水廠畢業(yè)設(shè)計模板僅供參考

1、第9章 凈水構(gòu)筑物的計算 9.1 設(shè)計供水量(18400+22720+1233.6+10588.4)=55589.1/d 取Q=56000 /d式中：水廠自用水量系數(shù)，一般在之間，取=1.05最高日平均日處理水量： 消防水量可儲存于清水池中，故設(shè)計流量中不包括消防水量，以免水量過大，構(gòu)筑物設(shè)計尺寸增大，造價增大而水量卻過剩。9.2 藥劑溶解池和溶液池計算設(shè)計參數(shù)：為增加溶解速度及保持均勻的濃度，一般采用水力、機械及壓縮空氣等方法攪拌。設(shè)計藥劑溶解池時，為便于投置藥劑，溶解池的設(shè)計高度一般以在地平面以上或半地下為宜，池頂宜高出地面1.0m左右，以減輕勞動強度，改善操作條件。溶液池的底坡不小于0.

2、02，池底應(yīng)有直徑不小于100mm的排渣管，池壁需設(shè)超高，防止攪拌溶液時溢出。溶解池一般采用鋼筋混凝土池體來防腐。 采用聚合氯化鋁混凝劑，根據(jù)設(shè)計資料由原水最高濁度500度確定混凝劑最大投加量為23.4mg/L，采用計量泵投加。9.2.1 溶液池 式中：溶液池溶劑，； Q處理的水量， a混凝劑最大投加量， c溶液濃度，一般取5%20%（按商品固體重量計），取c=10 n每日調(diào)制次數(shù)，一般不超過3次，取n=2溶液池設(shè)置兩個，每個容積均為/2=3.25溶液池的形狀采用矩形，尺寸為：長寬高=1.8m1.5m1.3m，其中包括超高0.2m，沉渣高度0.1m。9.2.2 溶解池1. 溶解池容積 =0.3

3、=0.36.5=1.95采用兩格，容積均為/2=0.975，溶解池的形狀采用矩形，尺寸為：長寬高=1.0m1.0m1.3m，其中包括超高0.2m，沉渣高度0.1m。2. 溶解池的放水時間采用t=10min，則放水流量：查水力計算表得放水管管徑=25mm，相應(yīng)流速=0.85m/s溶解池底部設(shè)管徑=100mm的排渣管一根，攪拌設(shè)備采用中心固定式平槳板式攪拌機3. 投藥管投藥管流量：查水力計算表得投藥管管徑=20mm，相應(yīng)流速=0.62m/s溶解池底部設(shè)管徑=100mm的排渣管一根4. 計量泵壓力投加如簡圖：9.3 加藥間設(shè)計及平面布置9.3.1 堿式氯化鋁所需要倉庫面積1. 干粉堿鋁最大日用量：5

4、600023.4=1310.4kg/d2. 堿鋁干粉存量按15天計，1310.415=19656 kg3. 堿鋁干粉每袋重40kg，體積為0.1倉庫所需儲存袋數(shù)為：19656/40=491.4袋，所占面積為491.40.1=49.14，堆積高度為1m，所占倉庫面積為：49.14/1=49.14，取為50.09.3.2 加藥間平面布置9.4 混合設(shè)備(管式靜態(tài)混合器)9.4.1 混合設(shè)備：采用熱浸鍍鋅管式靜態(tài)混合器，近期采用2個9.4.2 設(shè)計計算： 1. 水流速度由于絮凝池進水管的流速要求v1.0m/s,故取v=1.2m/s2. 每組混合器處理水量為:0.648/2=0.3243. 靜態(tài)混合器

5、直徑D: D=0.59m,取為600mm4. 水流過靜態(tài)混合器的水頭損失:靜態(tài)混合器設(shè)3節(jié)混合元件,即n=3h=0.1184n9.5 絮凝設(shè)備 (折板絮凝池)設(shè)計參數(shù):折板絮凝池第一段的流速大致為0.12-0.18m/s,絮凝時間為2.5-3.5min;第二段的流速大致為0.10-0.15m/s,絮凝時間為2.5-3.5min;第三段的流速大致為0.08-0.12m/s,絮凝時間為2.5-3.5min.折板夾角可采用90度,折板寬度b采用0.5m,折板長度為0.8-1.0m;折板絮凝池要設(shè)排泥措施.9.5.1 絮凝設(shè)計參數(shù)確定1.絮凝池組數(shù)n=1,一組絮凝池由2個絮凝池組成.2.絮凝時間取10

6、min.3.絮凝池進口流速為0.4m/s,絮凝池出口流速為0.05m/s,過渡區(qū)流速為0.04m/s 9.5.2 設(shè)計計算 1. 設(shè)一組絮凝池由兩個絮凝池組成,則單池設(shè)計流量為: =0.324 2. 絮凝池所需容積及絮凝池總體尺寸確定 絮凝池所需凈容積為:V=2QT=20.3241060=388.8 絮凝池的隔墻,折板所占容積按30%計算,則絮凝池的實際體積為1.3V=505.44 為了與沉淀池配合,現(xiàn)取折板絮凝池池長16.0m,池高為5.0m,池內(nèi)平均水深為4.5m,則折板絮凝池的寬為B=1.3V/LH=7.02m,取B=7.00m.3.進水管計算設(shè)兩條進水管,其設(shè)計流量為0.324,取流速

