给水工程普通快滤池设计说明书

一、原始资料

1.滤池形式：普通快滤池

2.水质资料：水源为水库水，水库上游植被较好，无工业废水等污染，库容积较大，常年雨量充沛。水质具体资料如下：

①浊度：常年平均浊度10-15mg/L，汛雨期及风浪时为

150-200mg/L;

②色度：15度；

③水温3-25℃；

④ PH值：6.8；

⑤细菌总数：12000个/mL;

⑥大肠杆菌：20000个/L；

⑦臭和味：略有；

⑧耗氧量：4.5mg/L；

⑨总硬度：8度；

⑩碳酸盐硬度：6度。

3.其他资料

①常年平均水温18℃，最高水温27℃，最低水温1℃；

②常年气温：最冷月平均-2.5℃，最热月平均26.3℃，极端最高42℃，极端低温-15.7℃；

③土壤冰冻深度 0.15cm；

④地基承载力 10T/m2；

⑤地震烈度 7度以下；

⑥高峰水量（8月）低峰供水量（1月）之比 1：4.3，日变化系数Kd=1.2。

二、滤池的选择

（1）滤池的工作原理：

过滤时，开启进水支管与清水支管的阀门。关闭冲洗水支管阀门与排水阀。浑水就经进水总管、支管从浑水渠进入滤池，经过滤料层、承托层后，由配水系统的配水支管汇集起来再经配水系统干管渠、清水支管、清水总管流往清水池。浑水流经滤料层时，水中杂质即被截流。随着滤层中杂质截流量的增加，滤料层中水头损失也相应增加。一般当水头损失增至一定程度以致滤池产水量减少或由于滤过水质

不符合要求时，滤池便需停止过滤进行冲洗。冲洗时，关闭进水支管与进水支管阀门。开启排水阀与冲洗水支管阀门。冲洗水即由冲洗水总管、支管，经配水系统的干管、支管及支管上的许多孔眼流出，由下而上穿过承托层及滤料层，均匀的分布于整个滤池平面上。滤料层再由下而上均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗。冲洗废水流入冲洗排水槽，再经浑水渠、排水管和废水渠进入下水道。冲洗一直进行到滤料基本洗干净为止。冲洗结束后，过滤重新开始。

（2）滤池的分类及优缺点：

1.普通快滤池有成熟的运转经验，运行稳妥可靠；采用砂滤料，材料易得，价格便宜；采用大阻力配水系统，单池面积可做的较大，池深较浅；可采用降速过滤，水质较好；但是，阀门多，必须设有全套冲洗设备。

2.双阀滤池不仅有普通快滤池所具有的优点，同时减两只阀门，相应降低了造价和检修工作量。但也必须设有全套冲洗设备；增加形成虹吸的抽气设备。

3.V型滤池具有运行稳妥可靠；采用砂滤料，材料易得；滤床含污量大、周期长、滤速高、水质好；具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好的优点。但是配套设备多，如鼓风机等；土建较复杂，池深比普通快滤池深。

4.多层滤池包括双层滤料滤池、三层滤料滤池、接触双层滤料滤池。其中双层滤料滤池、三层滤料滤池含污能力大，可采用较大的滤速，降速过滤、水质较好且双层滤料滤池方便改造但是滤料不易获得，价格贵，滤料易流失，冲洗困难，易积泥球。接触双层滤料滤池有以下优点：对滤前水的浊度适用幅度大，因而可以作为直接过滤；条件合适时，可以不用沉淀池，节约用地，投资省：降速过滤水质较好。缺点是，对运转的要求较高，工作周期短。

5.虹吸滤池不需大型阀门、冲洗水泵或冲洗水箱易于自动化操作。但是土建结构复杂；池深大，单池面积不能过大，反冲洗时要浪费部分水量，冲洗效果不易控制；变水位等速过滤，水质不如降速过滤。

6.无阀滤池不需要设置阀门，自动冲洗管理方便，可成套定型制作。缺点是：运行过程看不到滤层情况，清砂不便，单池面积较小，冲洗效果较差，反冲洗时需要浪费部分水量，变水位等速过滤水质不如降速过滤。

7.移动罩滤池优点是造价低，不需大量阀门设备；池深浅，结构简单；能自动连续运行，不需冲洗水塔或水泵；节约用地和电耗；降速过滤。缺点是需设移动冲洗设备，对机械加工材质要求高；起始滤速较高，因而滤池平均设计滤速不易过高；罩体与隔墙间的密封要求较高。

（3）滤池选择

选择普通快速滤池。

三、滤池设计

（一）设计水量

由原始资料根据要求，以5万吨为基础，3000吨为一单位增量，以学号为顺序，每人取一水量，得到11.3万吨。经计算求的水厂自身耗水量（主要为滤池冲洗用水）的系数α=1.04，所以最终水量取4888（m3/h）。

（二）滤料与滤速的选择

（1）滤料应具有足够的机械强度和抗蚀性能，一般可采用石英砂、无烟煤和重质矿石等。

（2）滤料厚度与有效粒径之比：细砂及双层滤料过滤应大于1000；粗砂及三层滤料过滤应大于1250。

（3）滤池应按正常情况下的滤速设计，并以检修情况（一格或者两格停运）下的强制滤速校核。

（4）滤池滤速及滤料组成的选用，一般宜按表1采用

表1 滤池滤速及滤料组成

注：滤料的相对密度为：石英砂2.6～2.65；无烟煤1.4～1.6；重质矿石4.7～5.0

根据资料的水质条件，可以选择双层滤料（上层无烟煤下层石英砂），滤速选择v=10m/h.

（三）滤池面积和尺寸

1.滤池面积

滤池的过滤周期为h，采用24h，每次冲洗滤池所需要的总时间采用0.5小时，滤池的有效冲洗历时采用6min=1/12h.水厂自身耗

水量的系数α=1.04.

F=Q/V

式中：F-滤池面积m2；

v-滤速m/h。

计算得F=488.8㎡（详见计算书，下同）

2.滤池个数

设计中，滤池个数应通过技术经济比较确定，并需考虑水厂内其他处理构筑物及水厂总体布局等有关问题，但在任何情况下，滤池个数不得少于两个；滤池个数少于5个者，宜采用单行排列，管廊位于滤池一侧。超过5个者，宜采用双行排列，管廊位于两排滤池中间。后者布置较紧凑，但是管廊通风，采光不如前者，检修也不太方便。

滤池个数可根据表2确定。

表2

所以，滤池个数N=10个，双行排列。

强制滤速v′=Nv/(N-1)=11.1m/h。

3.滤池尺寸

每个滤池面积f=F∕N=48.88m2，取54 m2。

滤池长宽比在1.5左右，计算得：长L=9m，宽B=6m 4.滤池高度

H=H1+H2+H3+H4=3.15m

式中 H1——支承层高度：0.45m

H2——滤料层高度：0.70m

H3——砂面上水深：1.70m

H4——保护高度：0.30m

5.冲洗强度

q=12[L/(s·m2)]

（四）配水系统

①配水干渠

干管流量q g=f q=54X12=648L/s=0.648 m2/s q——冲洗强度12L/（s·m2）)

干渠始端流速采用V=1.5m/s

干渠始端流量Q=fg=0.65m3/s

干渠断面积采用0.7×0.7=0.49㎡

干渠壁厚尺寸采用0.1