水質(zhì)工程學(xué)課程設(shè)計計算說明書

1、.2013 至 2014 學(xué)年第 1 學(xué)期水質(zhì)工程學(xué)（上）課程設(shè)計設(shè)計題目：某城市凈水廠工藝設(shè)計專業(yè) ：給水排 水 工程姓名 ：吳新楷學(xué)號 ：1110520055完成日期：2013 年 12 月指導(dǎo)教師：宋亞麗浙江科技學(xué)院'.目錄1工程概況 41.1設(shè)計規(guī)模41.2水源水質(zhì)42混合 42.1加藥系統(tǒng)42.2溶液池設(shè)計及計算42.3溶解池設(shè)計及計算42.4混合設(shè)備53絮凝63.1絮凝形式選用63.2折板絮凝池的設(shè)計63.3第一段絮凝區(qū)73.4第二段絮凝區(qū)103.5第三段絮凝區(qū)123.6絮凝的總 GT 值124沉淀124.1參數(shù)確定124.2設(shè)計池體尺寸134.3進(jìn)水穿孔墻134.4指形槽

2、 134.5出水渠 144.6排泥設(shè)施144.6沉淀池水力條件復(fù)核145過濾145.1濾池選擇145.2濾池設(shè)計參數(shù)確定145.3濾池池體設(shè)計146消毒236.1消毒劑選擇236.2加氯計算237清水池 237.1清水池的布置23'.7.2 清水池容積計算247.3 清水池平面尺寸247.4 清水池各管管徑的確定248 設(shè)計說明書25'.1. 工程概況工程位于浙江省某市， 該市有一蓄水量較大的水庫可作為水源， 水庫水質(zhì)為一類地表水，符合生活飲用水水源要求。出廠水質(zhì)為一類水司標(biāo)準(zhǔn)。主要任務(wù)為凈水廠工藝及總平設(shè)計。1.1 設(shè)計規(guī)模設(shè)計日產(chǎn)水量為 17 萬 m3 ，水廠自用水量為 8

3、%， Qd=170000×1.08=183600m 3/d1.2 水源水質(zhì)濁度： 10-50 度PH 值： 6.9-7.3色度：10 度（鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)計）氨氮（以 N 計）：0.5mg/L總硬度（以 CaCO3 計）：100-120mg/L細(xì)菌總數(shù)： 400 個/mL總大腸菌群數(shù)： 2000 個/L該廠采用混合絮凝 沉淀過濾的常規(guī)處理流程， 具體的工藝流程如下所示。2. 混合2.1加藥系統(tǒng)（1）根據(jù)水廠進(jìn)水水質(zhì)特點和PH 情況，選用聚合氯化鋁 （PAC)為混凝劑，效率高，耗藥量少，絮體大而重，沉淀快。混凝劑的最大投加量為 a=60mg/l，藥溶液的濃度 b=10%，混凝劑每日配置次數(shù) n

4、=2 次。日投加量：aQ60kg / d10001000（2）采用計量泵投加方式，不必另配計量設(shè)備?？赏ㄟ^改變計量泵行程或變頻調(diào)速改變藥液投量，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。（3）加藥間與藥劑倉毗鄰設(shè)于絮凝池附近，加藥間內(nèi)保證良好通風(fēng)，必要時設(shè)置通風(fēng)裝置，藥劑倉做好防潮防腐措施，固定儲存20 天的用藥量。2.2 溶液池設(shè)計及計算溶液池容積按下式計算：W 1aQ417bn式中溶液池容積， m3W 1Q處理水量，a混凝劑最大投加量， 60mg/L ；b溶液濃度（ 5%-20%），取 10%；n每日調(diào)制次數(shù)，取n 2帶入數(shù)據(jù)，算得W 1=50.96m3溶液池設(shè)置兩個，每個容

