普通快濾池計(jì)算教材

1、濾池工作時(shí)間為 24h，沖洗周期為 1h，濾池實(shí)際工作時(shí)間為：24 0.1 24121.6h式中： 0.1 代表反沖洗停留時(shí)間該濾池采用石英砂單層濾料，其設(shè)計(jì)濾速為810m/h ，本設(shè)計(jì)取 v1=8m/h ，濾池面積為：FQv1T6008 21.63.47m根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，濾池個(gè)數(shù)不能少于 2 個(gè)，即 N2 個(gè)，根據(jù)規(guī)范中的表如下： 本設(shè)計(jì)采用濾池個(gè)數(shù)為 2 個(gè)，其布置成對稱單行排列。每個(gè)濾池面積為 :F 3.47N221.735m2式中： f每個(gè)濾池面積為（ m2 ），N濾池個(gè)數(shù) N 2 個(gè),取 2 個(gè)2F濾池總面積（ m ）設(shè)計(jì)中采用濾池尺寸為：則 L=1.5m ， B=1.5m ，故濾池的

2、實(shí)際面積為 2.25 m 2實(shí)際濾速 v1 =600/（21.6*2*2.25）=6.17m/h ，基本符合規(guī)范要求：濾速為 810m/h。校核強(qiáng)制流速 v2 為：當(dāng)一座濾池檢修時(shí)，其余濾池的強(qiáng)制濾速為Nv16.17v21 212.34m / h ，符合規(guī)范要求：強(qiáng)制濾速一般為1014 m/hN 12 12. 濾池高度：H= H1+ H 2 + H 3 + H 4式中： H- 濾池高度（ m），一般采用 3.20-3.60m；H1-承托層高度（ m）；H 2 - 濾料層厚度（ m）；H3 -濾層上水深（ m） ；一般采取 1.52.0mH 4 - 超高（ m）；一般采用 0.3m設(shè)計(jì)中取 H1

3、=0.40m，H2=0.50m， H 3 =1.20m， H 4=0.30m ；H 0.40 0.50 1.20 0.30 2.40m4.5.2 每個(gè)濾池的配水系統(tǒng)1、最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速12.34d1.311.31 0.542.31m00.54 (1 m0 )0.54Vmf -最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速(m/s)；d- 濾料粒徑( m)；-球度系數(shù)；2-水的動(dòng)力粘度 (N.S)/ m2 m0 -濾料的孔隙率。設(shè)計(jì)中取 d=0.0012m， =0.98， m0 =0.38，水溫 200 時(shí) =0.001(N.S)/ m2Vmf12.340.00121.310.981.31 0.001

4、0.540.382.31(1 0.38)0.541.09cm/ s2、反沖洗強(qiáng)度 q=10KVmf22 q-反沖洗強(qiáng)度 L/(s/ m2 ),一般采用 1215L/(s/ m2)；K- 安全系數(shù)，一般采用 1.11.3. 設(shè)計(jì)中取 K=1.32q=10*1.3*1.09=14.2L/(s/ m2 )3、反沖洗水流量qg=fq式中 qg 反沖洗干管流量 (L.s) 。qg =2.25 x 14.2=32.0L/s4、干管始端流速4*qg 10 3 .D2式中 Vg干管始端流速 (m/s) ，一般采用 1. 0-1.5 m/s ;qg 反沖洗水流量 (L/s);D干管管徑( m)。設(shè)計(jì)中取 D=0

5、.8mVg4 32 10 3.0.820.07m/ s5、配水支管根數(shù)nj = 2a式中 nj -單池中支管根數(shù) (根 );L- 濾池長度 (m);0.250.30m。A- 支管中心間距 (m)，一般采用 設(shè)計(jì)中取 a= 0.30m1.5nj = 210根j 0.30 單格濾池的配水系統(tǒng)如圖所示。qj=qngnj式中qj -單根支管入口流量（ L/s）.qj= qg32.0 3.2L/sj n j107、支管入口流速Vjq j 10 324.Dj21.502.0m/s式中 Vj - 支管入口流速（ m/s）,一般采用D j - 支管管徑（ m ）。設(shè)計(jì)中取 Dj =0.10mVj3.2 10

6、32.0.10244.08m/s8、單根支管長度1l j 1（B D）2式中 l j - 單根支管長度（ m）；B- 單個(gè)濾池寬度（ m）；D- 配水干管管徑（ m）。 設(shè)計(jì)中取 B=1.5m ， D=0.80m；lj1(1.5 0.80) 0.35m29、配水支管上孔口總面積Fk =K*f2式中 Fk -配水支管上的孔口面積（ m2 ）f 之比， 一般采用 0.2%0.25% ，設(shè)計(jì)中取K- 配水支管上孔口總面積與濾池面積 K=0.2%則 Fk =0.0045 m210、配水支管上孔口流速Vk =5.6m/s式中Vk -配水支管上的孔口流速，一般采用5.06.0m/s11、單個(gè)孔口面積fk

7、dk24式中 fk -配水支管上單個(gè)孔口面積（2mm )；dk - 配 水 支 管 上 孔 口 的 直 徑 mm ），一般采用 912mm。設(shè)計(jì)中取 dk =9mm22 fk 4 9 63.5mm12、孔口總數(shù)14000 221個(gè)63.513、每根支管上的孔口數(shù)nkNknj式中 nk - 每根支管上的孔口數(shù)（個(gè)）nk2211023個(gè)支管上孔口布置成二排，與垂線成45夾角向下交錯(cuò)排列，如右圖所示14、孔口中心距aknk2lj式中 ak - 孔口中心距（ m）。設(shè)計(jì)中取 l j =0.35m ， nk =23 個(gè)0.35ak0.03mk 23215、孔口平均水頭損失hk 12 g 10 K式中 h