7、V=1.2m/s直徑D=0.59m,取為600mm兩條進水管承擔兩個絮凝池4.折板翻騰絮凝部分(1) 分室分格折板絮凝池分為5個絮凝室,每個絮凝室分為若干格,具體布置如圖: 第絮凝室:分為5格,每格凈寬為1.216m(未計折板厚所占體積),該室的水流速度為0.40m/s,則每格長為,取0.70m 第絮凝室:分為4格,每格凈寬為1.522m,該室的水流速度為0.30m/s,則每格長為,取0.70m 第絮凝室:分為3格,每格凈寬為2.131m,該室的水流速度為0.20m/s,則每格長為,取0.75m 第絮凝室:分為3格,每格凈寬為2.131m,該室的水流速度為0.10m/s,則每格長為,取2.00

8、m 第絮凝室:分為2格,每格凈寬為3.270m,該室的水流速度為0.05m/s,則每格長為,取2.50m(2) 折板設(shè)計折板的通道拐彎處的過水斷面面積為通道過水斷面的1.2-1.5倍,按此原則對折板進行湊整計算.第室內(nèi):第一塊折板上部的水深為: 第三格折板上部孔口水深與其相同 折板部分總高為:5.0-1.16-0.30=3.54m(0.3m為超高)第二塊折板下部孔口高為: 第四格折板下部孔口高與其相同則折板的總高為:5.0-1.39=3.61m第室至第室隔墻上部孔口的水深(取孔口寬為0.80m)為:第室內(nèi):第一格折板及第三格折板下部孔口高為: 則折板部分的總高為:5.0-1.85=3.15m

9、第二格折板上部的水深為: 則折板部分總高為:5.0-1.54-0.30=3.16m(0.30m為超高)第室至第室隔墻上部孔口的水深(取孔口寬1.00m)為:第室內(nèi):第一格折板下部孔口高為: 則折板的總高為:5.0-2.59=2.41m第二格折板上部孔口的水深為: 則折板部分總高為:5.0-2.16-0.30=2.54m第室至第室隔墻下部孔口高度為:取孔口寬為1.20m,安全系數(shù)為1.2第室內(nèi):第一格折板上的水深為: 則折板部分總高為-0.30=2.54m第二格折板下部孔口高為: 則折板部分總高為:5.0-2.59=2.41m第室至第室隔墻上部孔口水深為:(孔口寬為1.30m)第室內(nèi):折板下部孔

10、口高為: 則折板部分的總高為:5.0-3.89=1.11m第室到過渡區(qū)上部隔墻上孔口水深為: 折板規(guī)格及數(shù)量室別lb折板塊數(shù)700300256070040030277504003015150050040112000600403 5.折板絮凝池水頭損失計算 幾點說明 折板內(nèi)的水頭損失按明渠漸放漸縮計算水流從折板一邊流到另一邊的流速為該室內(nèi)的流速,從一室到另一室的流速為兩室流速的平均值 峰寬值的確定B=2b式中:A峰寬(m) B谷寬(m) b折板寬(m) 折板夾角設(shè)板長L,根據(jù)流量不便原則:Q=LAV1=LBV2則得當=90時,B= 折板通道上的斷面尺寸及流速的確定室別每格長度(m)每格寬度(m)

11、間距(m)面積()擴大斷面流速(m/s)縮小斷面流速(m/s)1.2160.701.2160.8510.2820.381.6401.1481.5220.701.5221.0650.2220.3042.0881.4622.1310.752.1311.5980.1600.2032.6972.0222.1312.002.1313.1970.0760.1012.8384.2573.272.503.2706.5400.0390.054.1198.238 絮凝池流線上水頭損失計算與絮凝池內(nèi)水位標高的確定第一室: 有效水深為4.70m,超高0.30m,池深為5.0m第一室的入口處:V=0.40m/s,B=1

12、.216m,Q=0.324 入口孔口高為:=1.2Q/BV=1.20.324/(1.2160.4)=0.799m 入口的水頭損失為:=(1.06+1.80)其中: 第一格:漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 第一塊折板上的板頂標高為:4.70-1.216=3.484m第二格(第三格與之相同)漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 下部轉(zhuǎn)彎孔口高度為1.39m,則孔口的實際流速為:V=Q/HB=0.324/(1.390.70)=0.33m/s孔口內(nèi)水頭損失為:第三格內(nèi)的水位標高為:4.70-0.012-0.028-0.013-0.028-0.019=4.600m第三塊折板的板頂標高為:4.6

13、0-1.16=3.440m第五格 第四格水頭損失計算同第三格水流經(jīng)過第四塊折板下面的孔口流速為0.33m/s,則孔口內(nèi)水頭損失為:漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 第五格內(nèi)的水位標高為:4.600-0.028-0.013-0.019-0.013-0.028=4.499m水流從第室流入第室時,孔內(nèi)水頭損失為:孔內(nèi)水深1.16m,則過流孔的孔底標高為:4.499-1.16=3.339m第絮凝室內(nèi)總水頭損失為:第室:第一格:漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 下部轉(zhuǎn)彎孔口高度為1.85m, 孔口內(nèi)的實際流速為: V=Q/HB=0.324/(1.85.70)=0.25m/s孔口內(nèi)水頭損失為:

