普通濾池計算書_secret.doc

目錄1.設(shè)計數(shù)據(jù)21.1設(shè)計數(shù)據(jù)21.2濾池高度21.3濾池水頭損失豎向計算32. 濾池各種管渠計算：52.1進水渠52.2配水渠52.3配水孔52.4濾板孔52.5清水管計算62.6洗砂排水槽計算62.7集水井72.8閥門井72.11排水渠計算73.反沖洗計算83.1水反沖洗計算83.2氣反沖洗計算94.水泵105. 濾池運行周期11普通濾池計算說明書1.設(shè)計數(shù)據(jù) 1.1設(shè)計數(shù)據(jù)本設(shè)計依據(jù)：污水處理廠綜合池的出水標高、排放水標高；室外給水設(shè)計規(guī)范給水排水設(shè)計手冊第三冊及甲方提供的污水廠的相關(guān)資料。 污水進水總量15000m3/d=625m3/h=0.1736 m3/s. 綜合處理池出水堰底標高25.10m, 綜合處理池排水渠坡度0.003，渠寬1m, 流量0.1736 m3/s，排水渠末端底標高24.815m，水深0.174m,流速1.0m/s。出水標高23.30m。按照給水排水設(shè)計手冊，正常濾速取8m/h,采用單層石英砂濾料，粒徑d10=0.55mm,不均勻系數(shù)K802.0，厚度0.5m。濾池表面積為：625 m3/h /8m/h =78m2，分三格，每格面積26m2,長為6.5m，寬4.0m，單排布置，長寬比。校核強制濾速： 符合要求。1.2濾池高度 濾池池底以0.009的坡度坡向出水端，濾池進水端池底標高22.86m,出水端池底標高22.80m。支撐層高度：H0采用0.2m濾板及下面空隙總高：H1采用0.3m 濾料層高度：濾料采用單層濾料,石英砂顆粒粒徑0.55,不均勻系數(shù)0.2,厚度H2為0.5m。 砂面上水深：H3為1.0m 保護高度：H4采用0.3m 故濾池總高：H= H0+H1+ H2+H3+H4=0.2+0.3+0.5+1.0+0.3=2.3m1.3濾池水頭損失豎向計算濾池在配水渠的水面標高為10.012m。1）配水孔損失 -局部阻力系數(shù)，查給水排水設(shè)計手冊第一冊，表15-1，取0.5配水孔總流量為0.1736m3/s，流速0.90 m/s 2）濾料層水頭損失砂濾層厚度0.5m。水流通過濾料層的水頭損失用歐根（Ergun）公式計算： -濾料膨脹前的孔隙率，石英砂為0.41;h-水頭損失，cm；-濾層厚度，cm;50cm-濾料同體積球體直徑，cm;0.055cm-濾料球度；0.80-水的運動粘度，cm2/s;18時為0.0106cm2/sV-流速，cm/s;8m/h=0.222cm/sg-重力加速度，981cm/s2;代入具體數(shù)值，計算出砂濾層的水頭損失為：3）濾板水頭損失-局部阻力系數(shù)，查給水排水設(shè)計手冊第一冊，表15-1，直流匯合，取1.5濾板孔面積為濾板面積的25%，流速v=.4*5m/h=0.00556m/s，可以忽略不計。4）出水管道閥門水頭損失出水閘門水頭損失與通過閘門的水流速度有關(guān)，閘門寬度為0.8m,當出水高度為0.1m時，取0.39，v=1.735m/s, 當出水高度為0.2m時，取0.39，v=0.86m/s, 當出水高度為0.5m時，取0.39，v=0.347m/s，當出水閘門出水高度為0.1m時，從配水口至出水閘門的水頭總損為：h1+h2+h3+h4+h5=0.0175+0.487+0+0.000605+0.060=0.5645m.當出水閘門出水高度為0.5m時，從配水口至出水閘門的水頭總損為：h1+h2+h3+h4+h5=0.0175+0.487+0 +0.000605+0.00239=0.5075m.2. 濾池各種管渠計算：2.1進水渠綜合處理池出水堰底標高25.100m,綜合池出水渠末端底標高24.815m,坡度0.003坡向濾池進水端，綜合池出水渠末端水深0.174m,流速1.0m/s。普通濾池進水渠首端渠底標高取24.815m，并以0.003的坡度坡向濾池配水渠，進水渠末端標高24.80m,流量0.1736m3/s，設(shè)計渠寬1.5m,經(jīng)計算：進水渠水深0.129m，流速0.90m/s。