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15萬(wàn)噸日供水量的水廠設(shè)計(jì)中V型濾池設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1503215萬(wàn)噸日供水量的水廠設(shè)計(jì)中V型濾池設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程案例 1311.1濾池設(shè)計(jì)參數(shù) 1249821.2池體設(shè)計(jì) 1172431.3反沖洗管渠系統(tǒng) 3312321.4濾池管渠系統(tǒng) 4140511.5濾板濾頭設(shè)計(jì) 7163131.6沖洗水泵揚(yáng)程 72281.7鼓風(fēng)機(jī)空氣供給計(jì)算 91.1濾池設(shè)計(jì)參數(shù)A水量共設(shè)立兩座V型濾池,則每座。B沖洗方法:氣—?dú)馑瑫r(shí)—水。C沖洗強(qiáng)度:正常濾速:?jiǎn)为?dú)氣洗時(shí),;氣水同時(shí)沖洗時(shí),,;單獨(dú)水洗時(shí),清洗濾料層表面掃洗強(qiáng)度取。D沖洗時(shí)間總計(jì)t=12min=0.2h;單獨(dú)氣洗t氣=2min;氣水同洗t氣水=4min,單獨(dú)水洗t水=5min;沖洗周期T=48h。1.2池體設(shè)計(jì)A濾池工作時(shí)間(3-78)B濾池面積F(3-79)C濾池布置。根據(jù)規(guī)范,濾池分格數(shù)N=6。每單獨(dú)一床寬度B單=3.0m,長(zhǎng)度L單=10.0m。每一格濾池由雙床排列,雙床中間設(shè)置一條氣水分配渠和排水槽。每格濾池面積(3-80)濾池總面積(3-81)實(shí)際濾速(3-82)(3-83)屬于強(qiáng)制濾速的范圍內(nèi),符合要求。D濾池高度的確定濾板下布水深度H1=0.9m,濾板厚度H2=0.13m,均質(zhì)濾料層厚度H3=1.2m,濾層上水深H2=1.5m,濾池超高H1=0.3m。承托層厚度H6=0.07m,進(jìn)水管路跌落高差H7=0.3m則濾池總高:(3-84)E水封井的設(shè)計(jì)下式計(jì)算經(jīng)過(guò)干凈的濾料層的水頭損失。(3-85)式中取0.0101cm2/s;濾料孔隙率m0=0.5;d0—與濾料顆粒直徑相等取0.1cm;φ—濾粒的球度系數(shù),取0.80。(3-86)初始過(guò)濾的。渾水流過(guò)長(zhǎng)柄濾頭時(shí)。則每次反沖洗后,濾料已經(jīng)沖洗干凈,此時(shí)水頭損失為(3-87)濾池過(guò)濾渾水時(shí)水位液面在濾料層的上方,對(duì)濾料有一定壓力時(shí),才能確保過(guò)濾的有效性。即水封井出水堰頂高度與濾料層一致。堰底板比濾池底板低0.3m,水封井出水堰總高,(3-88)水封井設(shè)計(jì)為矩形,尺寸長(zhǎng)取3.6m,寬取2m。每格濾池過(guò)濾水量(3-89)水封井出水堰堰上水頭計(jì)算得(3-90)在濾料層清潔時(shí)濾池水位高于濾料層水位1.3反沖洗管渠系統(tǒng)A反沖洗用水Q反。單獨(dú)水沖的流量(3-91)表面掃洗流量(3-92)(3-93)B配水孔的計(jì)算供水管徑取DN400mm,其流速(3-94)流速在2.0m/s~3.0m/s之間。配水方孔分布在氣水分配渠的下端,配水孔口的流速v水支為1m/s,(3-95)分配渠雙側(cè)勻稱開(kāi)孔共計(jì)36個(gè),每一面有18個(gè)配水孔,孔中心距離相隔0.5m,單個(gè)孔口的面積(3-96)單個(gè)孔口尺寸取90mm×90mm,A小孔實(shí)際面積取0.0081m2,實(shí)際過(guò)孔流速:(3-97)C反沖洗用氣量Q反氣。單獨(dú)氣沖時(shí)耗氣量(3-98)D配氣孔的計(jì)算。由鼓風(fēng)機(jī)供氣,供氣管徑取DN300mm(3-99)流速在10~15m/s內(nèi),符合沖洗供氣管要求。供氣干管提供反沖洗所使用的用氣量,經(jīng)過(guò)配氣小孔布?xì)獾綖V池下端布水區(qū)。取配氣小孔的氣體流速15m/s,則配氣支管的斷面積(3-100)配氣孔位于氣水分配渠的下端,相隔距離與布水方孔一致,一側(cè)18個(gè),總計(jì)36個(gè)。則單個(gè)面積為(3-101)(3-102)單孔配氣量(3-103)1.4濾池管渠系統(tǒng)A氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì)。反沖洗水的流量(3-104)反沖洗用氣量(3-105)氣水同時(shí)反沖洗時(shí),配水渠進(jìn)口水流速度小于1.5m/s,,配水渠進(jìn)口氣體流速小于5m/s,,(3-106)當(dāng)氣水分配渠的斷面尺寸不低于0.354m2,能夠滿足布?xì)夂筒妓枨?。B反沖洗管渠a氣水分配渠。氣水分配渠進(jìn)水端寬取0.7m,高取1.2m,出水端寬取0.7m,高取0.8m。設(shè)計(jì)入口斷面面積:,滿足要求。氣水分配渠末端所需最小截面積:0.354/36=0.0098(m2)<出口斷面面積0.56m2,滿足要求。b排水槽入口槽深度(3-107)為保證濾料不脫落,不被沖散,集水槽頂部比濾料層應(yīng)超高0.5m。排水槽出口槽深度:(3-108)排水槽底坡(3-109)c反沖洗排水槽能力校核。