《V型濾池例題》課件

《V型濾池例題》本課件將深入探討V型濾池的設(shè)計(jì)原理和實(shí)際應(yīng)用案例。通過(guò)實(shí)際案例的分析,幫助大家更好地理解V型濾池的工作機(jī)理及其在水處理領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。V型濾池概述V型濾池是一種常見的水處理設(shè)備,主要用于過(guò)濾和凈化水源。它采用特殊的V型結(jié)構(gòu)來(lái)提高過(guò)濾效率,能夠有效去除水中的懸浮物和雜質(zhì)。V型濾池操作簡(jiǎn)單、能耗低,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。V型濾池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙筒結(jié)構(gòu)V型濾池由上下兩個(gè)筒體組成,上筒體為原水進(jìn)入?yún)^(qū),下筒體為過(guò)濾區(qū),兩者通過(guò)中間格板相連。原水進(jìn)口原水通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入上筒體,并被勻流裝置均勻分布,從而進(jìn)入下筒體進(jìn)行過(guò)濾。分水與集水濾池底部設(shè)有集水管網(wǎng),過(guò)濾后的水通過(guò)此管網(wǎng)收集并排出。濾池壁上還設(shè)有導(dǎo)流槽,用于分水和集水。反沖洗V型濾池可進(jìn)行反沖洗,通過(guò)反沖洗可保持濾池的過(guò)濾性能。反沖洗裝置位于濾池底部。V型濾池運(yùn)行原理1進(jìn)水過(guò)程原水通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入濾池內(nèi)部的分配裝置,被均勻分散到整個(gè)濾池表面。2過(guò)濾階段水流由上而下通過(guò)砂層,雜質(zhì)被逐步過(guò)濾截留,出水口處可獲得澄清水。3反沖洗當(dāng)濾池壓力差達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),啟動(dòng)反沖洗裝置,將積累的雜質(zhì)從砂層沖出。例題1:計(jì)算出水流量3.5水流量根據(jù)濾池設(shè)計(jì)規(guī)模,計(jì)算出流經(jīng)濾池的出水流量為每秒3.5立方米。50K人口該例題以服務(wù)于5萬(wàn)人的居民區(qū)為設(shè)計(jì)對(duì)象,計(jì)算出相應(yīng)的出水流量。200時(shí)間設(shè)計(jì)的出水流量基于每天200分鐘的濾池運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。例題2:計(jì)算出濾池外徑已知條件設(shè)計(jì)目標(biāo)-進(jìn)水流量：Q=100m3/h-過(guò)濾流速：v=6m/h根據(jù)已知條件計(jì)算出濾池外徑D計(jì)算公式：D=√(4Q/πv)代入數(shù)值計(jì)算：D=√(4x100/(πx6))=2.09m因此，濾池的外徑D為2.09m例題3:計(jì)算出濾池壁厚V型濾池作為一種常見的水處理設(shè)備,其壁厚是重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。根據(jù)濾池材料和使用環(huán)境,需要計(jì)算出合適的壁厚值,以確保濾池在長(zhǎng)期運(yùn)行中能夠承受水壓和其他外載荷的作用。壁厚的確定需要考慮多個(gè)因素,如濾池直徑、水深、材料強(qiáng)度等。通過(guò)計(jì)算公式和工程經(jīng)驗(yàn),可以合理估算出V型濾池的最佳壁厚尺寸,以保證濾池的安全性和使用壽命。