普通快滤池计算

滤池工作时间为24h，冲洗周期为1h，滤池实际工作时间为：hT6.211241.024式中：0.1代表反冲洗停留时间该滤池采用石英砂单层滤料，其设计滤速为8~10m/h，本设计取1v=8hm/，滤池面积为：2147.36.218600mTvQF根据设计规范，滤池个数不能少于2个，即N≥2个，根据规范中的表如下：本设计采用滤池个数为2个，其布置成对称单行排列。每个滤池面积为:2735.1247.3mNFf式中：f—每个滤池面积为（2m），N—滤池个数N≥2个,取2个F—滤池总面积（2m）设计中采用滤池尺寸为：则L=1.5m，B=1.5m，故滤池的实际面积为2.252m实际滤速1v=600/(21.6*2*2.25)=6.17m/h，基本符合规范要求：滤速为8~10m/h。校核强制流速2v为：当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速为hmNNvv/34.121217.62112，符合规范要求：强制滤速一般为10~14m/h2.滤池高度：H=1H+2H+3H+4H式中：H---滤池高度（m），一般采用3.20-3.60m；1H---承托层高度（m）；2H--滤料层厚度（m）；3H---滤层上水深（m)；一般采取1.5~2.0m4H---超高（m）；一般采用0.3m设计中取1H=0.40m，2H=0.50m，3H=1.20m，4H=0.30m；mH40.230.020.150.040.04.5.2每个滤池的配水系统1、最大粒径滤料的最小流化态流速54.0031.2054.031.131.1)1(34.12mmdVmfmfV---最大粒径滤料的最小流化态流速（m/s)；d---滤料粒径（m）；---球度系数；---水的动力粘度[(N.S)/2m]0m---滤料的孔隙率。设计中取d=0.0012m，=0.98，0m=0.38，水温200时=0.001(N.S)/2mscmVmf/09.1)38.01(38.0001.098.00012.034.1254.031.254.031.131.12、反冲洗强度q=10KVmfq---反冲洗强度[L/(s/2m)],一般采用12~15L/(s/2m)；K---安全系数，一般采用1.1~1.3.设计中取K=1.3q=10*1.3*1.09=14.2L/(s/2m)3、反冲洗水流量gq=f·q式中gq—反冲洗干管流量(L.s)。gq=2.25x14.2=32.0L/s4、干管始端流速23.10*4DqVgg式中Vg—干管始端流速(m/s)，一般采用1.0-1.5m/s;gq—反冲洗水流量(L/s);D—干管管径（m)。设计中取D=0.8msmVg/07.08.0.10324235、配水支管根数jn=aL2式中jn---单池中支管根数(根);L---滤池长度(m);A---支管中心间距(m)，一般采用0.25~0.30m。设计中取a=0.30mjn=根1030.05.12单格滤池的配水系统如图所示。图4-8单格滤池配水系统布置图6、单根支管人口流量jq=jgnq式中jq---单根支管入口流量（L/s).jq=sLnqjg/2.3100.327、支管入口流速23.410jjjDqV式中jV---支管入口流速（m/s),一般采用1.50~2.0m/sjD---支管管径（m）。设计中取jD=0.10msmVj/08.410.0.4102.3238、单根支管长度)(21DBlj式中jl---单根支管长度（m）；B---单个滤池宽度（m）；D---配水干管管径（m）。设计中取B=1.5m，D=0.80m；mlj35.0)80.05.1(219、配水支管上孔口总面积kF=K*f式中kF---配水支管上的孔口面积（2m）K---配水支管上孔口总面积与滤池面积f之比，一般采用0.2%~0.25%，设计中取K=0.2%则kF=0.00452m10、配水支管上孔口流速kV=5.6m/s式中kV---配水支管上的孔口流速，一般采用5.0~6.0m/s11、单个孔口面积24kkdf式中kf---配水支管上单个孔口面积（2mm）；kd---配水支管上孔口的直径（mm），一般采用9~12mm。设计中取kd=9mm225.6394mmfk12、孔口总数个2215.6314000kN13、每根支管上的孔口数jkknNn式中kn---每根支管上的孔口数（个）。个2310221kn支管上孔口布置成二排，与垂线成45°夹角向下交错排列，如右图所示14、孔口中心距2kjknla式中ka---孔口中心距（m）。设计中取jl=0.35m，kn=23个mak03.022335.015、孔口平均水头损失21021Kqghk式中kh---孔口平均水头损失（m）；q---冲洗强度[L/(s/2m)];---流量系数，与孔口直径和壁厚的比值有关；K---支管上孔口总面积与滤池总面积之比，一般采用0.2%~0.25%。