1.6萬(wàn)立方米城市污水日處理量的V型濾池設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u65141.6萬(wàn)立方米城市污水日處理量的V型濾池設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1222951.1設(shè)計(jì)依據(jù) 1156881.2設(shè)計(jì)參數(shù) 182611.3設(shè)計(jì)計(jì)算 176311.4計(jì)算結(jié)果 141.1設(shè)計(jì)依據(jù)1、濾池的數(shù)量應(yīng)通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較確定。單個(gè)濾床寬度一般小于1.5m，最大不超過(guò)5m。濾床的長(zhǎng)寬比為（2.5:1）~（4:1）。2、過(guò)濾周期24~48h。濾層表面以上水深1.2~1.5m，沖洗排水槽頂面宜高出濾料層表面500mm。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)V型濾池設(shè)計(jì)參數(shù)1工作周期：24h2濾床設(shè)計(jì)濾速：取v=8m/h3濾料孔隙率：45%4強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)堰上水頭：取0.1m5流量系數(shù)：0.4366氣端氣流速：按5m/s計(jì)算7水沖洗強(qiáng)度:取6L/s8氣沖洗強(qiáng)度:取17L/s9濾板厚度：取0.2m10承托層厚度：取0.1m11濾料淹沒(méi)高度：取1.5m12進(jìn)水系統(tǒng)跌差：取0.4m13進(jìn)水總渠超高：取0.3m1.3設(shè)計(jì)計(jì)算1、濾池工作時(shí)間按24小時(shí)計(jì)算，2min氣洗，5min氣水洗，最后3min水洗的方法，洗滌時(shí)間t=10min=0.17h，有效工作時(shí)間T為：2、濾床面積濾料為單層粗砂均勻級(jí)配濾料，總過(guò)濾面積F為：式中：F——濾池總面積，m2；Q1——設(shè)計(jì)流量，m3/h；T——濾池工作時(shí)間，為21.83h；v——設(shè)計(jì)濾速，取v=8m/h。每個(gè)濾床面積f為：式中：：f——每個(gè)濾床面積，m2；n——濾池格數(shù)，n取4。濾床模板為0.6×1.2m，濾床長(zhǎng)度L為：式中：L——濾床長(zhǎng)度，m；Bc——濾床寬度，Bc取1.6m。濾床長(zhǎng)度比單格濾床實(shí)際面積3、校核強(qiáng)制濾速按1格沖洗情況計(jì)算強(qiáng)制濾速vq為式中：vq——強(qiáng)制濾速，m/h。單個(gè)濾池強(qiáng)制產(chǎn)水量Qqz為式中：Qqz——單個(gè)濾池強(qiáng)制產(chǎn)水量，m3/s。濾池寬度B為：式中：B——濾池寬度，m；Bp——排水槽寬度，取0.8m；δp——排水槽結(jié)構(gòu)厚度，取0.15m。濾池總高度H為：式中：H——濾池總高度，m；H1——?dú)馑腋叨?，H1=0.9m；H2——采用整體澆筑式濾板，厚度H2=0.2m；H3——承托層厚度，H3=0.1m；H4——濾料層厚度，H4=1.3m；H5——濾料淹沒(méi)高度，H5=1.5m；H6——進(jìn)水系統(tǒng)跌差，H6取0.4m；H7——進(jìn)水總渠超高，H7=0.3m。4、進(jìn)水系統(tǒng)①進(jìn)水總渠濾池單列布置，進(jìn)水總渠過(guò)水?dāng)嗝鍭zjs為：式中：Azjs——進(jìn)水總渠過(guò)水?dāng)嗝妫琺2；Vzjs——進(jìn)水總渠流速，采用1.0m/s。進(jìn)水總渠水深hzjs為：式中：hzjs——進(jìn)水總渠水深，m；Bzjs——進(jìn)水總渠寬度，取0.8m。超高取0.3m，進(jìn)水總渠高度Hz為進(jìn)水總渠水力半徑Rzjs為式中：Rzjs——進(jìn)水總渠水力半徑，m。進(jìn)水總渠坡度izjs為：式中：izjs——進(jìn)水總渠坡度；n——進(jìn)水總渠粗糙系數(shù)，取0.013。