14、第三格內(nèi)的水位標高為:4.499-0.038=4.461m第二格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 該格內(nèi)的水位標高為:4.461-(0.005+0.013) 2-0.011=4.414m水流從第二格流入第三格的折板上水深為1.54m,則該格折板板頂標高為:4.414-1.54=2.874m 第三格水頭損失計算同第二格；第三塊折板下孔口高度及水頭損失均同第一塊折板 第四格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 第四格內(nèi)的水位標高為:4.414-(0.005+0.013) 2-0.011=4.367m第絮凝室的總水頭損失：4.461-4.367=0.094m第室： 從第室流入第室的孔口在上面

15、，其孔口高度為1.296m 孔口內(nèi)水頭損失為： 孔口底標高為：4.367-1.296=3.071m 第一格：第一格內(nèi)水位標高為：4.367-0.012=4.355m漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 水流流過第一塊折板下面的孔口高度為2.590m孔口內(nèi)流速為：V=Q/BH=0.324/（2.590.75）=0.167m/s則孔口內(nèi)水頭損失為： 第二格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 第二格內(nèi)水位標高為：4.355-0.0012-0.0020-0.0049-0.0016-0.0030=4.342m第二塊折板上的水深為2.16m ，則折板頂標高為：4.342-2.16=2.182m 第三

16、格 漸放、漸縮斷面的水頭損失同第一格，分別為0.012及0.020m 水流從第室流至第室的孔高為2.16m孔內(nèi)流速為：V=Q/BH=0.324/（2.161.50）=0.10m/s 孔口水頭損失為： 第室的水頭損失為：4.355-4.342+0.0012+0.0020=0.0162m第室： 第一格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 該格內(nèi)水位標高為：4.342-0.0012-0.0020-0.0018-0.0003-0.0006=4.336m第一塊折板上的水深為2.16m ，則折板頂標高為：4.336-2.16=2.176m 第二格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 水流流過第二塊折板

17、下面的孔口高度為2.590m，孔口內(nèi)流速為：V=Q/BH=0.324/（2.591.50）=0.083m/s則孔口內(nèi)水頭損失為： 第三格漸放、漸縮斷面的水頭損失同第二格，分別為0.0003及0.0006m水位標高：4.336-2（0.0003+0.0006）-0.0012=4.333m總水頭損失：4.336-4.333=0.003m 水流從第室流至第室的孔高為3.32m，則孔口底標高為：4.333-3.32=1.013m 第室： 第一格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 該格內(nèi)水位標高為：001=4.332m水流從第一格經(jīng)折板下孔口流入第二格，折板下的孔口高為3.89m，則孔口的實際流速為

18、：V=Q/BH=0.324/（2.03.89）=0.042m/s則孔口內(nèi)水頭損失為： 第二格漸放斷面水頭損失: 漸縮斷面水頭損失: 第二格內(nèi)水位標高：4.332-（0.00003+0.0001）2-0.0003=4.331m 水流從第室流入過渡區(qū)上部孔口高為4.32m，則孔口內(nèi)的實際流速為：V=Q/BH=0.324/（4.322.00）=0.038m/s孔口內(nèi)水頭損失為： 過渡室水位標高為：4.331-0.0003=4.330m絮凝池總水頭損失為：6. G、GT值校核R=1000，=0.0179 g/cms（0）=0.0167 g/cms（2）=0.0007 g/cms（36）絮凝體總體積為：

19、V=875=280折板所占體積為：=0.70.30.02560+0.70.40.03027+0.750.400.0315+1.50.50.04011+2.00.60.0403=1.32 折板絮凝池的有效體積為：V0=280-1.32=278.68 折板絮凝池的實際停留時間：T= V0/Q=278.68/（0.32460）=14.34min=860.40s） ）GT值在（-）之間，滿足要求。9.5.3 絮凝池布置圖：9.6 沉淀設(shè)備（平流沉淀池）9.6.1 設(shè)計要點： 混凝沉淀時，出水濁度一般低于10度，特殊情況下不超過15度 池數(shù)或分格數(shù)一般不少于2個 池內(nèi)平均水平流速，混凝沉淀一般為1025

20、mm/s 沉淀時間應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)和沉淀后的水質(zhì)要求，一般采用1.03.0h。當處理低溫、低濁度水時或高濁度水時，沉淀時間應(yīng)適當增長 有效水深一般為3.03.5m，超高一般為0.30.5m 池的長寬比應(yīng)不少于4：1，每格寬度或?qū)Я鲏﹂g距一般采用38m ，最大為15m 池的長深比應(yīng)不小于10：1，采用吸泥機排泥時，池底為平坡 池子進水端用穿孔花墻配水時，在沉泥面以上0.30.5m處至池底部分的花墻不設(shè)孔眼 泄空時間一般不超過6h 沉淀池的水力條件用弗勞德數(shù)Fr復(fù)核控制，一般Fr控制在之間9.6.2 設(shè)計計算 設(shè)計參數(shù)：沉淀池個數(shù)采用n=2，沉淀時間T=1h，池內(nèi)平均水平流速V=14mm/s1. 設(shè)