8、k -孔口平均水頭損失（ m）；2q-沖洗強(qiáng)度 L/(s/ m2 );-流量系數(shù)，與孔口直徑和壁厚 的比值有關(guān)；0.2%0.25% 。d9dk 9 1.8 ，選用流量系數(shù)5K- 支管上孔口總面積與濾池總面積之比，一般采用設(shè)計(jì)中取 =5mm ， k=0.25 ；則孔口直徑與壁厚之比=0.681q2114 22 9.810 K19.610 0.68 0.25hk3.5m16、配水系統(tǒng)校核 對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度 lj與直徑 dj 之比不大于 60ljdj0.350.103.5 60對大阻力平配水系統(tǒng)， 要求配水支管上孔口總面積 Fk 與所有支管橫截面積之和的比值 小于 0.5Fknj.f

9、j0.5fj= 4.Dj式中 fj -配水支管的橫截面積（ m2）。Fknj.fj0.0035210 0.10240.045 0.5，滿足要求。4.5.3. 洗砂排水槽1、洗砂排水槽中心距a0=l/ n1式中： a0 洗砂排水槽中心距n1每側(cè)洗砂排水槽數(shù)（條）因洗砂排水槽長度不宜大于 6m，故在設(shè)計(jì)中將每座濾池中間設(shè)置排水渠， 在排水渠兩 側(cè)對稱布置洗砂排水槽，每側(cè)洗砂排水槽數(shù)n1=2 條，池中洗砂排水槽總數(shù)為 n2 =4 條a0 =7.5/2=3.75m2、每條洗砂排水槽長度為B b 1.5 0.8l00.35m22式中：l0 每條洗砂排水槽長度（ m）b中間排水渠寬度（ m） 取 b=0.

10、8m3、每條洗砂排水槽的排水量q0qg 3.2 0.8L /sn24式中：q0 每條洗砂排水槽的排水量qg 單個(gè)濾池的反沖洗水量n2 洗砂排水槽總數(shù)4、洗砂排水槽斷面模數(shù)洗砂排水槽采用三角形標(biāo)準(zhǔn)斷面，如圖：洗砂排水槽斷面模數(shù)：0.50.51000v0.50.8 0.51000 0.60.012m式中： x 洗砂排水槽斷面模數(shù)v0 槽中流速（ m/s） 一般采用 0.6 m/s5、洗砂排水槽頂距砂面高度H e eH 2 2.5x c 40% 0.5 2.5 0.012 0.05 0.08 0.36m式中： He洗砂排水槽頂距砂面高度 e砂層最大膨脹率，石英濾料一般采用30%50% ，取 40%排

11、水槽底厚度 取 0.05mH 2 濾料厚度 取 0.5mc洗砂排水槽的超高，取 0.08m6、洗砂排水槽總面積為：F 2x l0 n2 bL 2 0.012 0.35 47、中間排水渠中間排水渠選用矩形斷面，渠底距洗砂排水槽底部的高度為：H e 1.73 3 q g2 0.23m egb 24.5.4 濾池反沖洗濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO(shè)沖洗水泵供給，本設(shè)計(jì)采用水泵供水反沖洗1、單個(gè)濾池的反沖洗用水總量W 10q0ft014 2.25 6 60100011.34m2式中： W 單個(gè)濾池的反沖洗用水總量t反沖洗時(shí)間 ,一般為 75min 取 6min表 4-8 水沖洗強(qiáng)度及沖洗時(shí)間 （ 水溫

12、 20時(shí) ）濾料組成沖洗強(qiáng)度 L/(m2 s)膨脹率 （%）沖洗時(shí)間 （min）單層細(xì)砂級配濾料12154575雙層煤、砂級配濾料13165086三層煤、 砂、 重質(zhì)礦石級 配濾料161755752、高位水箱沖洗1）高位沖洗水箱的容積1000W1 1.5W 1.5 q.f.t 1.5 14 2.25 360 17.01m3 1 1000式中 W1 -高位沖洗水箱的容積（ m3 ） 。設(shè)計(jì)中取 t=360s。2）承托層的水頭損失hw3 0.022.H1 q 0.022 0.40 14 0.12m式中 hw 3 -承托層的水頭損失（ m）；H1 -承托層的厚度（ m）。設(shè)計(jì)中取 H1 =0.40m

13、hw43）沖洗時(shí)濾層的水頭損失2650 1 1 0.41 0.5 0.49m1000式中 hw4 -沖洗時(shí)濾層的水頭損失（ m）；砂-濾料的密度（ Kg/ m3）,石英砂密度一般采用 2650Kg/ m3; 水 -水的密度（ Kg/ m3 ）；m0 -濾料未膨脹前的孔隙率；H2 -濾料未膨脹前的厚度（ m）。設(shè)計(jì)中取 m0 =0.41 ， 水=1000Kg/ m3, 砂=2650Kg/ m3, H2 =0.7m。 （4）沖刺水箱高度Hthw1hw2hw3hw4hw5式中 Ht -沖洗水箱的箱底距沖洗排水曹頂?shù)母叨龋╩）；hw1- 水箱與濾池間的沖洗管道的沿程和局部水頭損失之和（m）；hw 2 - 配水系統(tǒng)的水頭損失（ m）；hw5 -備用水頭（ m），一般采用 1.52.0m 。設(shè)計(jì)中取 hw1= 1.0m， hw2 = hk =3.5m ， hw5 =1.5mHt =1.0+3.5+0.12+0.49+1.5=6.61m3、水泵反沖洗（1）水泵流量Q, f.q 式中 Q, -水泵流量（ L/s）。Q, 2.25 14 31.5L / s （2）水泵揚(yáng)程：H H 0 h1 hw2