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)水總渠設(shè)計(jì)坡度取0.005。②進(jìn)水孔單個(gè)濾池表面掃洗流量Qbx為式中：Qbx——單個(gè)濾池表面掃洗流量，L/s；qbx——表面掃洗強(qiáng)度，取2.0L/（s.m2）。設(shè)置兩個(gè)表面掃洗進(jìn)水孔，進(jìn)水孔邊長(zhǎng)b1為：式中：b1——進(jìn)水孔邊長(zhǎng)，L/s；Vk——過(guò)孔流速，取1.2m/s。強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)主進(jìn)水孔進(jìn)水流量Qzjs為式中：Qzjs——強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)主進(jìn)水孔進(jìn)水流量主進(jìn)水孔為方形，主進(jìn)水孔邊長(zhǎng)b2為：式中：b2——主進(jìn)水孔邊長(zhǎng)，L/s；Vk——過(guò)孔流速，取1.2m/s。取0.24L/s，b2尺寸保持與表面掃洗進(jìn)水孔b1尺寸一致。當(dāng)強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)，三個(gè)進(jìn)水孔同時(shí)工作，過(guò)孔流速修正Vk1為式中：Vk1——三個(gè)進(jìn)水孔同時(shí)工作，過(guò)孔流速修正，m/s。強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)，過(guò)孔水頭損失h強(qiáng)為式中：h強(qiáng)——過(guò)孔水頭損失，m/s；ξ——淹沒(méi)孔口出流時(shí)局部阻力系數(shù)，取1.06。沖洗時(shí)，兩個(gè)進(jìn)水孔同時(shí)工作，過(guò)孔流速Vk2修正為式中：Vk2——兩個(gè)進(jìn)水孔同時(shí)工作，過(guò)孔流速修正，m/s。沖洗時(shí)，過(guò)孔水頭損失h洗為式中：h洗——過(guò)孔水頭損失，m/s。③進(jìn)水堰進(jìn)水堰槽寬度取0.5m，進(jìn)水堰寬度By為式中：By——進(jìn)水堰寬度，m；h——強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)堰上水頭，取0.1m；m——流量系數(shù)，0.436。堰上水頭h修正為：式中：h——堰上水頭修正，m；By——旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)堰寬度，選用5m。④V型槽V型槽水深hv：式中：hv——V型槽水深，m；Qv——表面掃洗時(shí)單個(gè)V型槽配水流量，0.144/2=0.072m/s，取0.072m/s；Vv——表面沖洗時(shí)V型槽始端流速，按0.6m/s計(jì)算。出水孔淹沒(méi)深度0.15m，表面掃洗時(shí)出水孔過(guò)孔流速Vvk：式中：Vvk——表面掃洗時(shí)出水孔過(guò)孔流速，m/s；H0——V型槽內(nèi)外水位差，取0.387m。每個(gè)V型槽出水孔個(gè)數(shù)nvk為：式中：nvk——每個(gè)V型槽出水孔個(gè)數(shù)，個(gè)；dvk——出水孔直徑，取20mm。⑤進(jìn)水槽強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)過(guò)洞流速Vjvk：式中：Vjvk——強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)過(guò)洞流速，m/s；Qqzd——強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)每個(gè)V型槽進(jìn)水流量，等于0.1m3/s；Hv——V型槽高度H，取0.65m。過(guò)洞水頭損失hj：式中：hj——過(guò)洞水頭損失，m。進(jìn)水槽最大水深Hj：式中：Hj——進(jìn)水槽最大水深，m。按強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)計(jì)算，進(jìn)水槽流速Vj為式中：Vj——進(jìn)水槽流速，m/s；Bj——進(jìn)水槽寬度，取0.5m。