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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑我的D型滤池 50000吨/天D型滤池设计计算 一、已知条件 设计水量：Q=500001.34=67000m3/d 滤池规格：设7格，每个面积为28 m2 反冲洗流程： 第一阶段：单独气冲，冲洗历时35 min，气洗强度28-32L/（m2?s）； 其次阶段：气水同时反冲洗，历时810 min，气洗强度28-32L/（m2?s），水冲洗强度56L/ （m2?s）； 第三阶段：清水漂洗，冲洗历时35 min，冲洗强度56（L/m2?s）； 反冲洗全过程中伴有外观扫洗，外观扫洗强度1.42.8 L/m2?s； 冲洗时间共计t=1520min，冲洗周期T=24h。
2、（取20min=1/3h） 二、设计计算 1池体设计 （1）滤速：v=Q/（F24） F滤池总面积，287=196 v=67000/（19624）=14.24 m/h （2）校核强制滤速v v=Nv/(N1)=714.24/(71)=16.61m/h （3）滤池高度确实定 滤板下布水区高度 H1=0.8m 滤板高度 H2=0.05 m 滤板与拦截盖板之间高度 H3=1.7 m 配水槽与拦截盖板之间距离为 H4=0.1 m 配水高度为H5=0.6 m 配水槽顶至滤池顶高度为 H6=0.95 m 那么滤池总高： H= H1 +H2+ H3+H4 +H5+ H6 =0.8+0.05+1.7+0.1+
3、0.6+0.95=4.2 m （4）、水封池的设计 按照试验数据，DA863彗星式纤维滤料清洁滤层的水头损失取H清=0.4 m 正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失H0.22 m，取0.2 m。疏忽其他水头损失，那么每次反冲洗后刚开头过滤的水头损失为： H开头=0.4+0.2=0.6m 为保证滤池正常工作时滤池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层一致。 堰底板与滤池底板标高一致，水封井出水堰总高 H水封= H1+H2+浸水后的滤料高度+承托层=0.8+0.05+0.6+0.15=1.60m。 取1.70m。（其中浸水后的滤料高度为0.6m左右）。 2、反洗水量和气量计算 （1）反洗水量
4、计算 按水冲强度最大时计算，单独水洗时反洗强度最大为6 L/（m2?s） Q反=q水?f=628=168L/s=0.168m3/s=604.8m3/h 选用反洗水泵：280m3/h，10m，15kw，2台，一用一备 D型滤池反冲洗时，外观扫洗同时举行，其流量 Q表水=q表水?f=0.002828=0.0784m3/s （2）反洗气量Q气的计算 按单独气冲强度最大时的空气流量计算，气冲强度为32L/（m2?s） Q反气=q气?f=3228=896L/s=53.75m3/min 选用反洗风机：17.50 m3/min，升压：0.05MPa，30kw，2台，一用一备 3、滤池管渠的布置 （1）、反冲
5、洗管渠 A、气水调配渠 气水调配渠起端宽取0.8m,高取2.0m；末端宽取0.8m，高取1.7 m。那么起端截面积1.6，末端截面积1.36。沿程各布置28个配气小孔和23个布水方孔。 B、排水集水槽 排水集水槽槽顶与配水槽出水孔中心标高平齐，H=2.8，那么排水集水槽起端槽高 H起 =2.8-0.1-2.0=0.7米 式中，2.0米为气水调配渠起端高度，0.1为排水集水槽板厚。 排水集水槽末端高 H末=2.8-0.1-1.7= 1.0米 底坡=（1.00.7）/2=0.15 C、排水集水槽排水才能校核。 由矩形端面暗沟（非满流，n=0.013）计算公式校核集水槽才能 。 设集水槽超高0.3米
6、，那么槽内水位高 h排集=0.4米，槽宽b排集 =0.8米， 湿周X=b+2h=0.8+20.4=1.6米 水流断面：A排集=bh=0.80.4=0.32 m2 水力半径：R= A排集/X=0.32/1.6=0.2米 水流速度：v=(R2/3?i1/2)/n =(0.22/30.11/2)/0.013 =8.32 m/s 过水才能Q排集=A排集v=0.328.32=2.66m3/s , （2）、进水管渠 A、进水总渠 4座滤池单侧进水，共用一个进水渠，进水渠流量为Q=67000m3/d=0.775m3/s, 进水总渠流速取0.8m/s，那么水流断面积 A进总=Q/v=0.775/0.8=0.9
7、68m2 水面高1.5m，总渠宽1.5m，实际流速v=0.775/（1.51.5）=0.34m/s。 B、每座滤池的进水孔 每座滤池由进水侧开一个进水孔，进水总渠的水通过这个进水孔进入滤池。进水孔设电动闸门，在反冲洗时调理阀门的开启度，供应反洗表扫水。 孔口面积按孔口吞噬出流公式Q=0.8A（2gh）1/2计算，其面积按滤池强制过滤水量计，孔口两侧水位差取0.1m，那么孔口面积： A孔=Q强/（0.8（2gh）1/2） Q强=67000/（686400）=0.129m3/s A孔=0.129/（0.8（29.810.1）1/2）=0.115m2 孔口宽高=400400，实际孔口面积0.16 m
8、2 C、滤池内设的宽顶堰 为保证进水稳定性，进水总渠引来的水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，再经滤池内的配水渠调配到配水槽。 宽顶堰堰宽b宽顶=3.04m，宽顶堰与进水总渠平行设置，堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3/2得： h宽顶=Q强/（1.84b宽顶）2/3=0.058/（1.843.04）2/3=0.048m。 D、每座滤池的配水渠 进入每座滤池的水经过宽顶堰溢流于配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的配水槽。 滤池配水渠宽b配渠=0.7m，渠高0.5m，渠总长等于滤池总宽，那么渠长L配渠=3.04。当渠内水深h配渠=0.2m时，流速 v配渠=Q强/（b配渠h配渠）=0.
