扫洗的水量计算 A`=A*Q 反水/Q=0.244*0.154/0.273=0.1374m2 边长 L =0.37m

侧孔面积 A``=A-A`=0.244-.0.1374=0.1066 边长=0.32m 注:两侧各一个进水方孔,用枕形充气橡胶阀来控制,待滤水进入方孔反冲洗时,此两 方孔关闭。中间另设一常开方孔,滤池反冲洗时,表面扫洗水面。此方孔经过溢流堰进入。 (3) 堰口的淹没深度及长度计算:

Q=

堰口长度 b 取 5 计算的 h=0.243m (4)横向扫洗小孔的设计与计算: 要点:小孔中心标高比反冲洗水位低 0.8-1.2cm,V 型槽内水由小孔出流时呈半淹没出 流,横向扫洗作用最佳。

扫洗冲洗强度为 2

所需水量

=q*f=2*4.2*16=0.1344

V 型槽底设 d=0.025m 的圆孔每槽 80 个 总面积为 80*3.14*0.025*0.025/4=0.4 m2 V 型槽倾角取 45 度,垂直高度为 1 米,壁厚 0.05 米。 5、气水反冲洗系统设计与计算 (1).配气系统的设计计算: V 型滤池采用 QS 型长柄滤头,每平方米布置 55 个 QS 型长柄滤头. 空气干管(每只滤池):

取空气干管内的流速 V=5

气反冲洗的强度为 16

单池面积 f=77

=q*f=16*77=1.232

D= 取 D=600mm 孔口直径:

=

=0.56

设孔口数为 40,每边为 20 个 每个孔的通气量为 1.232/40=0.0308m3/s

每个孔口流速 Vn=10

dn1= (2) 配水干管(每只滤池)

干管流量:

=fq 水=77*4=0.308

干管中水流流速 V 水=1.5

D 水=

取 D 水=500

V 水`=1.57

孔口计算: 设孔口数为 40,每边为 20 个

n 2=0.308/40=0.0077

取 Vn2=1.2

Ln2=

=0.80m

(3)校核气水分配渠的末端所需的最小截面和:

A= 末端截面积 A`=0.8*1=0.8m2 0.44<0.8 符合要求 6、排水系统的设计与计算 (1)排水槽: 收集 V 型槽横向扫洗和配水系统的冲洗水, 来自 V 型槽的排水量为;

qf=4*66.5=0.266

来自配水系统的排水量为;

qf=0.133+0.266=0.399

=0.133+0.266=0.399 取排水槽底端高度为 0.9m 起端高度为 0.8+1.3m 槽宽 B=0.8

超高 0.3m 则 槽内的水位高为 1.3-0.3=1m

槽底坡度 i=1.3/11=0.0118 水力半径为 0.8*1/(0.8+1+1)=0.286

水流流速

过水能力:Q=

(2)排水渠: 排水渠汇集 2 个滤池的反冲洗用水。

Q9=2*(0.154+0.308)=0.924

排水渠的宽 B= 取 B=0.8 排水渠中的正常水深 H0=1.25B=1.25*0.8=1

排水渠中的流速 =0.924/0.8/1=1.16

7、清水系统的设计与计算:

(1)清水总流量 Q=0.364

清水渠断面由结构来定。

每个滤池的清水管流量 Q7=0.182

取管径 D=600

, =1.45

(2)水封井的设计 为保证滤池在正常工作是池内的液面高出滤料层,水封井的出水堰顶标高与滤料层相同。 设计的平面尺寸为 2 米*2 米,堰底比滤池底部低 0.3 米,水封井的出水堰高度为 H=0.3+0.8+0.1+1.3=2.4m (3)反冲洗完毕时,滤料层的液面高度 滤料层的初始过滤水头损失为 0.3m(经验值), QS 型长柄滤头的水头损失为 0.22m,

水封井的的堰上水深为 反冲洗完毕时,滤料层的液面高度

0.15m

H=0.22+0.3+0.15=0.67m 即排水槽的顶部高出滤料曾 0.67 米,取 0.5 米。 8、冲洗水箱标高和容积的设计与计算:

Q=4

,

6

Q=2

,

10

(1)冲洗水箱的容积:

W=∑1.5qft=1.5*4*6*7760/1000+1.5*2*10*77*60/1000=263.34

(2)水箱的底部标高: 取水箱至滤池配水管的沿途及局部损失之和 H1=1 配水系统水头损失 H2=0.18 承托层水头损失 H3=0.022H2*q

=0.011*0.1*4 =0.0088 滤料层水头损失 H4=(ρ r-ρ )(10)H3/ρ

=(2.65-1)(1-0.45)*1.3 =1.18 安全富余水头 H5=1.5 冲洗水箱底应高出排水槽的高度为 H0=H1+H2+H3+H4+H5=1+0.18+0.009+1.18+1.5=3.87 (3)水箱的设计(设为圆柱体)。 取水箱内的水深为 2.8 。超高 0.5 则水箱的直径为 10.9 取 11


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