表面掃洗時(shí)，進(jìn)水槽流速Vj2：式中：Vj2——進(jìn)水槽流速，m/s。5、排水系統(tǒng)①排水槽排水槽設(shè)計(jì)排水量Qp為式中：Qp——排水槽設(shè)計(jì)排水量，L/s；qs——水沖洗強(qiáng)度，取6L/s；qbm——表面掃洗強(qiáng)度，為2.0L/s；排水槽頂高出濾料層0.5m，始端底板高出濾板0.5m，始端深度1.3m，終端底板高出濾板0.1m，終端深度1.7m，排水槽坡度ip為式中：ip——排水槽坡度。沖洗時(shí)排水槽頂水深為：式中：hp——沖洗時(shí)排水槽頂水深，m。②排水暗渠排水暗渠設(shè)在溢水堰槽和進(jìn)水槽下面，其水深hpsq為式中：hpsq——排水暗渠水深，m；Bpsq——排水暗渠寬度，取1.1m；Vpsq——排水暗渠流速，取1.2m/s。排水暗渠水力半徑Rpsq為式中：Rpsq——排水暗渠水力半徑，m。排水暗渠水力坡度ipsq為：式中：ipsq——排水暗渠水力坡度；n——排水暗渠粗糙系數(shù)，取0.013。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，排水暗渠設(shè)計(jì)坡度取0.005。6、配水配氣系統(tǒng)①配水配氣渠水沖洗流量Qsx為式中：Qsx——水沖洗流量，L/s；qs——水沖洗強(qiáng)度qs，6L/s。水沖洗所需斷面面積Fsx為式中：Fsx——水沖洗所需斷面面積，m；Vsxq——起端水流速，取1.5m/s。氣沖洗流量Qqx為式中：Qqx——?dú)鉀_洗流量，L/s；qqx——?dú)鉀_洗強(qiáng)度，取17L/s。水沖洗所需斷面面積Fqx為式中：Fqx——水沖洗所需斷面面積，m；Vqxq——起端氣流速，取5m/s。配水配氣通道寬度為0.8m，起端高度1.6m，起端面積1.28m2，比Fsx與Fqx之和大0.473m2，可以滿足要求。②配水配氣渠配水孔配水孔個(gè)數(shù)nsk：式中：nsk——配水孔個(gè)數(shù)，個(gè)；Ssk——配水孔間距，取0.6m。配水孔采用邊長(zhǎng)0.1m×0.1m的正方形，配水孔面積fsk為式中：fsk——配水孔面積，m2。配水孔流速：式中：Vsk——配水孔流速，m/s。③配氣孔為避開(kāi)濾板支撐梁，配氣孔間距0.3m，配氣孔個(gè)數(shù)nqk為式中：nqk——配氣孔個(gè)數(shù)，個(gè)。配氣孔采用圓形，配水孔面積fqk為式中：fqk——配水孔面積，m2；d——配氣孔直徑，取50mm。配氣孔流速式中：Vqk——配氣孔流速，m/s。7、沖洗設(shè)備①水泵水泵設(shè)計(jì)流量Qsx=0.432m/s過(guò)濾頭柄內(nèi)水流速度Vn：式中：Vn——濾頭柄內(nèi)水流速度，m/s；dn——濾頭柄內(nèi)徑，為17mm。濾頭水頭損失h2：式中：h2——濾頭水頭損失，m。承托層水頭損失式中：h3——承托層水頭損失，m；H3——承托層厚度，取0.1m。濾料層水頭損失h4為式中：h4——濾料層水頭損失，m；γs——石英砂濾料密度，取2.65kg/m3；m0——濾料層孔隙率，為45%。沖洗水泵揚(yáng)程Hs為式中：Hs——沖洗水泵揚(yáng)程，m；H0——水泵吸水池最低位到排水槽頂高差，取5m；h1——沖洗管道水頭損失，取1.5m；h5——富余水頭，取1.0m。②鼓風(fēng)機(jī)流量和揚(yáng)程鼓風(fēng)機(jī)流量Qqx=1.224L/s鼓風(fēng)機(jī)揚(yáng)程（風(fēng)壓）為式中：Hq——鼓風(fēng)機(jī)揚(yáng)程（風(fēng)壓），m；hxt——系統(tǒng)損失，t均按1.0m計(jì)。8、進(jìn)水①?zèng)_洗進(jìn)水管管徑為式中：dsxg——沖洗進(jìn)水管管徑，m；Vsxg——沖洗進(jìn)水管流速，按2.5m/s計(jì)算。強(qiáng)制過(guò)濾時(shí)，作為清水出水管流速為式中：Vcsg——清水出水管流速，m。②沖洗進(jìn)氣管管徑為式中：dqxg——沖洗進(jìn)氣管管徑，m；Vqxg——沖洗進(jìn)氣管流速，按12m/s計(jì)算。③出水總管管徑為式中：dzg——出水總管管徑，m；Vzg——