例題4:計(jì)算出濾池上部直徑濾池上部直徑的確定是V型濾池設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。上部直徑應(yīng)能確保足夠的進(jìn)水流速和合理的過(guò)濾面積，同時(shí)還要考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造工藝的要求。通過(guò)計(jì)算公式和相關(guān)參數(shù),可以準(zhǔn)確地得出濾池上部的最佳直徑尺寸。根據(jù)計(jì)算,該V型濾池的上部直徑應(yīng)為1.6米。這個(gè)尺寸可以確保進(jìn)水流速在合理范圍內(nèi),并提供足夠的過(guò)濾面積,滿足實(shí)際運(yùn)行需求。例題5:計(jì)算出濾池下部直徑濾池下部直徑是決定濾池整體結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)鍵參數(shù)。它不僅影響濾池的容積和表面積,也決定了整個(gè)濾池的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。根據(jù)以下表格中的公式和計(jì)算步驟,可以準(zhǔn)確地計(jì)算出濾池的合理下部直徑。計(jì)算公式D=√(4Q/πν)參數(shù)說(shuō)明D-濾池下部直徑(m)Q-設(shè)計(jì)出水流量(m3/h)ν-濾池下部設(shè)計(jì)流速(m/s)計(jì)算步驟1.確定設(shè)計(jì)出水流量Q2.根據(jù)濾池類型和性能要求,確定合理的下部設(shè)計(jì)流速ν3.代入公式計(jì)算得出濾池下部直徑D計(jì)算出濾池出水管直徑200出水管直徑單位：毫米2.5安全系數(shù)提高管道承受能力80%滿流速度小于滲濾水速度限制1.2流速系數(shù)考慮液體流動(dòng)特性濾池出水管的直徑主要根據(jù)出水流量和滿流速度進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)出水流量計(jì)算管徑后,需要考慮一定的安全系數(shù),以提高管道的承受能力。同時(shí)還要確保滿流速度小于滲濾水的限制速度,并根據(jù)液體的流動(dòng)特性選取合適的流速系數(shù)。例題7:計(jì)算出濾池高度根據(jù)V型砂濾池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),我們可以通過(guò)濾池上下部直徑以及砂層厚度等參數(shù)來(lái)計(jì)算出濾池的總高度。這個(gè)計(jì)算過(guò)程需要考慮多個(gè)因素,如進(jìn)出水管的布置、反沖洗的要求等,最終得出一個(gè)合理的濾池高度尺寸。合理的濾池高度設(shè)計(jì)可以確保水流順暢,反沖洗效果良好,并考慮到實(shí)際施工的需要。這個(gè)高度參數(shù)對(duì)整個(gè)濾池系統(tǒng)的運(yùn)行性能具有重要影響,務(wù)必精心計(jì)算和設(shè)計(jì)。例題8:計(jì)算出濾池吸水管直徑規(guī)程參數(shù)計(jì)算公式結(jié)果濾池吸水管直徑D=√(4Q/πV)根據(jù)濾池的設(shè)計(jì)流量Q和允許的吸水管流速V，計(jì)算出濾池吸水管的最小直徑D。這個(gè)直徑應(yīng)能確保在濾池正常運(yùn)行時(shí),吸水管內(nèi)的流速不超過(guò)設(shè)計(jì)值。例題9:計(jì)算出濾池進(jìn)水管直徑200mm進(jìn)水管直徑濾池的進(jìn)水管直徑一般為200毫米。5%管道損失進(jìn)水管管道損失不超過(guò)進(jìn)水總揚(yáng)程的5%。400m3/h進(jìn)水流量計(jì)算時(shí)需要考慮濾池的最大進(jìn)水流量。進(jìn)水管的直徑需要根據(jù)濾池的設(shè)計(jì)流量和管道損失率來(lái)計(jì)算。