5、積 W1，保證清洗溶液池時有備用池。每個池子的規(guī)格為長 ×寬 ×高 =5m× 4m×2.6m=52m 3，其中包括超高 0.2m 。2.3 溶解池設(shè)計及計算溶解池容積按下式計算：'.W2(0.2 0.3)W1式中：W2 溶解池容積（ m3），一般采用（ 0.2-0.3） W1 。這里采用0.25W1=W2=12.74m3。每個池子的尺寸為長 ×寬×高=3m×2.2m×2m，高度中包括超高 0.2m。溶解池實際容積w=3m×2.2m×2m=13.2m3溶解池的放水時間采用t=10min，則

6、放水流量w 213 .21000q6022 L / s60 t10查水力計算表得放水管管徑d=100mm，相應(yīng)流速 v=2.86m/s。溶解池底部設(shè)管徑100mm 的排渣管一根。2.4 混合設(shè)備投藥管流量w12100052210001.204L / sq606024606024查水力計算表得投藥管管徑d=50mm，相應(yīng)流速為 0.64m/s?；旌显O(shè)備采用槳板式機(jī)械混合槽， 機(jī)械混合池的優(yōu)點是混合效果好， 且不受水量變化的影響，適用于各種規(guī)模的水廠。（1）混合池容積設(shè)計水量 Q=183600m3/d=7650m3/h，池數(shù) n=8 個，混合時間 t=30s。wQt76500.57.97m360n

7、608式中： W 為有效容積T 混合時間n 池數(shù)（2）混合池高度混合池平面采用正方形2.2m×2.2m，則有效水深 Hw7.97H '1.65mB B2.2 2.2超高取H=0.3m，則池總高度HH 'H1.650.31.95m（3）槳板外緣直徑D02 D22.21.47m ，設(shè)計采用 1.5m33槳板寬度b0.2D0.22.20.44m ，設(shè)計采用 0.5m槳板長度L=0.5m攪拌器層數(shù)H :D1.21.3 ，采用 1層攪拌器距池底高度0.5D0=1.1m攪拌器外緣速度'.（4）垂直軸轉(zhuǎn)速V=3m/sn060v603D03.1438.2r / min1.5式

8、中： n0 攪拌器轉(zhuǎn)速（ r/min）；V 攪拌器外緣速度（ m/s）；D 攪拌器直徑（ m）。0設(shè)計中取 v=3.0m/s，D0=1.5m（5）槳板旋轉(zhuǎn)角速度n03.1438.2304rad / s30（6）槳板轉(zhuǎn)動時消耗功率N0c3 zb R4r 40.3 1000 434 0.5 0.7540.2543.001kw408g4089.8式中：c 阻力系數(shù)，采用 0.3水的密度，31000kg / mz槳板數(shù)，此處 z4R垂直軸中心至槳板外緣 的距離，D00.75mm R2r垂直軸中心至槳板內(nèi)緣 的距離， m，rR l 0.25m（7）轉(zhuǎn)動槳板所需電動機(jī)功率槳板轉(zhuǎn)動時的機(jī)械總功率1=0.75

9、傳動效率 2 =0.60.95，采用 2=0.7，則N03.001N0.755.716KW120.73. 絮凝3.1絮凝形式選用選用平折板絮凝池， 優(yōu)點為水流在同波折板之間曲折流動或在異波折板之間縮放、流流動且連續(xù)不斷，以至形成眾多的小渦旋，提高了顆粒碰撞絮凝效果。與隔板絮凝池相比，水流條件大大改善， 即在總的水流能量消耗中， 有效能量消耗比例提高，故所需絮凝時間可以縮短，池子面積減小。折板絮凝池因板距小，安裝維修較困難，折板費用較高。3.2折板絮凝池的設(shè)計（1）單池設(shè)計流量 45900m3/d=1912.5m3/h=0.53125m3/s，共設(shè) 4 個池，每個池分為并聯(lián)的三組，每組設(shè)計流量