21、計用水量Q Q=56000/d=2333/h2. 池體尺寸 單池容積W W=QT/n=23331/2=1167 池長L L=3.6VT=3.6141=50.4m 采用50m 池寬B 池的有效水深采用H=3m，則池寬B=W/LH=1167/503=7.78m 采用8m（為配合絮凝池寬度） 沉淀池尺寸為：LBH=50m8m3m L/B=50/8=6.254 符合要求L/H=50/3=16.6710 符合要求 3.進水穿孔墻 沉淀池進口處用磚砌穿孔墻布水，墻長8m，墻高3.3m（有效水深3m，用機械刮泥裝置排泥，其積泥厚度0.10m，超高0.20m） 穿孔墻孔洞總面積A孔洞處流速采用V0=0.25m

22、/s,則A=Q/3600nV0=2333/(360020.25)=1.30 孔洞個數(shù)N孔洞形狀采用矩形,尺寸為16cm14cm,則N=A/A1=1.30/(0.160.14)=58.04個取60個 孔洞布置a. 孔洞布置成6排,每排孔眼數(shù)為60/6=10個b. 水平方向孔洞間距取600mm,則每排10個孔洞時,其所占的寬度為:10160+10600=7600mm剩余寬度:B-7600=8000-7600=400mm 均分在個灰縫中c. 垂直方向孔洞凈距取250mm,最上一排孔眼的淹沒水深為250mm,則孔眼的分布高度為:H0=250+6140+6250=2590mm2600mm4. 沉淀池水力

23、條件復(fù)核 水力半徑R R=W/=BH/B+2H=83/8+23=1.71m 弗勞德數(shù)Fr Fr=V2/Rg=0.0142/1.719.81=1.1710-5 在規(guī)定范圍內(nèi),符合要求 5.出水渠設(shè)計 采用薄壁三角堰出水,堰口應(yīng)保證水平,渠道斷面采用矩形 出水堰的總長度l=Q/q 式中: l出水堰的總長,m q出水堰的堰上負荷, /(.d),一般不大于500/(.d)設(shè)計時采用280/(.d)則l=Q/q=28000/280=100m出水堰設(shè)計5條,每條出水堰長為10m,雙側(cè)集水匯入出水總渠,出水支渠寬采用0.40m 出水渠寬度采用0.80m,則渠內(nèi)水深跌水高度0.15m,則出水渠深度為0.60m

24、6. 排泥措施為取得較好的排泥效果,可采用機械吸泥,在池子兩邊設(shè)置運行軌道,吸泥隨即進入排泥管,排入指定位置. 采用機械吸泥,可不設(shè)存泥區(qū),池底為平坡,充分利用沉淀池容積,一般不需要放空定期放空清洗,減少勞動強度. 沉淀池放空管,直徑應(yīng)按下式計算: ,采用DN250mm 式中:H0池內(nèi)平均水深 t放空時間(s),此處按3h計 7. 排泥設(shè)備的選擇 采用SXH型虹吸式吸泥機,跨度16m,寬度2.2m,高度1.6m,車速1米/分,虹吸管12跟,驅(qū)動機構(gòu)形式為兩邊同步 8. 緩沖區(qū)的設(shè)計 絮凝池與沉淀池一體合建時,中間設(shè)有緩沖配水渠,使其進水更為均勻,配水區(qū)長與沉淀池寬保持一致為16m,底部與沉淀池

25、底部齊平,寬為0.5m 9. 出水管 采用流速為1.20m/s ,采用DN600mm9.6.3 沉淀池布置圖9.7 過濾設(shè)備 (V型濾池) 9.7.1 設(shè)計要點: 濾速可達720m/h,一般為12.515.0m/h。 采用單層加厚均粒濾料,粒徑一般為0.951.35mm,允許夸大到0.702.00mm,不均勻系數(shù)1.21.6或1.8之間。 對于濾速在720m/h之間的濾池,其濾層厚度在0.951.5之間選用,對于更高的濾速還可相應(yīng)增加。 底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統(tǒng),不設(shè)礫石承托層。 反沖洗一般采用氣沖,氣水同時反沖和水沖三個過程,大大節(jié)省反沖洗水量和電耗,氣沖強度為1316 L/s,清水

26、沖洗強度為3.64.1 L/s,表面掃洗用原水,一般為1.42.2 L/s。 整個濾料層在深度方向的粒徑分布基本均勻,在反沖洗過程中濾料層不膨脹,不發(fā)生水力分級現(xiàn)象,保證深層截污,濾層含污能力高。 濾層以上的水深一般大于1.2m,反沖洗時水位下降到排水槽頂,水深只有0.5m 。 V型進水槽和排水槽分設(shè)于濾池的兩側(cè),池子可沿著長的方向發(fā)展,布水均勻V 型濾池是恒水位過濾，池內(nèi)的超聲波水位自動控制可調(diào)節(jié)出水清水閥，閥門可根據(jù)池內(nèi)水位的高、低，自動調(diào)節(jié)開啟程度，以保證池內(nèi)的水位恒定。V 型濾池所選用的濾料的鋪裝厚度較大（約1.40m），粒徑也較粗（0.951.35mm）的石英砂均質(zhì)濾料。當反沖洗濾層