一般情況下，進(jìn)水管直徑為200毫米可以滿足大多數(shù)情況。同時(shí)需要確保管道損失不超過(guò)進(jìn)水總揚(yáng)程的5%。在計(jì)算時(shí)還需要考慮濾池的最大進(jìn)水流量。計(jì)算出濾池總體積濾池口徑濾池上部直徑濾池下部直徑濾池高度DD1D2H根據(jù)濾池的幾何形狀,通過(guò)測(cè)量濾池的上下部直徑和高度,可以計(jì)算出濾池的總體積?？傮w積=π×(D1^2+D2^2)×H/8。這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于確定濾池的處理能力和設(shè)備布局很重要。計(jì)算出濾池砂層粒度0.6砂層粒徑砂層粒徑需控制在0.6-1.2mm1.2砂層粒徑砂層粒徑需控制在0.6-1.2mm90P砂層粒徑分布砂層粒徑分布最大90%粒徑10P砂層粒徑分布砂層粒徑分布最小10%粒徑砂層粒徑是衡量濾池性能的重要指標(biāo)之一。必須選用合適的砂層粒徑,既要保證過(guò)濾效果,又要考慮水流阻力和反洗效果。典型的砂層粒徑控制在0.6-1.2mm之間,且粒徑分布最大90%粒徑和最小10%粒徑的比值要控制在合理范圍內(nèi)。計(jì)算出濾池有效容積濾池有效容積是指濾池內(nèi)用于濾水的有效空間容積,包括濾池壁體容積和濾砂層容積。通過(guò)合理計(jì)算濾池有效容積,可以確保濾池能夠滿足實(shí)際運(yùn)行需求,保證出水水質(zhì)。根據(jù)濾池的有效尺寸,采用體積公式計(jì)算得出濾池的有效容積為26.9立方米。這個(gè)容積可以滿足日常運(yùn)行和反沖洗的需求。計(jì)算出濾池有效表面積3000m2濾池有效表面積50%濾池砂層占用面積2950m2濾池可過(guò)濾面積濾池的有效表面積是指可供水通過(guò)的面積,不包括砂層占用的部分。根據(jù)濾池的直徑和砂層厚度計(jì)算,可得到濾池的總表面積及可過(guò)濾面積。一般情況下,可過(guò)濾面積約占總表面積的50%左右。計(jì)算出濾池砂層厚度根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù),可以計(jì)算出濾池砂層的最適宜厚度為0.6米。這樣可以確保水在濾池中的停留時(shí)間足夠長(zhǎng),充分發(fā)揮砂層的過(guò)濾作用,同時(shí)也能滿足反沖洗的需求。例題15:計(jì)算出濾池砂層粒度砂層粒徑特點(diǎn)0.3-0.5毫米濾池運(yùn)行穩(wěn)定、服役壽命長(zhǎng)、能耐久滿足出水水質(zhì)要求0.5-0.8毫米濾池運(yùn)行效率高、過(guò)濾能力強(qiáng)、反洗次數(shù)較少0.8-1.2毫米濾池運(yùn)行較不平穩(wěn)、反洗周期短、出水水質(zhì)波動(dòng)大砂層粒徑的選擇需要權(quán)衡濾池的運(yùn)行穩(wěn)定性、過(guò)濾能力和反洗頻率等因素。0.5-0.8毫米的砂層粒徑通常是最優(yōu)選擇。例題16:計(jì)算出濾池砂層滲透系數(shù)砂層的滲透系數(shù)是描述砂層滲透性能的一個(gè)重要參數(shù)。通過(guò)計(jì)算可以確定砂層的滲透能力，從而更好地設(shè)計(jì)出水管道和控制出水流速。合理的滲透系數(shù)可以提高濾池的過(guò)濾效率，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。通過(guò)合理計(jì)算和篩選選擇滲透系數(shù)在0.01-0.05cm/s的中粗砂,能夠確保濾池在操作過(guò)程中的過(guò)濾效率和出水水質(zhì)。計(jì)算出濾池砂層比表面積比表面積定義單位濾池砂層比表面積砂粒表面積與砂層體積的比值,反映了砂粒的細(xì)度和孔隙度m2/m3計(jì)算濾池砂層比表面積可以根據(jù)砂層粒度分布情況和砂層厚度進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)這個(gè)參數(shù)可以了解濾池的過(guò)濾性能,為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。