10、q 為 0.177m3/s。（2）總絮凝時間為 15min，分三段絮凝。折板布置采用單通道。速度梯度由 90s-1 漸減至 20s-1 左右，絮凝池總 GT 值大于 2×104 。絮凝池有效水深 H，采'.用 3.5m。（3）每組絮凝池流量Q1912.5637.5m3 / h3每組絮凝池容積wQt637.5 15159.375m36060每組池子面積fw159.37545.54m2H3.5每組池子的凈長度L=9m，則池子凈寬度B=5.06m（ 4）絮凝池的布置絮凝池的絮凝過程分為三段：第一段 v1=0.3m/s第二段 v2=0.2m/s第三段 v3=0.1m/s將絮凝池分成

11、6 格，每格的凈寬度為 L 0=1.5m，每兩格為一絮凝段。第一、二格采用單通道異波折板；第三、四格采用單通道同波折板；第五、六格采用直板。（6）折板尺寸及布置折板采用鋼絲水泥板，折板寬度0.5m，厚度 0.06m，夾角 9003.3 第一段絮凝區(qū)（1）絮凝池長度 L 和寬度 B考慮折板所占寬度為0.060.07m，絮凝池的實際寬度sin 600B5.060.0765.48m ?？紤]隔板所占長度為0.2m，絮凝池實際長度取L=10m，超高 0.3m。（2）第一絮凝區(qū)折板的間距及實際流速峰距 b1Q637.5v1L00.30.39m1.5 3600谷距 b2=1.097m側(cè)邊峰距 b3=0.45

12、m側(cè)邊谷距 b4=0.803m中間峰速 v10.3m / s中間谷速 v2Q637.50.11m / sb2 L036001.0971.5側(cè)邊峰速 v1'Q3600637.50.26m/ sb3 L00.451.5側(cè)邊谷速 v2'Q637.50.147m / sb4 L03600 0.8031.5'.（3）水頭損失hhh'hiv2v2h11122g'v1'2v2'2h112gF12v12h212F22g ；F1'22'1v1'h22'2gF2hi3v022g'.hhh'hinh1h1'

13、;1h2式中h22F1F1'F2F2'v 03水頭損失計算：總水頭損失， m中間縮放的組合水頭損 失， m 側(cè)邊縮放的組合水頭損 失， m 轉(zhuǎn)彎或孔洞的水頭損失 ，m縮放組合的個數(shù)中間部分漸放段水頭損失， m側(cè)邊部分漸放段水頭損 失， m 漸放段阻力系數(shù)中間部分漸放段水頭損失， m側(cè)邊部分漸放段水頭損 失， m 漸放段阻力系數(shù)中間部分相對峰的斷面 積， m 2 側(cè)邊部分相對峰的斷面 積， m2 中間部分相對谷的斷面 積， m2 側(cè)邊部分相對谷的斷面 積， m2 轉(zhuǎn)彎或孔洞處流速， m / s轉(zhuǎn)彎或孔洞的阻力系數(shù)1 0.5,20.1,上轉(zhuǎn)變31.8，下轉(zhuǎn)變及進(jìn)口4 3.0F10.

14、391.50.585m2 , F21.51.6455m2F1'0.451.50.675m2 , F2'0.803 1.51.2045m 2中間部分：h11 v12v220.5 0.320.1120.00199m2g2g2v1220.32h21F110.10.5852F22g1.64550.00447m2g中間共有 15 個縮放組合，故： h=15×（ 0.00199+0.00447）=0.0969m 側(cè)邊部分：'.'v' 2v' 20.2620.1472h1120.50.00117m12g2g'222h2'12F1v1&

15、#39;10.10.6750.2620.0027mF2'2g1.20452g側(cè)邊有 6 個縮放組合，故： h=6×(0.00117+0.0027)=0.02322m進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失：共一個進(jìn)口、 3 個上轉(zhuǎn)彎和 3 個下轉(zhuǎn)彎。上轉(zhuǎn)彎處水深0.879m，下轉(zhuǎn)彎處水深 0.854m。進(jìn)口流速： v3 取 0.3m/s上轉(zhuǎn)彎流速： v4637.50.134m / s36000.8791.5下轉(zhuǎn)彎流速： v5637.50.138m / s36000.8541.5每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失h"30.323 1.8 0.134233 0.13820.027m2g2g2 g總損失：每格總損

