3.6 V型滤池设计计算 3.6.1设计参数 设计2组滤池，每组滤池设计水量Q=10500m3/d,设计滤速ν=10m/h，过滤周期48h 滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失采用1.8m 第一步 气冲冲洗强度q气1=15L/(s. m2)，气冲时间t气=3min 第二步 气、水同时反冲q气2=15L/(s. m2)，q水1=4L/(s. m2)，t气,水=4min 第三步 水冲强度q水2=5L/(s. m2)，t水=5min 冲洗时间t=12min；冲洗周期T=48h 反冲横扫强度1.8L/(s. m2) ，滤池采用单层加厚均质石英砂滤料，粒径0.96-1.35mm，不均匀系数1.2-1.6。 3.6.2 设计计算 1. 平面尺寸计算 1)滤池工作时间 T/=24—t2) 滤池总面积 F=21000Q=vT?10?23.92424=24— 0.2×=23.9h T48=87.9m2 3) 滤池的分格 滤池底板用混凝土，单格宽B=3.5m,单格长L=13m,（一般规定V型滤池的长宽比为2 ：1—4 ：1，滤池长度一般不宜小于11m；滤池中央气，水分配槽将滤池宽度分成两半，每一半的宽度不宜超过4m）面积45.5m2，共2座，每座面积45.5 m2，总面积91m2。 4) 校核强制滤速v/ v/=NV2?10==20m/h, 满足v≤20m/h的要求。 N?12?15) 滤池高度的确定 H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5＋H6＋H7=0.8＋0.1＋1.2＋1.4＋0.4＋0.3＋0.1=4.3m 式中：H1——气水室高度，0.7～0.9m，取0.8m H2——滤板厚度m，取0.1m H3——滤料层厚度m，取1.2m H4——滤层上水深m，取1.4m H5——进水系统跌差m，取0.4m H6——进水总渠超高m，取0.3m H7——滤板承托层厚度m，取0.1m 6) 水封井设计 滤层采用单层均质滤料，粒径0.96～1.35mm，不均匀系数K80为1.2～1.6，均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算 ?H清=180?（1-m0)2gm03(12)lv ?d0010.0101?（1-0.5)22()?120?0.28 =180××30.8?0.1981?0.5=19.43㎝ 式中： ?H清——水流通过滤料层的水头损失,㎝； ?——水的运动黏度, ㎝2/s,20℃时为0.0101㎝2/s； g——重力加速度，981㎝2/s； m0——滤料孔隙率，取0.5； d0——与滤料体积相同的球体直径，㎝，根据厂家提供数据，取为0.1㎝ l0——滤层厚度，120㎝ v——滤速，v=10m/h=0.28m/s ?——滤料颗粒球度系数，天然沙粒0.75～0.80，取0.8 根据经验，滤速为8～12 m/s时，清洁滤料层的水头损失一般为30～50㎝，计算值比经验值低，取经验值的底限30㎝位清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失?h≤0.22m，忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为?H开始=0.3+0.22=0.52m,为保证正常过滤时池内液面高出滤料层，水封井出水堰顶高与滤料层相同，设水封井平面尺寸2×2m2。堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高为： H水封=0.3+H1+H2+H3+H7=0.3+0.8+0.1+1.2+0.1=2.5m 因为每座滤池过滤水量： Q单=vf=10×45.5=455m3/h=0.13 m3/s 所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh计算得：0.133)=()=0.108m h水封=(1.84b1.84?2.0Q单23232则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高0.108+0.52=0.628m 2 反冲洗管渠系统
本设计采用长柄滤头配水配气系统,冲洗水采用冲洗水泵供应,为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求,冲洗水泵采用两用一备的组合,水泵宜于滤池合建,且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规定。
1) 反冲洗用水流量Q反的计算
反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算，单独水洗时反洗强度最大为5L/( m2.s)
3
3
Q反水=q水f=5×45.5=227.5L/s=0.23m/s=819m/h
V型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量：
Q表水=q表水f=0.0018×45.5=0.082 m3/s
2)反冲洗配水系统的断面计算
配水干管进口流速应为1.5m/s左右，配水干管的截面积
A水干=Q反水/V水干=0.23/1.5=0.15m2反冲洗配水干管采用钢管，DN500，
流速1.17m/s，反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区，反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值，配水支管流速为1.0～1.5m/s,取V水支=1.0m/s,则配水支管的截面积
A方孔=Q反水/V水支=0.23/1.0=0.23m2，此为配水方孔总面积，沿渠长方
向两侧各均匀布置10个配水方孔，共计20个，孔中心间距1m，每个孔口面积： A小=0.23/20=0.0115 m2 每个孔口尺寸取0.1×0.1m2。反冲洗水过孔流速 v=0.23/2×10×0.1×0.1=1.15m/s满足要求。 3) 反冲洗用气量计算Q反气 采用鼓风机直接充气，采用两组,一用一备。反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算，这是气冲强度为15L/( m2.s) 3Q反气=q气f=15×45.5=682.5L/s=0.68m/s 4) 配气系统的断面计算 配气干管进口流速应为5m/s左右，则配气干管的截面积 A气干=Q反气V气干=0.68=0.136 m2 5反冲洗配气干管采用钢管，DN400,流速5.41m/s，反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，尤其水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区。 布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同共计20个，反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。 反冲洗配气支管流速为10m/s左右，配气支管的截面积A气支=Q反气/V气支=0.68/10=0.068m2 每个布气小孔面积: A气孔=A气支/20=0.068/20=0.0034 m2，孔口直径