最全V型濾池計算資料

1、V 型濾池計算一、設(shè)計參數(shù)一）設(shè)計規(guī)模1、總處理水量Qmax=180000*1.06=190800m3/d （水廠自用水量按6%設(shè)計）濾池共分為兩組，則單組濾池處理水量應(yīng)為：Q0=190800/2=95400 m3/d=3975 m3/h=1.104 m3/s2、單格濾池處理水量：每組濾池分為五格，則每格處理水量應(yīng)為：Q=95400/5=19080 m3/d=795 m3/h=0.22 m3/s （校核水量）Q=63600/5=12720 m3/d=530 m3/h=0.147 m3/s （設(shè)計水量）二）濾速設(shè)計取濾速為：v=8.74 m/s（6萬m3/d水量時設(shè)計濾速為5.82 m/s）三）

2、沖洗強(qiáng)度氣沖：Qq=15.0L/s?m2t=6min水沖：Qs=1.94L/s?m2 （氣洗階段） t=6minQs=3.8L/s?m2 （氣洗階段）t=6min表洗水（原水）強(qiáng)度1.8L/s?m2持續(xù)沖洗二、設(shè)計計算：1、有效過濾面積：F0=Q/v=795/8.74=91m22、取反沖洗排水梢寬度為: b=1.0m 3、平面布置取濾池池長L=13.0m,池寬B=8.4m則:濾池有效過濾面積為：F=13*8.4-13*1.4=91m2故符合要求實(shí)際濾速為：v=795/91=8.74m/s （校核水量濾速）v=530/91=5.82m/s （設(shè)計水量濾速）（計算中取反沖洗排水梢壁厚為 0.20m

3、）4、反沖洗水量、氣量沖洗階段沖洗強(qiáng)度（L/s?m2）單格濾池面積（m2）沖洗水量、氣量m3/s氣沖（氣量）15.01.37氣沖（水量）1.94910.18漂洗（水量）3.80.35表沖（水量）1.80.165、進(jìn)水孔取過孔流速v=0.9m/s,則空口面積應(yīng)為：Fjk=Q/v=0.22/0.9=0.24m2取孔 口尺寸為：LxH=500x500 （mm）過孔實(shí)際流速為：v=0.22/0.25=0.88m/s6、進(jìn)水渠道取進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.48m/s,渠道寬為2.0m,渠道內(nèi)最大流量為：Q0=1.104 m3/s,則渠道內(nèi)有效水深應(yīng)為：H=1.104/0.48/2.0=1.15m取超高0.40

4、m,貝U渠道斷面為 BXH=2.0X 1.55m 7、V型梢V型梢梢底設(shè)表面掃洗出水孔，直徑取 dv孔=0.04m,表掃孔間距150mm,每梢共計表掃孔86個，則單側(cè)V型梢出水孔總面積A 表孔=(3.14X 0.042/4) x 86=0.108m2進(jìn)水量為0.11m3/s時，v孔=1.02m/s表掃水量為0.08 m3/s時，v孔=0.74m/s8、濾后水出水管(濾后水集水渠與操作間水泵吸水渠聯(lián)通管)：取出水管管徑為DN1200,則出水管內(nèi)流速為：v=Q/F=1.104/ (3.14X 0.62) =0.98m/s9、出水總管：出水總管采用鋼管，取管內(nèi)最大流速為1.4m/s,則管徑應(yīng)為D=1

5、400mm。水泵吸水內(nèi)堰頂標(biāo)高為 86.8m,反沖洗水泵中心標(biāo)高為85.48m。10、濾料采用均質(zhì)石英砂，有效粒徑為 0.95mm,不均勻系數(shù)K=1.21.4。砂層厚度采用1.20m;墊層采用粒徑為4-8mm粒石，厚 度為 50mm。11、每格濾池實(shí)際過濾面積為：91m2 12、濾池豎向布置超高800mm濾料上水深1250mm濾料厚度（含墊層）1250mm濾板厚度100mm配水區(qū)高度900mm濾池總高4300mm三、反沖洗系統(tǒng)計算一）氣沖： Qq=15.0L/s?m2水沖： Qs=1.94L/s?m2 （氣洗階段）Qs=3.8L/s?m2 （氣洗階段）表洗水（原水）強(qiáng)度1.8L/s?m2二）反

6、沖洗水量、氣量沖洗階段沖洗強(qiáng)度（L/s?rn2）單格濾池面積（m2）沖洗水量、氣量m3/s氣沖（氣量）15.0911.37氣沖（水量）1.940.18漂洗（水量）3.80.35表沖（水量）1.80.16三）1、反沖洗水系統(tǒng)1）選泵反沖洗過程分為三個階段，第一階段為氣沖階段，先開一 臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)，再開一臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)；第二階段氣水沖階段， 停一臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)，開一臺水泵，此時以一臺水泵供給反沖洗 水；第三階段為漂洗階段，此時風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉，開兩臺水泵， 以兩臺水泵供給反沖洗水。因此，單臺反沖洗水泵選定如下：Q=1.94X 9lX3600=635m3/h,揚(yáng)程 11.0m,電機(jī)功率 35kW, 轉(zhuǎn)速=1

7、450r/min2）反沖洗水干管管內(nèi)最大流量為漂洗階段，Q=0.35m3/s=350L/s取管內(nèi)流速為v=1.8m/s,得管徑為DN5002、反沖洗氣系統(tǒng)1）鼓風(fēng)機(jī)選型設(shè)計要求鼓風(fēng)機(jī)流量為：Q=1.37m3/s=4932 m3/h選用3臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)（2用1備），每臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量2450m3/h、排氣壓力49kPa2）空氣干管取干管管徑為DN350 ，支管管徑為DN250v 支=13.8m/s, v 總=14m/s。3、反沖洗排水1）取排水管管徑為 DN700 ，管內(nèi)最大流量為：Q=0.35+0.16+0.18=0.69m3/s=690L/sv=1.81m/s2）排水槽排水槽按一般集水槽計算。梢寬為