9、058/（0.70.2）=0.41m/s E、配水渠过水才能校核 配水渠的水力半径 R配渠=b配渠h配渠/（2h配渠+b配渠）=0.70.2/（20.2+0.7）=0.13m, 配水渠的水力坡降： I渠=（nv渠/R渠2/3）2=（0.0130.41/0.132/3）2=4.310-3 渠内水面降落量h渠=I渠L渠=4.310-33.04=13.110-3m 配水渠最高水位h配渠+h渠0.2m渠高0.5m。 4、配水槽的设计 配水槽槽底设外观扫洗水出水孔，直径取d孔=0.032m,小孔总面积按过孔流速1.4m/s核算，水量按外观扫洗水量0.028 m3/s计算。小孔总面积为0.02。单孔面积为
10、0.0008038，那么每槽共计24个。那么单侧配水槽表扫水出水孔总面积 A表孔=（3.140.0322/4）24=0.0193 5、配水方孔与配水气孔确实定 （1）配水方孔 反洗水泵流量为280m3/h，水的过孔流速取为0.5m/s。那么配水方孔的总面积为0.156m2。配水方孔尺寸：150mm150mm，那么所需方孔数为7个。 配水方孔的实际总面积为：0.1575m2，实际过水流速为：0.49m/s。 （2）配气孔 反洗风机供气量为：17.50m3/min，取气流速为10m/s。那么所需的气孔的总面积为0.029m2。气孔尺寸：DN40，单孔面积为0.001256m2。所需气孔数为23个，
11、为得志布局要求，取气孔数量为20个。 配气孔的实际总面积为0.02512m2，实际气流速为：11.6m/s。 6、反冲洗水的供应 （1）、反洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失h1 反冲洗配水管用钢管，DN250，管内流速1.59m/s,1000i=16.3布置钢总长计30m,那么反冲洗总管的沿程水头损失?hf=il=0.016320=0.326m 表41 冲洗管配件及阻力系数 配件名称 数量/个 局部阻力系数 900弯头 1 10.87=0.87 微阻缓闭式止回阀 1 10.83=0.83 同心大小头 1 10.06=0.06 阀门 2 20.2=0.4 等径三通 2 21.5=3.0 总计
12、5.16 hj= v2/(2g)=5.161.592/(29.81)=0.66m 那么冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失 h1=hf+ hj=0.326+0.66=0.986m （2）、滤池配水系统的水头损失h2 A、气水调配干渠的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算。此时渠上部是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管（非满流n=0.013）近似计算。 气水同时反冲洗时Q反气水=0.078m3/s,那么气水调配渠内水面高为： h反水=Q气水/（v水干b气水） =0.078/（1.590.8） =0.06m 水力半径：R反水=b气水h反水/（2h反水+b气水） =0.80.06/（20.06
13、+0.8） =0.052m 水力坡降：i反渠=（nv渠/R渠2/3）2=（0.0131.59/0.0522/3）2=0.022 渠内水头损失h反水=I反水l反水=0.0222=0.044m。 B、气水调配干渠底部配水方孔水头损失h方孔 Q=0.8A（2gh）1/2计算。其中Q为Q反气水，A为配水方孔总面积，A方孔=0.1575，那么，h方孔= Q反气水/（0.8A方孔）2/2g=0.078/（0.80.1575）2/ （29.81） =0.0195m C、查手册，反冲洗水经过滤头的水头损失h滤0.22m D、气水同时通过滤头时增加的水头损失h增 气水同时反冲洗时气水比n=28/6=4.67，长柄滤头配水布气系统的滤柄孔口总面积与滤池过滤总面积之比约为1%，那么长柄滤头中的水流速度 v柄=Q反气水/（1%f）=0.078/(1 %10)=0.78m/s 通过滤头增加的水头损失 h增=9810n(0.01-0.01v+0.12v2) =98104.67(0.01-0.010.78+0.120.782) =3445.5pa=0.3446mH2O 那么滤池配水系统的水头损失h2为： h2=h反水+h方孔+h滤+h增 =0.044+0.0195+0.22+0.3446 =0.63m