设计中取=5mm，k=0.25；则孔口直径与壁厚之比8.159kd，选用流量系数=0.68mKqhk5.325.068.010146.191108.9212216、配水系统校核对大阻力配水系统，要求其支管长度jl与直径jd之比不大于605.310.035.0jjdl60对大阻力平配水系统，要求配水支管上孔口总面积kF与所有支管横截面积之和的比值小于0.5jjkfnF.0.5jf=2.4jD式中jf---配水支管的横截面积（2m）。045.010.04100035.0.2jjkfnF0.5，满足要求。4.5.3.洗砂排水槽1、洗砂排水槽中心距0a=l/1n式中：0a—洗砂排水槽中心距1n—每侧洗砂排水槽数（条）因洗砂排水槽长度不宜大于6m，故在设计中将每座滤池中间设置排水渠，在排水渠两侧对称布置洗砂排水槽，每侧洗砂排水槽数1n=2条，池中洗砂排水槽总数为2n=4条0a=7.5/2=3.75m2、每条洗砂排水槽长度为mbBl35.028.05.120式中：0l—每条洗砂排水槽长度（m）b—中间排水渠宽度（m）取b=0.8m3、每条洗砂排水槽的排水量sLnqqg/8.042.320式中：0q—每条洗砂排水槽的排水量gq—单个滤池的反冲洗水量2n—洗砂排水槽总数4、洗砂排水槽断面模数洗砂排水槽采用三角形标准断面，如图：洗砂排水槽断面模数：mvqx012.06.010000.85.010005.05.05.0式中：x—洗砂排水槽断面模数0v—槽中流速（m/s）一般采用0.6m/s5、洗砂排水槽顶距砂面高度mcxeHHe36.008.005.0012.05.25.0%405.22式中：He—洗砂排水槽顶距砂面高度e—砂层最大膨胀率，石英滤料一般采用30%~50%，取40%δ—排水槽底厚度取0.05m2H—滤料厚度取0.5mc—洗砂排水槽的超高，取0.08m6、洗砂排水槽总面积为：22023.15.180.0435.0012.022mbLnlxF7、中间排水渠中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽底部的高度为：mgbqHge23.073.1324.5.4滤池反冲洗滤池反冲洗水可由高位水箱或专设冲洗水泵供给，本设计采用水泵供水反冲洗1、单个滤池的反冲洗用水总量234.11100060625.2141000mqftW式中：W—单个滤池的反冲洗用水总量t—反冲洗时间,一般为7~5min取6min表4-8水冲洗强度及冲洗时间(水温20℃时)滤料组成冲洗强度[L/(m2·s)]膨胀率(%)冲洗时间(min)单层细砂级配滤料12～15457～5双层煤、砂级配滤料13～16508～6三层煤、砂、重质矿石级配滤料16～17557～52、高位水箱冲洗（1）高位冲洗水箱的容积3101.17100036025.2145.11000..5.15.1mtfqWW式中1W---高位冲洗水箱的容积（3m)。设计中取t=360s。（2）承托层的水头损失mqHhw12.01440.0022.0.022.013式中3wh---承托层的水头损失（m）；1H---承托层的厚度（m）。设计中取1H=0.40m（3）冲洗时滤层的水头损失mhw49.05.041.01110002650.Hm1.1204水砂式中4wh---冲洗时滤层的水头损失（m）；砂---滤料的密度（Kg/3m),石英砂密度一般采用2650Kg/3m;水--水的密度（Kg/3m)；0m---滤料未膨胀前的孔隙率；2H---滤料未膨胀前的厚度（m）。设计中取0m=0.41，水=1000Kg/3m,砂=2650Kg/3m,2H=0.7m。（4）冲刺水箱高度54321tH式中tH---冲洗水箱的箱底距冲洗排水曹顶的高度（m）；1wh---水箱与滤池间的冲洗管道的沿程和局部水头损失之和（m）；2wh---配水系统的水头损失（m）；5wh---备用水头（m），一般采用1.5~2.0m。设计中取1wh=1.0m，2wh=kh=3.5m，5wh=1.5mtH=1.0+3.5+0.12+0.49+1.5=6.61m3、水泵反冲洗（1）水泵流量qfQ.,式中,Q---水泵流量（L/s)。sLQ/5.311425.2,（2）水泵扬程：543210hhhhhHH式中：H---水泵扬程（m）；0H—排水槽顶与池最低水位高差（m），一般采用7m左右；1h---水泵压水管路和吸水管路的水头损失（m）；5h---安全水头（m），一般采用1~2m。设计中取0H=7m，1h=2.0m，2wh=kh=3.5m，3wh=0.12m，4wh=0.49m，5h=1.5m。H=7.0+2.0+3.5+0.12+0.49+1.5=14.61m