27、時，濾料呈微膨脹狀態(tài)，不易跑砂。V 型濾池的另一特點是單池面積較大，過濾周期長，水質(zhì)好，節(jié)省反沖洗水量。單池面積普遍設(shè)計為7090，甚至可達100以上。由于濾料層較厚，載污量大，濾后水的出水濁度普遍小于0.5NTU。V 型濾池的沖洗一般采用的工藝為氣洗氣水同時沖洗水沖洗+表面掃洗。9.7.2 設(shè)計參數(shù)確定設(shè)計水量 Q=56000/d濾速V=10m/h濾池沖洗確定(見下表)沖洗強度(L/S. )沖洗時間(min)第一步(氣沖)153第二步(氣水同時沖洗)空氣 15水 44第三步(水沖)55總沖洗時間12min=0.2h沖洗周期T=48h反沖橫掃強度1.8L/(s)【一般為 1.42.0 L/(s

28、)】9.7.3 設(shè)計計算(1)池體設(shè)計 濾池工作時間tt=24t24/T=240.224/28=240.1=23.9(h)(式中未考慮排放濾水) 濾池面積F濾池總面積F=Q/Vt=56000/1023.9=234.3 濾池的分格為節(jié)省占地,選雙格V 型濾池,池底板用混凝土,單格寬=3.0m,長=10.5m,單格面積31.5,共分4 座,左右對稱布置,每座面積f=63,總面積252.0 校核強制濾速VV=NV/(N1)=410/4-1=13.3m/h 濾池高度的確定濾池超高=0.30m濾池口水深=1.50m濾層厚度=1.40m(0.951.50m)濾板厚=0.15m濾板下布水區(qū)高度=0.90m(

29、0.700.90m)則濾池總高度=0.90+0.15+1.40+1.50+0.30=4.25m 水封井的設(shè)計濾池采用單層加厚均粒濾料,粒徑0.951.35 ,不均勻系數(shù)1.201.60均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算式中:水流通過清潔濾料層的水頭損失,;V水的運動黏度, /s; 20時為0.0101 /sg重力加速度, 981 /s2;濾料孔隙率; 取0.50;與濾料體積相同的球體直徑,取=0.141cm濾層厚度, =140 cmv濾速,/s,v=10m/h=0.28 /s;濾料粒徑球度系數(shù),天然砂粒為0.750.8,取0.75=當濾速為810m/h 時,清潔濾料層的水頭損失一般為304

30、0,計算值比經(jīng)驗值低,取經(jīng)驗值的低限30為清潔濾料層的過濾水頭損失,正常過濾時通過長柄濾頭的水頭損失h=0.20m,忽略其他水頭損失,則每次反沖洗后剛開始過濾時,水頭損失為:=0.30+0.20=0.50m 為保證濾池正常過濾時池內(nèi)的液面高出濾料層,水封井出水堰頂標高與濾料層相同.設(shè)計水封井平面尺寸1.50m1.50m,堰底板比濾池底板低0.30m.水封井出水堰總高: =0.3+=0.30+0.90+0.15+1.40=2.75m因為每座濾料過濾水量:=vf=1063=630 =0.175 所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=1.84b 計算得: =則反沖洗完畢時，濾池液面比濾料層高0

31、.16+0.50=0.66m (2)反沖洗管渠系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)：長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)，水洗時濾料不膨脹 長柄濾頭安裝在混凝土濾板上,濾板固定在梁上,濾板用0.05m 后預(yù)制板,上澆0.10m 厚混凝土層,濾板下的長柄部分浸沒于水中,長柄上端有小孔,下端有豎向條縫,氣水同時反沖洗時,約有2/3 空氣有上緣小孔進入,1/3 空氣由縫隙進入柄內(nèi),長炳下端浸沒部分還有一個小孔,流進沖洗水,這部分氣水在柄內(nèi)混合后有長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗. 長柄濾頭固定板下的氣水室高度為0.700.90,其中沖洗時形成的氣墊層厚度為0.100.15m. 向長柄濾頭固定板下氣水室配氣的出口應(yīng)該緊貼濾頭固定板的底面，由配

32、水干管向氣水室配水的支管出口應(yīng)該緊貼池底。 長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為1/80，每平方米的濾頭數(shù)量為4964 個。 沖洗水和空氣同時通過長柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實測資料確定。 向長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)氣水室配氣的干管的進口流速為5m/s 左右；配氣支管或孔口流速為10m/s 左右。配水干管進口流速為1.5m/s 左右；配水支管或孔口流速1-1.5m/s.反沖洗用水量的計算:反沖洗用水流量按水洗強度最小時計算.單獨水洗時反沖洗強度最大,為5L/(s)=f=563=315 L/s=0.315 /s=1134/hV 型濾池反沖洗時,表面掃洗同時進行,其流量: = f=0.0018

