5 普通快滤池的设计计算
(1)滤池设计参数的确定
本水厂采用普通快滤池进行过滤,根据用水量的情况,采用8个构造相同的普通快滤池,布置成对称双行排列,则每个滤池的设计流量
10.8?104Q==562.5m3/h=156L/s。:滤速v=10m/h,冲洗强度为
8?24q=14L/(s·m2),冲洗时间为t=6min,滤池工作时间为24h,冲洗周期为12h,采用石英砂单层滤料。下图为普通快滤池。
(2)滤池池体的计算
每个滤池的实际工作时间 T=24-0.1×2=23.8h
Q010.8?104?滤池的总面积 F==454m2 vT10?23.8
每个滤池的面积 f=454/8=56.8 m2,采用58 m2,正方形滤池,每个池的边长为7.6m。
确定滤池的高度
支承层高度H1,采用0.45m 滤池层高度H2,采用0.7m 砂面上水深H3,采用1.7m 保护高度H4,采用0.30m
每格滤池的总高度为 H= 0.45+0.7+1.7+0.3=3.15m (3)配水系统的计算(单个滤池) 1)干管
干管流量 qg=fq=58×14=812L/s,采用钢管DN900,干管埋入池底,顶部开孔布置。干管始端流速为v0=1.40m/s。
2)支管
支管中心间距采用a=0.25m 每池支管数 n=2?L7.6?2?=60.8,取61根。 a0.25
每根支管入口流量 q1=812/61=13.3L/s,采用钢管DN100,始端流速为2.0m/s。
3)孔眼布置
支管孔眼总面积与滤池面积之比采用K=0.25% 孔眼总面积 F=Kf=0.25%×58=0.15m2 采用孔眼直径 d=9mm=0.009m 孔眼总数 N=
F12?d4=2359个
每根支管孔眼个数为n=45°。
每根支管长度 l0=
2359=39,支管孔眼布置设两排,与垂线成611(7.6-1)=3.30m 2l03.30=0.17m ?11n?3922每排孔眼中心距 Ak=
4)孔眼水头损失
支管壁厚采用δ=5mm,流量系数μ=0.68 水头损失 hk=
1q2114()?()2?3.5m 2g10?K2?9.8110?0.68?0.255)复算配水系统
支管长度与直径之比不大于60,则
lz3.30=33<60,符合条件。 ?dz0.1孔眼总面积与支管总横截面积之比小于0.5,则
Fk0.15=0.31<0.5,符合条件。 ?2Fz61?0.78?50.1干管横截面积与支管总横截面积之比,一般为1.75~2.0,则
Fg0.785?0.92≈1.82,符合条件。 ?Fz61?0.785?0.12孔眼与中心距小于0.2,则Ak=0.17<0.2,符合条件。 (4)洗砂排水槽
洗砂排水槽中心间距,采用
a0=1.9m
排水槽根数 n0=
7.6=4根 1.9
排水槽长度 l0=L=7.6m
每槽排水量 q0=ql0a0=14×7.6×1.9=202.16L/s 采用三角形标准断面。槽中流速采用v0=0.6m/s。 横断面尺寸 x=
q011202.16=0.29m,采用0.3m。 ??21000v021000?0.6
排水槽底厚度,采用δ=0.05m。 砂层最大膨胀率 e=45% 砂层厚度 H2=0.7m 洗砂排水槽顶距砂面高度
He=e H2+2.5x+δ+0.075
=0.45×0.7+2.5×0.3+0.05+0.075=1.07=1.19m 洗砂排水槽总平面面积 F0=2xl0n0=2×0.3×7.6×4=18.24m2= 复算,排水槽总平面面积与滤池面积之比,一般小于25%,则
F018.24?=30%≈25% f58(5)滤池的各种管渠计算 1)进水
进水总流量 Q0=10.8×104t/d=1.25m3/s
进水渠断面:渠宽B1=1.0m,水深为1.2m,渠中流速为v1=1.05m/s。 各个滤池进水管流量 Q2=
1.25=0.16m3/s 8进水管采用钢管DN400,流速v2=1.24m/s 2)冲洗水
冲洗水总流量 Q3=fq=14×58=812L/s=0.812 m3/s 冲洗水管采用DN700,流速为v3=2.11m/s.
3)清水
清水总流量 Q4=Q0=1.25 m3/s 清水渠断面与进水渠断面相同。 每个滤池清水管流量 Q4= Q2=
1.25=0.16m3/s 8
采用钢管DN350,流速为v4=1.60m/s。 4)排水
排水流量 Q5= Q3=0.812 m3/s
排水渠断面:宽度为0.8m,深度为1.0m,渠中流速为1.025m/s。 5)冲洗水箱 冲洗时间 t=6main
冲洗水箱容积 W=1.5qft=1.5×14×58×360=438480L=438.48m3 水箱底至滤池配水管间的沿途局部水头损失之和h1=1.0m 配水系统水头损失 h2=hk=3.5m
承托层水头损失 h3=0.022H1q=0.022×0.45×14=0.14m 滤料层的水头损失 h4=(
?12.65?1)(1-0.41) ×0.7=0.68m -1)(1-m0)H2=(1?安全富余水头采用 h5=1.5m 冲洗水箱底应高出洗砂排水槽面
H0=h1+h2+h3+h4+h5=1.0+3.5+0.14+0.68+1.5=6.8m
6 Cl2消毒的设计计算
(1) 加氯量的确定
(2) 水厂的处理规模为Q=10×104×(1+8%)t/d=10.8×104
t/d=4500 m3/h =1.25m3/s,采用滤后加氯消毒(清水池之前),