16、失： h h h'h"0.09690.0027 0.0270.1266m第一絮凝區(qū)總損失：H 12h20.12660.2532m第一絮凝區(qū)停留時間：21.53.55.480.060.51.533T10.177605.28min第一絮凝區(qū)平均G1 值：G1H110000.253288.13s 160 T160 1.02910 4 5.283.4 第二絮凝區(qū)（ 1）第二絮凝區(qū)采用同波折板布置：折板距離采用 b1=0.79m側(cè)邊峰距 b2=0.771m側(cè)邊谷距 b3=1.125mQ637.5實際流速 v10.15m / sb1 L03600 0.79 1.5'.側(cè)邊峰速 v

17、1'Q637.50.15m / sb2 L03600 0.771 1.5側(cè)邊谷速 v2'Q3600637.50.105m / sb3 L01.1251.5(2)水頭損失中間部分：0.6 ，共有 n=20 次轉(zhuǎn)彎每次轉(zhuǎn)彎的hnv12200.60.1520.0138m2g2g側(cè)邊部分：10.5, 20.1，F(xiàn)1=0.771×1.5=1.1565 ， F2=1.125×1.5=1.6875 ' 2' 222h1'1v1v20.5 0.150.1050.0003m2g2g'222h2'12F1v1'1 0.11.156

18、50.1520.0007mF2'2g1.68752g側(cè)邊有 6 個縮放組合，故 h=6×(0.0003+0.0007)=0.006m 進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失：共一個進(jìn)口、 3 個上轉(zhuǎn)彎和 2 個下轉(zhuǎn)彎。上轉(zhuǎn)彎處水深0.879m，下轉(zhuǎn)彎處水深0.5m。 上轉(zhuǎn)變31.8，下轉(zhuǎn)變及進(jìn)口43.0進(jìn)口速度 V 3 取 0.16m/s上轉(zhuǎn)彎流速： v4637.50.134m / s36000.8791.5下轉(zhuǎn)彎流速： v5637.50.236m/ s36000.51.5每格進(jìn)口及轉(zhuǎn)彎損失h"3 0.162330.134221.80.23620.022m2g2g2 g每格總損失：hhh&

19、#39;h"0.01380.0060.022 0.0418m第二絮凝區(qū)總損失：H 22h2 0.04180.0836m第二絮凝區(qū)停留時間：'.21.53.55.4820.060.51.5305.16 minT20.17760第二絮凝區(qū)平均G2 值：GH 210000.083651.23s 1260 T260 1.02910 4 5.163.5 第三絮凝區(qū)（1）第三絮凝區(qū)采用平行直板布置:直板間距為 1.048m實際流速為 vQ637.50.113m / sbL03600 1.0481.5（2）水頭損失：共一個進(jìn)口及4 個轉(zhuǎn)彎，3.0 ，則單格水頭損失為h53.00.11320

20、.0098m2 g總水頭損失 H2=2×h=0.0196m停留時間21.53.55.4820.062.71.54T30.177605.24 min速度梯度G3H 36010000.019624.6s 160 T31.02910 4 5.243.6 絮凝的總 GT值H0.3564m ，絮凝時間 t=15.68m,絮凝的總水頭損失GTHt10000.356415.68 60 57083.4 2 10460t60 1.02910 4 15.684. 沉淀4.1 參數(shù)確定選用平流式沉淀池，造價低，操作管理方便，施工簡單，處理效果穩(wěn)定。4個沉淀池，沉淀時間 t=1h，池內(nèi)平均水平流速 v=14