33、63=0.11/s 反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算. 配水干管進口流速為1.50m/s 左右,配水干管的截面積= /=0.315/1.50=0.21反沖洗配水干管用鋼管DN600,流速v=1.11m/s 反沖洗水由反沖洗配水干管輸至氣水分配渠,由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水的濾池底部布水區(qū),反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值 配水支管流速或孔口流速為1.0-1.5m/s 左右,取v 水支=1.0 m /s則配水支管(渠)的截面積:= /=0.315/1.0=0.315 此即配水方孔總面積.沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置15 個配水方孔.共30個,孔中心間距0.70m,每個孔口面積:=0.

34、315/30=0.0105 每個孔口尺寸取0.10m0.10m 反沖洗用氣量的計算:反沖洗用氣流量按氣沖強度最大時的空氣流量計算.這時氣沖的強度為15L/(s)=f=1563=945 L/s=0.945 /s 配氣系統(tǒng)的斷面計算.配水干管(渠)進口流速應(yīng)為5.0m/s 左右,則配水干管的截面積= /=0.945/5.0=0.189 反沖洗配氣干管用鋼管，DN500,流速4.82m/s反沖洗用空氣有反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠,由氣水分配渠兩側(cè)的布氣小孔配氣到濾池底部布水區(qū),布氣小孔緊貼濾板下緣,間距與布水方孔相同,共計40個,反沖洗用空氣通過配氣小孔的流速按反沖洗配氣支管的流速取值.反沖洗配

35、氣支管流速或孔口流速為10m/s 左右,則配氣支管的截面積:= /=0.945/10=0.0945每個布氣小孔面積:= /30=0.0945/30=0.00315 孔口直徑:= 每孔配氣量:=/30=0.945/30=0.0315 /s =113.4 /h 氣水分配渠的斷面設(shè)計:對氣水分配渠端面面積要求的最不利條件發(fā)生的氣水同時反沖洗時,亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠端面面積最大。因此,氣水分配渠的斷面設(shè)計按氣水同時反沖洗的情況設(shè)計氣水同時反沖洗時反沖洗水的流量:=f=463=252 L/s0.25 /s氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣的流量:=f=1563=945 L/s0.95 /s氣水分

36、配區(qū)的氣水流速均按相應(yīng)的配氣,配水干管流速取值.則氣水分配干管的斷面積.= /+ /=0.25/1.11+0.95/4.82=0.23+0.20=0.43 濾池管渠的布置: 反沖洗管渠.a. 氣水分配渠.氣水分配渠起端寬0.40m,高取1.0m,末端寬取0.40m,高取0.70m,則起端截面積0.40,末端截面積0.28,兩側(cè)沿程各布置15個配水小孔和15個布水方孔,孔間距0.70m,共30個配氣小孔和30個配水方孔,氣水分配渠末端所需最小截面積0.39/40=0.013末端截面積0.28,滿足要求.b. 排水集水槽:排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m,則排水集水槽高:=+0.501.00=

37、0.90+0.15+1.40+0.501.00=1.95m式中同前池體設(shè)計部分濾池高度確定的內(nèi)容,1.00m為氣水分配渠起端高度.排水集水槽末端高:=+0.500.70=0.90+0.15+1.40+0.500.70=2.25m式中,同前池體設(shè)計部分濾池高度確定的內(nèi)容,0.70m為氣水分配渠末端高度.底坡I=(2.251.95)/L=0.30/10.50=0.029c. 排水集水槽排水能力校核.由矩形斷面暗溝(非滿流n=0.013).計算公式校核集水槽排水能力.設(shè)集水槽超高0.30m.則槽內(nèi)水位高=1.65 米,槽寬=0.40m濕周X=b+2h=0.40+21.65=3.70 水流斷面: =

38、bh=0.401.65=0.66水力半徑:R= /X=0.66/3.70=0.18m水流速度:v=4.18m/s過流能力=v=0.664.18=2.76 /s實際過水量:=+=0.315+0.11=0.425 /s過流能力 進水管渠.a. 進水總渠.四座濾池分為獨立的兩組,每組進水總渠過水流量按強制過濾流量設(shè)計,流速0.81.2m/s,則強制過濾流量=(56000/3)2=37333 /d =0.432 /s進水總渠水流端面積=/v=0.432/1.0=0.432 進水總渠寬0.60m,水面高0.80mb. 每座濾池的進水孔:每座濾池由進水側(cè)壁開三個進水孔,進水總渠的渾水通過這三個進水孔進入濾