2.2配水渠配水渠底標高24.80m,1和3濾池配水渠進口設(shè)置閘門，三個濾池都進行正常過濾時，每個配水渠流量0.0579 m3/s，流速0.90m/s，水深0.129m,配水渠寬度取0.75m,經(jīng)計算，閘門過水高度為0.105m；考慮一個濾池反沖時所有水量進入另外兩個濾池，閘門高度取0.25m，閘門尺寸為750mm*250mm。配水渠水位24.929m。2.3配水孔配水孔底標高24.500m,配水孔流量為0.1736 m3/s，流速0.90 m/s，所以配水孔的總面積為0.1793m2。1和3濾池分別設(shè)置五個配水孔，尺寸200mm*150mm，沿配水渠均布。2濾池設(shè)置兩個500*150mm的插板閘門，均布。2.4濾板孔濾板孔厚100mm,上面孔直徑30mm,下面孔直徑10mm，連通，詳見大樣圖。 2.5清水管計算 經(jīng)砂濾后的水由清水管排出，每個濾池清水管最大流量0.0868m3/s,管徑350mm, 排水管流速1.05m/s。出口處分別加蝶閥。 2.6洗砂排水槽計算 濾層膨脹度e=45%，每個濾池設(shè)1條沖洗排水槽，槽長L=6.5m，槽底不設(shè)坡度，槽深0.45m,槽底標高23.95m,槽頂標高24.40，洗砂排水槽中心距濾池左右邊壁2.0m。濾層厚度H2=0.5m。每槽排水流量Q=qF=3.85*26=100L/s=0.1m3/s沖洗排水槽斷面采用矩形，上加溢流堰，按公式x=0.45Q0.4求斷面模數(shù)。x=0.45*0.10.4=0.45*0.10.4=0.18m池底厚0.12m,則槽頂距砂面高度為：H=eH2+2.5x+0.07=0.45*0.5+2.5*0.18+0.12=0.795m. 復(fù)算：排水槽總平面面積與濾池面積之比，一般小于25%，則 滿足要求。洗砂排水槽A、B、C流量0.1m3/s, 渠底坡度0.003，渠寬0.36m,經(jīng)計算：洗砂排水槽水深0.175m，流速0.86m/s。洗砂排水主槽為矩形斷面，渠底距排水槽底高度Hc按下式計算：Q-濾池沖洗流量，m3/s;B-渠寬，m;g-重力加速度，9.81m/s2.濾池沖洗流量0.1m3/s，渠寬0.5m。其中0.2m是保證洗砂排水槽排水通暢而使洗砂排水主槽起端水面低于洗砂排水槽底的高度。代入數(shù)值計算得：洗砂排水主槽流量0.1m3/s,渠底坡度0.003，渠寬0.4m,經(jīng)計算：洗砂排水主槽水深0.271m，流速0.92m/s。洗砂排水主槽首端底標高23.65m,低于洗砂排水槽C的底標高300mm,末端底標高23.62m, 排入儲泥池。2.7集水井集水井用于反沖洗時用水，反沖洗水量為100L/s,當一個濾池進行反沖時，另外兩個濾池的出水量為：176.3 L/s，可以滿足反沖洗用水，但考慮到水泵的吸水管需要淹沒1m左右,設(shè)置集水井的尺寸為2m*2m*2m,具體位置參見圖紙。2.8閥門井選用離心泵的基礎(chǔ)平面尺寸600mm*600mm,基礎(chǔ)厚150mm,為了不使進水口形成渦流，一般水泵吸水口在水面下約1m，在吸水池底設(shè)計一個低于吸水池底0.5m的集水井，平面尺寸為2000mm*1500mm。為了不用經(jīng)常灌泵，水泵的進水口低于水面，設(shè)計一閥門井，用于放置離心泵和手動蝶閥，井底標高8.30m,。根據(jù)水泵和蝶閥的大小，設(shè)計閥門井的尺寸為：2000*1500*2300。 2.11排水渠計算 當普通濾池出現(xiàn)故障時，關(guān)閉配水渠的閘門，開啟排水渠閘門，經(jīng)綜合池處理過的水由排水渠排入下游。 排水渠進口標高9.905m,排水渠長8m,坡度0.005，渠寬1.3m, 進水口流量為0.1388 m3/s，流速0.83 m/s，水深0.105m，出水斷面面積為0.17m2，閘門設(shè)置為1000mm*350mm。3.