21、mm/s，單池設(shè)計流量45900m3/d=1912.5m3/h，沉淀池和絮凝池合建，中間用穿孔墻隔開。'.4.2 設(shè)計池體尺寸單池容積 WWQt1912.5 11912.5m3池長L3.6vt3.614150.4m池寬池的有效水深采用H=3m，則池寬W1912.5B12.6mLH50.43采用 13m（為配合絮凝池的寬度）每池中間設(shè)一導(dǎo)流墻，則每格寬度為b=6.5m4.3 進(jìn)水穿孔墻沉淀池進(jìn)口處用磚砌穿孔墻布水， 墻長 13m，墻高 3.3m（有效水深 3m，用機(jī)械刮泥機(jī)排泥，其積泥厚度 0.1m，超高 0.2m）穿孔墻孔洞總面積孔洞處流速采用v0= 0.25m/s，則Q 1912.5

22、2.125m23600v0 3600 0.25 孔洞個數(shù)孔洞形狀采用矩形，尺寸為15cm×18cm ，則N2.12579個0.180.150.180.154.4 指形槽指形槽的個數(shù) ： N=8指形槽的中心距 ：=1.575m指形槽中的流量：=0.066 m3/s ，考慮到池子的超載系數(shù)為20，故槽中流量為：m3/s指形槽的尺寸：槽寬 m，為便于施工 取 0.4m 取堰上負(fù)荷為 440 m3 /(m.d) ，則指形槽長度： L=8 個集水槽，雙側(cè)進(jìn)水。每根槽長：13m則集水槽總長度L=8×2×13=208>104符合條件起點槽中水深：=0.75b=0.75*0

23、.326=0.2445m終點槽中水深：=1.25b=1.25*0.326=0.4075m為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取。槽的高度：集水方法采用鋸齒形三角堰自由出流方式，跌落高度取0.05m，槽的超高取 0.15m。則指形槽的總高度。'.4.5 出水渠采用薄壁堰出水，堰口應(yīng)保證水平。出水渠寬度采用1m。在出水渠前增設(shè)指形槽，降低出水渠負(fù)荷。4.5 排泥設(shè)施采用機(jī)械排泥，排泥效果好。在池末端設(shè)集水坑， 通過排泥管定時開啟閥門，靠重力排泥。池內(nèi)存泥區(qū)高度為 0.1m，池底有 1.5坡度，坡向末端積泥坑（每池一個） ，坑的尺寸為 50cm× 50cm× 50cm 。排泥管兼沉淀

24、池放空管，其直徑為0.7 BLHdt0.50.71350.40.503.1，采用 300mm2.536000.299m式中 H0-池內(nèi)平均水深， m，此處為 3.1mt-放空時間， s，此處取 2.5h4.6 沉淀池水力條件復(fù)核水力半徑 RRABH133P2H B232.05m佛羅德數(shù) Fr13v 21000)2Fr(14110 5 （在規(guī)定范圍內(nèi)）Rg2.05 9.85. 過濾5.1 濾池選擇考慮到本水廠的設(shè)計規(guī)模， 采用 v 型濾池。采用均粒石英砂濾料， 濾層厚度比普通快濾池厚，截污量比普通快濾池大，故濾速較高，過濾周期長，出水效果好。5.2 濾池設(shè)計參數(shù)確定濾速 v=12m/h第一步氣沖

25、沖洗強(qiáng)度；第二步氣水同時反沖洗， 空氣強(qiáng)度，水強(qiáng)度；第三步水沖洗強(qiáng)度。第一步氣沖時間，第二步氣水同時反沖洗時間，第三步水沖洗時間，沖洗時間共計沖洗周期 T=48h。表面掃洗強(qiáng)度 1.8)5.3 濾池池體設(shè)計濾池工作時間(式中未考慮排放初濾水 )濾池總面積'.濾池的分格單池面積較大，采用雙格濾池，池底板用混凝土，單格寬共 7 座，每座面積，總面積658m2校核強(qiáng)制濾速濾池高度的確定式中： H1 氣水室高度，取0.8m；H2 濾板厚度 m，取 0.1m；H3 承托層厚度，取0.08m；H4 濾料層厚度，取1.2m；H5 濾層上面水深，取1.4m；H6 進(jìn)水系統(tǒng)跌差（包括進(jìn)水槽孔洞水頭損失及