39、池,兩側(cè)進水孔孔口在反沖洗時關(guān)閉,中間進水孔孔口設(shè)手動調(diào)節(jié)閘板,在反沖洗時不關(guān)閉,供給反沖洗表掃用水,調(diào)節(jié)閘門的開啟度,使其在反沖洗時的進水量等于表掃水用水量孔口面積按口淹沒出流公式:Q=0.8A 計算,其總面積按濾池強制過濾水量計,孔口兩側(cè)水位差取0.10m,則孔口總面積=/（0.8A）=0.432/0.8A中間面積按表面掃水量設(shè)計.=(/)=0.39(0.11/0.432)=0.10孔口寬=0.25m.高=0.40m兩側(cè)孔口設(shè)閘門.采用橡膠囊充氣閥,每個側(cè)孔面孔：=()/2=(0.390.10)/20.15孔口寬=0.30m,高=0.50mc 每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰.為了保證進水穩(wěn)定性,進水

40、總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進入每座濾池內(nèi)的配水渠，在經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V 形槽，寬頂堰寬5m,寬頂堰與進水渠平行設(shè)置，與進水總渠側(cè)壁相距0.5m，堰上水頭由矩形堰的流量公式Q得，/（1.84）0.432/（1.845） 0.13md. 每座濾池的配水渠進入每座濾池的混水經(jīng)過寬頂堰溢流進配水渠，由配水渠兩側(cè)的進水孔進入濾池內(nèi)的V 形槽濾池配水渠寬0.50m，渠高1.00m，渠總長等與濾池總寬，則渠長6.0m當渠內(nèi)水深=0.50m 時，流速（進來的混水由分配渠中段向渠兩側(cè)進水孔流去，每側(cè)流量為/2）則/（2）0.432/（20.50.5）0.86m/s滿足濾池近水管渠流速0.81.2m/s

41、e. 配水渠過水能力校核配水渠的水力半徑：= /(2+)=0.50. 5/(20.50.5)=0.17m配水渠的水力坡降渠內(nèi)水面降落量=/2=0.0016/2=0.003m因為配水渠最高水位:+=0.50+0.003=0.503m 渠高1m所以配水渠的過水能力滿足要求. V 形槽的設(shè)計:V 形槽槽底設(shè)表掃水出水孔直徑取d=0.025m,間隔0.15m.每槽共計70 個,則單側(cè)V 形槽表掃水出水孔出水總面積=(3.140.0252/4)700.03表掃水出水孔低于排水集水槽堰頂0.15m,即V 形槽槽底的高度低于集水槽堰頂0.15m。據(jù)潛孔出流公式Q=0.8A,其中Q 為單格濾池的表掃水量.則表

42、面掃洗時V 形槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時濾面：=/（20.8）2/2g=0.11/（20.80.03）2/（29.8）=0.27m反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式Q求得式中b為集水槽長，b=10.50mQ 為單格濾池反沖洗流量=/2=0.425/2=0.213/s則 /（1.84）0.213/（1.8410.50）0.05mV 形槽傾角45,垂直高度1m,壁厚0.05m反沖洗時V 形槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為：10.15=1-0.15-0.05=0.80m反沖洗時V 形槽頂高出槽內(nèi)液面的高度為:10.15=10.150.050.27=0.53m 清水渠 清水渠渠寬取為4m，渠中水流

43、速度取1m/s，則渠內(nèi)水深為0.432/41=0.108m，尺寸為BH=4.0m1.0m 沖洗水的供給本設(shè)計選用沖洗水泵供水a(chǎn). 沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失反沖洗配水干管用鋼管DN600,管內(nèi)流速1.11m/s,i=2.54布置管長總計100m=il=0.00254100=0.25m=0.2=0.20.25=0.05m則沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失 =+=0.25+0.05=0.30mb.清水區(qū)最低水位與排水槽堰頂?shù)母叨炔頗0=5m.c. 濾池配水系統(tǒng)的水頭損失 氣水分配干渠的水頭損失氣水分配干渠的水頭損失按最不利條件,即氣水同時反沖洗時計算此時渠上部是空氣,渠下部是反沖洗水

44、.按矩形的管(非滿流,n=0.013)近似計算:=0.25 /s,則氣水分配渠內(nèi)水面高為:=/()=0.25/（1.330.40）=0.47m水力半徑: =/(2+)=0.400.47/(20.47+0.40)=0.14m水力坡度: =0.00410.5=0.042m 氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失按孔口淹沒出流公式Q=0.8A計算,其中：Q 為,A 為配水方孔總面積.由反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算部分可知。配水方孔的實際總面積為0.30 ，則/0.82/2g0.25/（0.80.30）2/（29.8）0.055m 反沖洗經(jīng)過濾頭的水頭損失=0.20m 氣水同時通

45、過濾頭時增加的水頭損失氣水同時反沖洗時,氣水流量比為15/4=3.75.長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙總面積與濾池過濾面之比約為1.25.則長柄濾頭中的水流速度:=/1.25f=0.25/（0.012563）=0.32m/s通過濾頭時增加的水頭損失:=9810n(0.010.01V+0.12V2)=9810n(0.010.010.32+0.120.322)=702Pa0.070mH20則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失=+=0.042+0.055+0.20+0.070=0.367md. 砂濾層水頭損失濾料為石英砂,容重r1=2.65 噸/,水的容重r=1 噸/,石英砂濾料膨脹前的孔隙率=0.50.濾料層膨脹

