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qq[L/(s*m³）]可按下列经验公式计算。632.0632.145.1)1()35.0(2.43veedmq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=1.142mm/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=0.980K10d=0.9x1.3x0.6=0.702(mm)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vqttTnTn06.3)(=61.0116.3)5.024(24=1.05Q=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vqlax=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+0.075=0.4x0.7+2.5x0.2+0.05+0.075=0.905m③核算面积。排水槽平面总面积与过滤面积之比为4X2xl/f=4X2X0.2X5.2/40=0.2080.25⑹集水渠集水渠采用矩形断面，渠宽b=0.9m。①渠始端水深qH=5.09.01000114081.0100081.03/23/2bfqm②集水渠底低于排水槽底的高度mH7.02.05.02.0qmHHm⑺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sv/m5.1干；干渠始端流量s/m44.0q3冲干Q，干渠断面积m2m29.05.1/44.0/干干qQA干渠断面尺寸采用0.6×0.5=0.3㎡，壁厚采用m1.0'，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dLn根支管流量smQQ/0085.052/44.0n/32干支支管直径支d取75mm,支管起端流速sQv/m92.1075.014.30085.04d422支支支π支管长度mBl15.22)1.027.0('1校核长径比：29075.0/15.2/'1支dl60③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252201085.74/01.014.34/md孔眼总数3n=Ω/ω=0.08/7.85×510=1020个每一支管孔眼数为1478/1020/234nnn个孔眼中心距（分两排交错排列）mnls31.014/15.22/2410孔眼平均流速smnnqfv/13.51085.714781000401110005420⑻冲洗水箱①容量V306.2371000/60640115.11000/)60(5.1mqftV水箱为圆形，水深箱h采用3.5m,直径m3.95.36.2374h4箱箱VD②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：sv/m24.2冲,256.0g2/2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1230.502×0.60=1.203×0.05=0.15文式流量计等径转弯流三通合计131.003×1.5=4.507.3520.2256.035.71000/2423.13g2/v21冲冲ilhmb.配水系统水头损失2h2h=80.262.19/92.11062.19/5.18g)2/(10vg)2/(82222支干vmc.承托层水头损失3h。承托层厚度0H为0.45m,水头损失3h=0.0220Hq=0.022×0.45×0.45×11=0.11md.滤料层水头损失4h。4h=mLm68.07.0)41.01)(11/65.2()1)(1/(00122——滤料的密度，石英砂为2.653/mt1——水的密度13/mt0m——滤料层膨胀前的孔隙率，石英砂为0.410L——滤料层厚度，me.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。