普通快滤池设计计算

普通快滤池设计计算

1.已知条件

设计水量Qn=20000m3/d ≈833m3/h.滤料采用石英砂，滤速v=6m/h,10d =0.6,80K =1.3,过滤周期Tn=24h ，冲洗总历时t=30min=0.5h;有效冲洗历时0t =6min=0.1h 。 2.设计计算

（1）冲洗强度q q[L/(s*m3）]可按下列经验公式计算。 式中 dm ——滤料平均粒径，mm ； e ——滤层最大膨胀率，采用e=40%;

v ——水的运动黏度，v=1.142

mm /s （平均水温为15℃）。 与10d 对应的滤料不均匀系数80K =1.3，所以 dm=0.980K 10d

632

.0632

.145.114.1)4.01()35.04.0(702.02.43⨯++⨯⨯=q =11[L/(s*m3）]

(2)计算水量Q 水厂自用水量主要为滤池冲洗用水，自用水系数α为

v

qt t Tn Tn 0

6.3)(-

-=

α=

6

1

.0116.3)5.024(24

⨯⨯-

-=1.05

Q=αQn=1.05X883=875(m3/d) (3)滤池面积F

滤池总面积F=Q/v=875/8=109㎡ 滤池个数N=3个，成单排布置。

单池面积f=F/N=109/3=36.33(㎡），设计采用40㎡，每池平面尺寸采用B×L=5.2m×7.8m (约40㎡），池的长宽比为7.8/5.2=1.5/1. (4)单池冲洗流量冲q

冲q =fq=40×11=440(L/s)=0.44(m3/s) (5)冲洗排水槽

①断面尺寸。两槽中心距a 采用2.0m,排水槽个数 1n =L/a=7.8/2.0=3.9≈4个

槽长l=B=5.2m,槽内流速v 采用0.6m/s 。排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其 末端断面模数为6

.045700

.22.5114570⨯⨯⨯==

v qla x =0.2m

集水渠与排水槽的平面布置和槽的断面尺寸见图。

②设置高度。滤料层厚度采用Hn=0.7m,排水槽底厚度采用δ=0.05m,槽顶位于滤层面以上的高度为

He=eHn+2.5x+δ

③核算面积。排水槽平面总面积与过滤面积之比为 4X 2xl <0.25

⑹集水渠 集水渠采用矩形断面，渠宽b=0.9m 。

①渠始端水深q H =5.09.010********.0100081.03

/23

/2=⎪

⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯=⎪

⎭

⎫

⎝⎛b fq m

②集水渠底低于排水槽底的高度m H

7.02.05.02.0=+=+=q m H H m

⑺配水系统 采用大阻力配水系统，其配水于管采用方形断面暗渠结构。

①配水干渠。 干渠始端流速采用s v /m 5.1=干；干渠始端流量s /m 44.0q 3

==冲干Q ，干渠断面积m

干渠断面尺寸采用0.6×0.5=0.3㎡，壁厚采用m 1.0'

=δ

，干渠顶面开设配孔眼。

②配水支管。支管中心距采用s=0.3m ，支管总数 523.0/8.72/22=⨯==d L n 根 支管流量

支管直径支d 取75mm,支管起端流速 支管长度

校核长径比： 29075.0/15.2/'

1==支d l <60

③支管孔眼。孔眼总面积Ω与滤池面积f 的比值a ，采用a=0.2%，则 Ω=af=0.002X40=0.08㎡ 孔径采用0d =10mm=0.01m,单孔面积 孔眼总数

3n =Ω/ω=0.08/7.85×5

10-=1020个 每一支管孔眼数为

1478/1020/234===n n n 个 孔眼中心距（分两排交错排列） 孔眼平均流速 ⑻冲洗水箱 ①容量V

水箱为圆形，水深箱h 采用3.5m,直径

②设置高度。水箱底至冲洗排水箱的高度H ∆，由下列几部分组成。

a.水箱与滤池间冲洗管道的水头损失1h 。管道流量冲Q =冲q =0.44m3/s 。 管径冲D 采用500mm ，管长冲l 约为24m ，查水力计算表得：

s v /m 24.2=冲,256.0g 2/2

=冲

v ,1000i=13.23。冲洗管官道上的主要配件及其局部阻力系数见表格 配件名称 数量/个 局部阻力系数ξ 配件名称 数量/个 局部阻力系数ξ 水箱出口 90°弯头 DN500闸阀

1 2 3

0.50 2×0.60=1.20 3×0.05=0.15

文式流量计 等径转弯流三通 合计

1 3

1.00 3×1.5=4.50 7.35

20.2256.035.71000/2423.13g 2/v 2

1=⨯+⨯=∑+=冲冲ξil h m b.配水系统水头损失2h

2h =80.262.19/92.11062.19/5.18g)2/(10v g)2/(82

2

2

2

=⨯+⨯=+支干v m c.承托层水头损失3h 。承托层厚度0H 为0.45m,水头损失 3h =0.0220H q=0.022×0.45×0.45×11=0.11m d.滤料层水头损失4h 。

4h =m L m 68.07.0)41.01)(11/65.2()1)(1/(0012=⨯--=--ρρ

2ρ——滤料的密度，石英砂为2.653/m t

1ρ——水的密度13/m t

0m ——滤料层膨胀前的孔隙率，石英砂为0.41 0L ——滤料层厚度，m

e.水箱底至冲洗排水箱的高差。备用水头5h 取1.5m ，水箱底至冲洗水箱的高差

H ∆=1h +2h +3h +4h +5h =2.20+2.80+0.11+0.68+1.5=7.29≈7.3m 。