46、前的厚度H3=1.40m,則濾料層水頭損失:=(r1/ro1)(1mo)H3=1.16me. 富余水頭 取1.50m.則反沖洗水水泵的最小揚程為:=+=5.0+0.30+0.37+1.16+1.5=8.33m選三臺14SH-28A型離心泵，轉(zhuǎn)速為1470轉(zhuǎn)/分，揚程1610m，泵軸功率為50.849.0KW，配電動機功率為75KW，效率7078%，葉輪直徑270mm，兩用一備，遠期建設(shè)時增設(shè)一臺 反洗空氣的供給： 長柄濾頭的氣壓損失：氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣流量0.945/s，長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，約55 個/，則每座濾池共計安裝長柄濾頭：n55633465 個每個濾頭的通氣量0.9451

47、000/34650.27L/s根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，在該氣體流量下的壓力損失量最大為：3000Pa=3KPa 氣水分配渠配齊小孔的其壓損失反沖洗時空氣通過配氣小孔的流速：/0.0315/0.0031510 m/s壓力損失按孔口出流方式：計算式中：孔口流量系數(shù)。=0.6A 孔口面積，P壓力損失，mm水柱g重力加速度，g=9.8 /sQ氣體流量，/hr水的形對密度,r=1則氣水分配渠配氣小孔的壓力損失: =113.42/(2360020.620.0031529.8)=14mmH2O=0.14Kpa 配氣管道的總壓力損失:A. 配氣管道的沿程壓力損失反沖洗空氣流量0.945 /s,配氣干管用DN500

48、鋼管,流速4.82 m /s,滿足配氣干管流速為5m/s 左右的條件,反沖洗空氣管總長100m,氣水分配區(qū)內(nèi)的壓力損失忽略不計.反沖洗管道內(nèi)的空氣其壓計算公式：=(1.5+)9.8式中:空氣壓力.Kpa長柄濾頭距反沖洗水面的高度，m, =1.5m則反沖洗時空氣管內(nèi)的氣體壓力.=(1.5+)9.8=(1.5+1.5)9.8=29.4KPa空氣溫度按30考慮,查表空氣管道的摩阻為9.8KPa/1000m則配氣管道沿程壓力損失:=9.8100/1000=0.98KPaB. 配氣管道的局部壓力損失=0.2=0.20.98=0.196 KPa配氣管道的總壓損失 =+=0.98+0.20=1.18 KPa

49、 氣水沖洗室中的沖洗水壓:=()9.81=(8.330.300.0420.055-5.0)9.81=28.77 KPa本系統(tǒng)采用氣水同時反沖洗,對氣壓要求是不利情況發(fā)生在氣水同時反沖洗時，此時要求鼓風(fēng)機的靜壓為:=+式中:輸出管道的壓力總損失, KPa配氣系統(tǒng)的壓力損失, KPa.本設(shè)計=+氣水沖洗室中的沖洗水水壓, KPa富余壓力.4.9KPa所以,鼓風(fēng)機的靜壓力為: =+=1.18+3.00+28.77+4.9=37.85 KPa 設(shè)備選型:選用兩臺D3646-60/5000型羅茨鼓風(fēng)機，靜壓為5000mmH2O，配套電機型號為JO292-4，功率為75KW，LB-1890mm820mm,

50、一用一備。濾池布置圖如圖：經(jīng)畫圖后校核反沖洗泵房計算如下： 反沖洗泵房設(shè)計計算1.水泵性能參數(shù)及機組尺寸初選三臺14sh28A型離心泵，Q=240-350 L/s，H=10-16m，泵軸功率為49-50.8KW，轉(zhuǎn)速為1470轉(zhuǎn)/分，=70-78%，Hs=3.5m，電機型號為JO2924，功率75KW，重量625Kg，泵重790Kg由于14sh28A型水泵帶底座，基礎(chǔ)尺寸可按下式確定：基礎(chǔ)長度L=底座長度L1+（）m基礎(chǔ)寬度B=底座螺孔間距（在寬度方向上）b1+（）mL1=1910mm，b1=870mm則14sh28A型水泵基礎(chǔ)平面尺寸為：L=2110mm，B=1070mm基礎(chǔ)深度H可按下式計

51、算： W=（625+790）9.81=13881N 則=0.78m則基礎(chǔ)尺寸為LBH=2110mm1070mm780mm 2.泵房平面布置3. 管道和管路附件 吸水管吸水管流量為0.315，查水力計算表，選用DN600鋼管，V=1.07m/s，i=2.39 壓水管壓水管流量為0.315，查水力計算表，選用DN450鋼管，V=1.91m/s，i=10.7 反沖洗干管反沖洗干管管徑為DN450，管長50m，V=1.91m/s，i=10.7 反沖洗支管反沖洗支管管徑為DN450，由沖洗干管至氣水分配渠之間支管長度為3.50m，V=1.91m/s，i=10.7 管路配件選配名稱型號規(guī)格主要尺寸/mm喇叭口DN600D600，H60090彎頭DN600R=600mm，L=600mm閘閥DN600，Z45T10L=600mm，W=800kg偏心漸縮管DN600DN500L=350mm漸擴管DN400DN450L=250mm止回閥DN450，H44X10L=880mm，W=