8、1.00m,梢內(nèi)最大流量Q=0.51 m3/s,取梢內(nèi)流速為0.7m/s,則水深為：h=Q/vB=0.51/0.7 x 1=0.73m考慮堰上跌水，排水梢起端深為 0.95m。排水梢底板底面最低處高出濾板底100mm,底板坡度為0.046，排水槽最低處深為1.55m。排水槽頂端高出濾料層頂面0.5m四） 1、反沖洗水管路損失1）反沖洗水管管底至排水槽頂?shù)母卟顬?2.6m。2）沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失hi。反沖洗配水干管用鋼管，管徑 DN=500,管內(nèi)流速v=1.8m/s,布置管長 L 總計 70m。 用海增威廉公式計算反沖洗總管的沿程水頭損失為 hf=0.57m。局部水頭損失（沖洗

9、管配件及局部阻力系數(shù) S見表） hj= "/ (2g) =9.07X 1.82/ (2X9.8) =1.5m配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)七大小頭（DN300-350）10.051P止回閥（DN350）13.0伸縮接頭（DN350）22X0.21=0.42蝶閥（DN350）22X0.3=0.6r三通（一端封堵）33X1.5=4.5三通55X0.1=0.5合計149.07反沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失4hi=Ahf+Ahj=2.07mo3）濾池配水系統(tǒng)的水頭損失 h2。氣水分配干渠的水頭損失按氣水同時反沖洗時計算。此時， 渠上部是空氣，下部是反沖洗水，按矩形暗管（非滿流，n=0.

10、013）近似計算。此時氣水分配渠內(nèi)水面高 h=0.18/ （0.88X 1.0） =0.20m水力半徑=1.0X0.2/ （2X0.2+1.0） =0.14m水力坡降二（nv/R2/3） 2=1.8X10-3渠內(nèi)水頭損失=1.8X 10-3X 13=0.023m氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失。配水方孔的實(shí)際總面 =2X26X0.01=0.52m2 （兩側(cè)沿程各布置26個配氣小孔和26個布 水方孔，孔間距0.5m,共52個配氣小孔和52個布水方孔）?？卓诎?淹沒出流公式 Q=0.8A、須，v=Q/0.8A配水方孔水頭損失=0.18/（0.8 乂 0.52）2/（2 x 9.8）=0.01m反洗

11、水經(jīng)過濾頭的水頭損失。根據(jù)有關(guān)資料，反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失w 0.22m氣水同時通過濾頭時增加的水頭損失。氣水同時反沖時氣水 比k=7.73。濾帽縫隙總面積與濾池過濾總面積之比為1.25%,則長柄濾頭中的水流速度為0.18/ (1.25%X91) =0.16m/s通過濾頭時增加的水頭損失為 9810k(0.01-0.01v+0.12v2)=870Pa=0.087m濾池配水系統(tǒng)的水頭損失 h2=0.34m4)砂濾層水頭損失4 %。石英砂濾料容重丫 i為2.65t/m3,水的 容重丫為1t/m3,濾料膨脹前的孔隙率 m0為0.41m,濾料層膨脹前的 厚度為1.2m。濾料層水頭損失 h3= (丫

12、1/丫-1) (1- mo)H=1.17m5)富余水頭4 h4取1.5m,反沖洗水泵的最小揚(yáng)程H 泵 =2.6+2.07+0.34+1.17+1.5=7.68m反沖洗水泵揚(yáng)程11.0m滿足要求。2、反沖洗氣管路損失1)長柄濾頭的氣壓損失 P濾頭。氣水同時反沖洗時反沖洗用氣 量為1.37m3/s。每格濾池濾板78塊，每塊濾板安裝72個長柄濾頭， 共計安裝長柄濾頭數(shù)為 5616個，每格濾頭的通氣量為0.244L/s。濾頭在該氣體流量下的壓力損失考慮3kPa。2)氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失 P氣孔。配氣孔直徑為0.05m,共52個配氣小孔反沖洗時氣體通過配氣小孔的流速為1.37/52/0.0020

13、=13.2m/s。流量系數(shù)猿取0.6,氣水分配渠配氣小孔壓力損失 P氣孔=981v2/ （2g -）=2.42kPa3）配氣管道的總壓力損失 P管配氣管道的局部壓力損失 Pi。反沖洗空氣管長度為75m,干管管徑為DN350,支管管徑為DN250v 支=13.8m/s, v 總=14m/s。查給水排水設(shè)計手冊第5冊表6-2,空氣管道的比摩阻 為i氣為3.82Pa/m,空氣溫度30°時濁度修正系數(shù)為0.98.配氣管 線沿程壓力損5 Pi=0.98X 3.82X 75=280.77Pa=0.28kPa反沖洗配氣干管用鋼管，管徑DN=350,管內(nèi)流速v=14m/s。局部水頭損失（沖洗管配件及局部阻力系數(shù)S見表） hj=10E v2 p /（2g） =10X13.95X 142x 1.205/（2x 9.8） =1.68kPa配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)七大小頭(DN250-350)r10.151止回閥（DN250）14.5伸縮接頭22X0.21=0.42閘閥(2個DN350, 1個DN250)32X0.07+0.08=0.22三通（一端封堵）33X 1.5=4.5r三通66X0.1=0.690°彎頭44X 0.89=3.56合計2013.95配氣管道的