26、過水堰跌差），取0.5m；H7 進(jìn)水總渠超高 m，取 0.3m 。水封井的設(shè)計濾池采用單層加厚均質(zhì)濾料，粒徑 0.951.35mm，不均勻系數(shù) K 80 為 1.21.6，均質(zhì)濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計算式中：H 清 水流通過濾料層的水頭損，cm； 水的運動黏度， cm2/s，20時為 0.0101 cm2/s； g 重力加速度， 981 cm2/s；m0 濾料孔隙率，取0.5；d 0 與濾料體積相同的球體直徑，cm，取為 0.1 cm；l0 濾層厚度， 120 cm；v 濾速， v=12m/h=0.33m/s； 濾料顆粒球度系數(shù)，天然沙粒0.750.80，取 0.8。根據(jù)經(jīng)驗，濾速為

27、8 12 m/s 時，清潔濾料層的水頭損失一般為 3040cm，計算值比經(jīng)驗值低，取經(jīng)驗值的底限 30cm 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 0.22m，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時的水頭損失為H 開始 =0.3+0.22=0.52m,為保證正常過濾時池內(nèi)液面高出濾料層，水封井出水堰頂高與濾料層相同，設(shè)水封井平面尺寸 2×2m2。堰底板比濾池底板低 0.3m，水封井出水堰總高為：'.H 水封0.3H 1H 2 +H 3 +H 4 =0.3+0.8+0.1+0.1+1.2=2.5m因為每座濾池過濾水量：Q 單=vf=12 ×

28、;94=1128m3/h=0.31 m3/s式中 v 設(shè)計濾速；f 每座濾池的面積；所以水封井出水堰堰上水頭由矩形堰的流量公式3Q1.84bh 2計算得：則反沖洗完畢，清潔濾料層過濾時，濾池液面比濾料層高 0.19+0.52=0.71m 2）反沖洗管渠系統(tǒng)本設(shè)計采用長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)。反沖洗用水流量Q 反的計算反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最大時計算，單獨水洗時反洗強(qiáng)度最大為5L/( m2·s)Q 反水 =q 水 f=5 ×94=470L/s=1692 m3/h=0.47 m3/sV 型濾池反沖洗時，表面掃洗同時進(jìn)行，其流量：Q 表水 =q 表水 f=0.0018 ×

29、94=0.1692 m3/s反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算配水干管進(jìn)口流速應(yīng)為1.5m/s 左右，配水干管的截面積A 水干 =Q 反水 /V 水干 =0.47/1.5=0.31m2反沖洗配水干管采用鋼管， DN600，流速 1.22m/s，反沖洗水由反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠底兩側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布水區(qū)，反沖洗水通過布水方孔的流速按反沖洗配水支管的流速取值，配水支管流速為 1.01.5m/s,取 V 水支=1.0m/s，則配水支管的截面積： A 方孔 =Q 反水 /V 水支 =0.47/1.0=0.47m2，此為配水方孔總面積，沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置 15 個配水方孔，共

30、計 30 個，孔中心間距 0.6m，每個孔口面積：A 小=0.47/30=0.016 m2每個孔口尺寸取0.12 ×0.12m2，反沖洗水過孔流速：v=0.47/（ 2×15×0.12 ×0.12） =1.09m/s，滿足要求。反沖洗用氣量計算Q 反氣采用鼓風(fēng)機(jī)直接充氣，采用兩組 ,一用一備。反沖洗用氣流量按氣沖強(qiáng)度最大時的空氣流量計算，這是氣沖強(qiáng)度為 15L/( m2·s)Q 反氣 =q 氣 f=15 ×94=1410L/s=1.410m3/s配氣系統(tǒng)的斷面計算配氣干管進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s 左右，則配氣干管的截面積：'.反沖