反沖洗計算3.1水反沖洗計算兩個濾池進行間隔反沖洗，參照室外給水設(shè)計規(guī)范和給水排水設(shè)計手冊，氣水聯(lián)合反沖洗時，水的沖洗強度為：3-4L/(m2.s),同時參照已有給水廠普通濾池的設(shè)計參數(shù)，本設(shè)計濾料層厚度為0.5米，設(shè)計水沖洗強度采用3.85L/(m2.s),沖洗流量Q=26*3.85=100L/s=0.1m3/s=360 m3/h.1. ）干管采用鍍鋅鋼管，管徑250mm，始端流速2.04m/s。2. ）支管支管采用鍍鋅鋼管，中心距采用0.35米每池支管數(shù)n=2*6.5/0.35=38支管長2.0-0.125-0.2=1.675米每根支管進口流量=100/38=2.63L/s支管直徑選用30mm支管始端流速為3.72m/s.3. ）孔口支管孔眼總面積與濾池面積之比K采用0.25%孔眼總面積：Fk=K*f=0.25%*26=0.065m2=65000mm2采用孔眼直徑：dk=9mm每個孔眼面積：fk=0.785*dk2=63.5mm2孔眼總數(shù)：Nk=Fk/fk=1024每根支管孔眼數(shù)：nk=1024/44=23支管孔眼布置設(shè)二排，與垂線成45度角向下交錯排列每根支管長度：1/2（4-0.25）-0.2=1.675每排孔眼中心距：1.675/23*2=0.145m.取0.15m。 圖1 水支管孔眼布置圖4）孔眼水頭損失： 支管壁厚采用：=5mm 流量系數(shù)：0.65 水頭損失： 5）復(fù)算配水系統(tǒng)支管長度與直徑之比不大于60，則1.675/0.3=5660孔眼中心距應(yīng)小于0.2，則0.1450.2 3.2氣反沖洗計算供氣系統(tǒng)采用鼓風機直接供氣。三個濾池間隔反沖洗，沖洗強度采用13L/（s.m2）,氣壓為：沖洗流量Q=26*13=338L/s=0.338m3/s=20.3 m3/min1）.干管采用鍍鋅鋼管，管中空氣流速一般采用10m/s，計算得管徑200mm。 2.）支管支管中心距采用0.3米，支管數(shù)n=2*6.5/0.3=44，支管長1/2（4-0.2）-0.2=1.7m，每根支管進口流量=338/44=7.68L/s,支管直徑選用30mm。3.）孔口空氣從孔眼中的出流速度為30m/s.孔眼總面積為：0.338/30=0.01127=11270mm2孔眼直徑為3mm每個孔眼面積為7.065mm2孔眼數(shù)為：11270/7.065=1595每根支管孔眼數(shù)：nk=1595/44=36支管孔眼布置設(shè)二排，與垂線成45度角向下交錯排列每根支管長度：1/2（4-0.2）-0.2=1.7每排孔眼中心距：1.7/36*2=0.094m.取0.1m。圖2 氣支管孔眼布置圖 4.水泵 管式大阻力配水系統(tǒng)水頭損失計算：1） 孔口水頭損失按孔口的平均水頭損失計算，可采用：2） 經(jīng)礫石支撐層水頭損失3） 濾料層水頭損失濾料層水頭損失： 4）沖洗管沿程和局部水頭損失濾池配水管間的沿程損失系數(shù)i=0.08,管長20m,hy=0.08*20=1.6m局部損取沿程損失的30%，hj=0.3*1.6=0.48m.損失之和h4=2.08m。 5)水泵吸水最低液面至洗砂排水槽頂端的高差h0=24.95-20.80=4.15m所需水泵揚程 H=h0+h1+h2+h3+h4+h5h0-水泵吸水最低液面至洗砂排水槽頂端的高差 h1-孔口水頭損失h2-經(jīng)礫石支撐層水頭損失h3-濾料層水頭損失h4-沖洗管沿程和局部水頭損失h5-富余水頭，取1m所以，H=h0+h1+h2+h3+h4+h5=4.15+0.286+0.0169+0.487+2.08+1=8.02選泵：選用立式離心泵，型號：DFG250-200/4/30，Q=550 m3/h.,H=12.5m,W=30kw.泵的基礎(chǔ)尺寸600mm*600mm，基礎(chǔ)厚度150mm。收集池潛污泵：收集池的水用一臺潛污泵排至儲泥池，管線長90m,沿程水頭損失系數(shù)i=0.02,損失水頭hy=0.02*90=1.8m,局部損失取沿程損失的30%,hj=0.3*1.8=0.54m，水面高差約3m。反沖周期12小時，要求水泵能夠在2小時內(nèi)將收集池的水排出，故水量在30m3/h,揚程在1.8+0.54+3=5.3