排水槽槽寬,超高0.3m,槽中水深。(3-110)(3-111)(3-112)當(dāng)n=0.013,渠內(nèi)水流速度(3-113)過(guò)水流量。C進(jìn)水管渠a進(jìn)水總渠。進(jìn)水流速v進(jìn)總?cè)?.9m/s,(3-114)進(jìn)水總渠寬取1.1m,高取1.3m,包括0.3m的超高。b進(jìn)水孔。當(dāng)某格濾池需要檢修,無(wú)法6格同時(shí)工作時(shí),單格濾池此時(shí)的進(jìn)水量(3-115)未過(guò)濾水由進(jìn)水總渠進(jìn)入濾池。在每格的進(jìn)水渠一般設(shè)置進(jìn)水孔與進(jìn)水總渠相連。水流通過(guò)進(jìn)水孔的關(guān)閉和開(kāi)啟,發(fā)揮不同作用。一般設(shè)置3個(gè)進(jìn)水孔,反沖洗時(shí)表面掃洗用水只需打開(kāi)中間進(jìn)水孔,關(guān)閉兩側(cè)進(jìn)水閥,讓水流入濾池的V型槽即可。兩側(cè)水位差取0.05m,則(3-116)中間進(jìn)水孔閘閥可以手動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)啟度,方便調(diào)控表面掃洗水量。則(3-117)孔口為矩形長(zhǎng)0.4m,寬0.3m。則側(cè)孔為正方形邊長(zhǎng)取0.2m,實(shí)際側(cè)孔面積0.04m2。c進(jìn)水渠及進(jìn)水堰未過(guò)濾水在流入濾池之前,需經(jīng)過(guò)進(jìn)水渠和溢流堰,最終通過(guò)V型槽和配水渠進(jìn)入濾池過(guò)濾。進(jìn)水渠寬度為0.5m。二者與進(jìn)水總渠平行,側(cè)壁間距0.5m。溢流堰堰寬b堰取4m,堰上水頭(3-118)進(jìn)水總渠和進(jìn)水渠以及溢流堰底部處于同一標(biāo)高,使進(jìn)水更均勻。d配水渠V型槽中的未過(guò)濾水是通過(guò)配水渠的2個(gè)邊孔流入的。濾池配水渠寬,渠高lm,渠長(zhǎng)L配渠為7.7m。當(dāng)渠內(nèi)水深h配渠為0.6m時(shí),流速(3-119)e配水渠過(guò)流水量校核(3-120)(3-121)(3-122)配水渠最高水位(3-123)配水渠渠高大于最高水位,配水渠設(shè)計(jì)容積滿足過(guò)流水量。DV型槽的設(shè)計(jì)V型槽長(zhǎng)10m底端均勻分配配水孔,表面掃洗水從配水孔出流,每個(gè)孔徑取,每槽共計(jì)80個(gè)??傆?jì)配水孔面積(3-124)(3-125)即表示反沖洗時(shí)V型槽內(nèi)水位比濾池液面高0.15m,從而進(jìn)行表面掃洗。反沖洗排水槽的堰上水頭(3-126)V型槽高0.8m。(3-127)(3-128)即反沖洗時(shí),V型槽頂高出濾池液面和集水槽液面分別是0.6m和0.45m。1.5濾板濾頭設(shè)計(jì)選用QS-Ⅰ型長(zhǎng)柄濾頭。濾板尺寸取我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)濾板B×L=1000mm×1000mm,根據(jù)濾床尺寸,一格濾池共計(jì)60塊濾板,沿濾床長(zhǎng)度方向鋪設(shè)10塊,濾床寬度方向鋪設(shè)6塊。1m2的濾板上總共安裝64個(gè)濾頭,每格有N=60×64=3840個(gè)濾頭,每個(gè)濾頭縫隙面積為2.5cm2,則:(符合要求)(3-129)1.6沖洗水泵揚(yáng)程A沖洗水管△h1管材選用鋼管,管徑d為400mm,沿程管長(zhǎng)取80m。(3-130)沖洗水管上布置有蝶閥、閘閥,水泵接口處有漸放管,以及直角彎頭等配件。阻力系數(shù)取6.78。(3-131)管路總損失:(3-132)B配水系統(tǒng)的△h2a氣水分配渠內(nèi)△h反水。氣水同時(shí)反洗時(shí),反沖洗水深為(3-133)(3-134)水力坡降(3-135)渠內(nèi)水頭損失(3-136)b配水方孔△h方孔配水方孔的實(shí)際面積A方孔=36×0.0081=0.29(m2)(3-137)由得(3-138)c通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭△h濾。取0.22m。d氣水同時(shí)通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭時(shí)增加△h增。氣水比,,(3-139)(3-140)濾池配水系統(tǒng)的水頭損失(3-141)C濾料層△h3。均質(zhì)濾料容重與水容重之比,m0=0.41,表示未過(guò)濾前濾粒初始狀態(tài)的孔隙比。(3-142)D反沖洗供水水泵所需揚(yáng)程,安全水頭△h4取1.5m。(3-143)1.7鼓風(fēng)機(jī)空氣供給計(jì)算A長(zhǎng)柄濾頭△P濾頭。,氣水反沖洗時(shí)0.9m3/s,同時(shí)通過(guò)3840個(gè)濾頭,則(3-144)當(dāng)流量為0.234L/s時(shí),本型號(hào)的濾頭損失可達(dá)△P濾頭=3KPa。B配氣孔處△P氣孔。配氣孔尺寸d氣孔=0.05m,則(3-145)(3-146)μ取0.6,(3-147

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