計(jì)算出濾池排水管直徑300排水管直徑濾池排水管直徑需大于等于300mm，以確保足夠大的排水能力。1.2排水流量根據(jù)濾池的設(shè)計(jì)參數(shù)，濾池排水流量約為1.2倍濾池的額定處理流量。20流速排水管內(nèi)的流速應(yīng)控制在1.5-2.5m/s之間，本例取20m/s作為設(shè)計(jì)流速。400管徑通過(guò)管徑公式計(jì)算得,濾池排水管直徑應(yīng)不小于400mm。例題19:計(jì)算出濾池反沖洗時(shí)間反沖洗時(shí)間推薦值5-15分鐘反沖洗時(shí)間計(jì)算公式T=V/QT反沖洗時(shí)間(min)V反沖洗水量(m3)Q反沖洗流量(m3/h)反沖洗時(shí)間是確保濾池充分清洗的關(guān)鍵因素。過(guò)短的時(shí)間無(wú)法徹底清潔濾料,過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間則會(huì)造成不必要的水資源浪費(fèi)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),5-15分鐘的反沖洗時(shí)間通常能達(dá)到最佳清洗效果。計(jì)算出濾池反沖洗流速1.5m/s流速一般采用1.5-2m/s的反沖洗流速。2m/s流速高于2m/s則可能會(huì)造成砂層攪亂。0.6m/s最小流速為確保足夠清洗效果,不應(yīng)低于0.6m/s。計(jì)算出濾池反沖洗泵功率根據(jù)濾池的反沖洗流量和反沖洗壓力,可以計(jì)算出需要的反沖洗泵的功率。這個(gè)參數(shù)對(duì)于確保濾池能夠有效進(jìn)行反沖洗至關(guān)重要。計(jì)算時(shí)需要考慮反沖洗管網(wǎng)的總阻力,以及泵的效率,從而得出所需的泵功率。例題22:計(jì)算出濾池反沖洗管徑濾池反沖洗管徑的計(jì)算是確保足夠大的流量,以有效清洗濾池內(nèi)的顆粒物。根據(jù)濾池規(guī)格、所需反沖洗流速和流量,可以計(jì)算出合適的管徑尺寸。這一參數(shù)對(duì)濾池運(yùn)行狀態(tài)和清洗效果都有重要影響。結(jié)果顯示,根據(jù)濾池的具體參數(shù),反沖洗管徑應(yīng)設(shè)計(jì)為200mm。這可確保反沖洗時(shí)有足夠的流量,及時(shí)有效清洗濾池。計(jì)算出濾池反沖洗閥門直徑50cm閥門直徑根據(jù)反沖洗管徑及流量計(jì)算得出,保證反沖洗過(guò)程中閥門能夠承受足夠大的流量。3.2MPa工作壓力反沖洗過(guò)程中閥門承受的壓力,需要考慮管網(wǎng)中的最大壓力值。40s反沖洗時(shí)間根據(jù)濾池設(shè)計(jì)參數(shù)確定合理的反沖洗時(shí)間,以確保濾池清洗效果。計(jì)算出濾池進(jìn)水管減速段長(zhǎng)度參數(shù)計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)水管進(jìn)口直徑D110cm進(jìn)水管出口直徑D26cm管收縮角度θ15°減速段長(zhǎng)度L=(D1-D2)/(2*tan(θ/2))10cm根據(jù)管流理論,采用逐漸收縮的方式可以減小水流流速和壓力損失。通常情況下,進(jìn)水管減速段長(zhǎng)度應(yīng)控制在管徑的3-5倍范圍內(nèi),以確保平穩(wěn)過(guò)渡。例題25:計(jì)算出濾池出水管收縮段長(zhǎng)度1.5M長(zhǎng)度(mm)濾池出水管收縮段的總長(zhǎng)度出水管收縮段的長(zhǎng)度是根據(jù)流體力學(xué)的原理計(jì)算得出的。它需要保證