31、洗配氣干管采用鋼管， DN350，流速 10.76m/s（在 1015m/s 之間），反沖洗用空氣由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠， 尤其水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】着錃獾綖V池底部布水區(qū)。布?xì)庑】拙o貼濾板下緣，間距與布水方孔相同共計 30 個，反沖洗用空氣通過布?xì)庑】椎牧魉侔捶礇_洗配氣支管的流速取值。反沖洗配氣支管流速為10m/s 左右，配氣支管的截面積：=0.141每個布?xì)庑】酌娣e：=0.0047孔口直徑：=0.078 （ m）取 80mm。每孔配氣量：=0.047=169.2氣水分配渠的斷面設(shè)計對氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時反沖洗時， 亦即氣水同時反沖洗時要求氣水分配渠斷面面

32、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：=376=0.376氣水同時反沖洗時反沖洗空氣的流量：=1410=1.41氣水分配渠的氣水流速均按相應(yīng)的配水配氣干管流速取值， 則氣水分配干渠的斷面積：=0.533）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取 0.4m,高取 1.5m，末端寬取 0.4m，高取 1.0m，則起端截面積為 0.6m2，末端截面積 0.4m2，兩側(cè)沿程各布置 15 個配水小孔和 15 個配氣小孔，孔間距 0.6m，共 30 個配水小孔和 30 個配氣小孔，氣水分配渠末端所2需最小截面積為0.391/30=0.

33、0130m 末端截面積 1.2 m2，滿足要求。排水集水槽頂端高出濾料層頂面0.5m,則排水集水槽起端槽高：H 起H 1+H 2 +H 3 +H 4 +0.5-1.5=0.8+0.1+1.2+0.1+0.5-1.5=1.2m式中 H1， H2， H3 同前， 1.5 為氣水分配渠起端高度。排水集水槽末端槽高：'.H 末H 1 +H 2 +H 3 +H 4 +0.51.00.80.10.11.20.51.01.7m其中 1.0 為氣水分配渠末端高度H 末H起1.7 1.2,符合設(shè)計要求。iL0.0435 0.0211.5c.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

34、算公式校核集水槽排水能力。設(shè)集水槽超高 0.3m，則槽內(nèi)水位高h(yuǎn)排集1.2-0.3=0.9m槽寬b排集0.4m濕周X=b+2h=0.4 +2×0.9=2.2m水流斷面A排集b排集 h排集0.4 0.9 0.36m2RA排集0.360.164m水力半徑X2.22121R3 i 20.1643 0.043524.81m / s水流速度vn0.013過流能力Q排集A排集 v0.364.811.7316m3 / s實際過水量Q反Q反水Q表水0.345 0.1242 0.4692m3 / s 1.7316 m3/s，符合設(shè)計要求。進(jìn)水管渠1）進(jìn)水總渠道7 座濾池分成獨立的兩組，每組進(jìn)水總渠過水

35、流量按強(qiáng)制濾流量設(shè)計，流速0.81.2，取 V1.0 m/s 。則強(qiáng)制過濾流量：=33/s=122400m/d=1.42m進(jìn)水總渠水流斷面積：=1.42進(jìn)水總渠寬 1.42m, 高 1m，考慮超高 0.3m。則進(jìn)水總渠高為1.3m。2 ）每座濾池的進(jìn)水孔每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開 3 個進(jìn)水孔，進(jìn)水總渠的渾水通過這三個進(jìn)水孔進(jìn)入濾池。兩側(cè)進(jìn)水孔口在反沖洗時關(guān)閉 . 中間進(jìn)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，使其在反沖洗的進(jìn)水量等于表掃水用水量。孔口面積按孔口淹沒出流公式 : 算. 其總面積按濾池強(qiáng)制過濾水量計 , 孔口兩側(cè)水位差取 0.1m, 則孔

36、口總面積：=中間孔面積按表面積掃洗水量設(shè)計=* （） =1.27* （） =0.152孔口寬=1.0m, 高0.134m兩個側(cè)孔口設(shè)閥門，采用橡膠膠囊充氣閥，每個側(cè)孔面積=-=0.559孔口寬=1.0m, 高0.559m'.3）每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰為保證進(jìn)水的穩(wěn)定性 , 進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠 , 再經(jīng)濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V型槽。寬頂堰堰寬5m,寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置, 與進(jìn)水總渠側(cè)壁相距0.5m, 堰上水頭由矩形堰的流量公式 :得：=0.188m4) 每座濾池的配水渠進(jìn)入每座濾池的渾水經(jīng)過寬頂堰溢流至配水渠 , 由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的 V

37、 型槽 .濾池配水渠寬=0.8m, 渠高為 1.2m, 渠總長等于濾池總寬 . 則渠長 L 配渠 =2× 3.5=7.0m，當(dāng)渠內(nèi)水深 0.8m 時, 流速 ( 進(jìn)來的渾水由分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去 , 每側(cè)流量為強(qiáng)/2)；Q=1.11m/s基本滿足濾池進(jìn)水管渠流速在0.81.2m/s 的要求。5）配水渠過水能力校核配水渠的水力半徑 :=0.27m配水渠的水力坡降 :=0.001渠內(nèi)水面降落量 :=0.0035m因為配水渠最高水位:+=0.8+0.0035=0.8035, 所以配水渠的過水能力滿足要求。V 型槽的設(shè)計V 型槽底設(shè)表掃水出水孔， 內(nèi)徑一般為 2030mm，過孔流速為

38、 2.0/ms 左右。本設(shè)計采用,，間隔 0.15m, 每槽共計 80 個。則單側(cè) V 型槽表掃水出水孔總面積為：=*80=0.04表掃水出水孔低于排水集水槽堰頂 0.15m，即 V 型槽槽底的高度低于集水槽堰頂 0.15m。據(jù)潛孔出流公式，其中 Q應(yīng)為單格濾池的表掃流量。 則表面掃洗時 V 型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時液面=0.19m反沖洗時排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=1.84求得，其中 b 為集水槽長， b=Q 為單各濾池反沖洗流量=3所 以 ，=0.285 m/s,=0.06m'.V 型槽的傾角采用 45°, 垂直高度 1m，壁厚 0.05m反沖洗時V型槽頂

39、高出濾池內(nèi)液面的高度為：1-0.15-=1-0.15-0.06=0.79m反沖洗時 V 型槽頂高出槽內(nèi)液面的高度為：1-0.15-=1-0.15-0.06-0.19=0.6m（4）沖洗水的供給可選用沖洗水泵或沖洗水箱供水，本設(shè)計采用沖洗水泵。1）沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失反洗配水干管用鋼管， DN600,管內(nèi)流速為1.44m/s,1000i=4.21m ，布置管長總計為 80m。則反沖洗總管的沿程水頭損失：=il=0.00421*80=0.34m主要配件及局部阻力系數(shù)見下表：配件名稱數(shù)量/ 個局部阻力系數(shù)90o彎頭66*0.6=3.6DN600閘閥33*0.06=0.18等徑四通22

40、*1.5=36、78=0.72 m則沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路損失 :=1.06m2）清水池最低水位與排水槽堰頂?shù)母卟?5m3) 濾池配水系統(tǒng)的水頭損失4) 氣水分配干渠內(nèi)水頭損失氣水分配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，下部是反沖洗水，按矩形暗管（非滿流， n=0.013 ）近似計算。有上計算知氣水同時反沖洗時，= 0.376 m 3 /s則氣水分配渠內(nèi)的水面高為：=0.06 （m）水力半徑 :=0.05m水力坡降=0.011渠內(nèi)的水頭損失： = =0.011*12=0.132m 5）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，Q0.8A 2gh 計算。其中 Q 為，A 為配水方孔的總面積。由反