华北水利水电大学课程设计说明书
钙离子硬度HT?HCa?镁离子硬度HF?HMg钠、钾离子浓度cNa?,K?38.03?1.90mmol/L 20.049.88??0.81mmol/L 12.16Na?K?8.60?????0.37mmol/L 22.9939.1022.9939.10总阳离子?C?HT?HF?Na??K??3.08mmol/L （6）每台阳床内树脂的体积(m3)
VRC?A1hRC?3.14?1.52?1.8?3.18m3 4式中 hRC——阳床树脂装载高度，为1.8m （7）正常出力时周期制水时间
取阳树脂工作容量为EC?850mol/m3（一般阳树脂的工作容量
EC?800~900mol/m3）
T?VRCECQnnnCC??C3.18?850?22.44h
117.342?3.083（8）正常出力时每台每昼夜再生次数
R?2424??1.07?2次 T22.44（9）每台再生时用酸量(kg/(台次))
再生时100％酸的用量：取阳树脂再生耗碱量gC?53g/mol（再生时的耗碱量gC?50~55g/mol）
ma,p?VRCECgC3.18?850?53??143.26kg/(台?次)
10001000再生时工业酸的用量 ：取工业酸浓度??31% ma,i?ma,p1?再生时酸液的用量 ：取再生酸液浓度c?5%
ma,r?ma,p?143.26?100?462.13kg/(台?次) 311100?143.26??2865.2kg/(台?次) C5 稀释用水(m3) ：
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Va?(ma,r?ma,i)11?(2865.2?462.13)??2.4m3 10001000进酸时间 ：vs?5m/h，再生酸液密度??1.025g/cm3
ta?60ma,r1000A1v??60?2865.2?19min
3.141000??1.52?5?1.0254式中： ——阳树脂再生酸耗(g/mol)
?——工业酸浓（纯）度（%） C——再生酸液浓度（%） ?——再生酸液密度(g/cm3) v——再生酸液流速(m/h)，取5 m/h （10）每台再生用水量(m3/(台次)) 小反洗（反洗）的用水量：
Vb?vA1t?607.5?3.14?22?154?5.89m3/(台?次) 60式中 v——反洗水流速(m/h)，反洗水流速?范围5~10mh，取7.5m/h t——反洗时间(min)，取15 min
vA1t?置换时的用水量： Vd?604?3.14?1.52?304?3.53m3/(台?次) 60式中 v——置换水流速(m/h)，置换水流速??5mh，取4 m/h t——置换时间(min)，取30 min 小正洗的用水量： Vf1?vA1t?6013?3.14?1.52?7.54?2.87m3/(台?次) 6010~15mh，式中 v——小正洗流速(m/h)，小正洗水流速范围为取反洗时间13 m/h
t——小正洗时间(min)，反洗时间的范围5~10，取反洗时间7.5min 正洗用水的水量 ：
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Vf?VRCaC?3.18?2.5?7.95m3/(台?次)
式中aC——阳树脂正洗水比耗(m3/m3),aC的取值范围为1~3m3m3,，本设计选取2.5 m3/m3
集中供应自用水的水量 ：
V2?Va?Vd?2.4?3.53?5.93m3/(台?次)
总自用水水量 ：
V1?Va?Vb?Vd?Vf1?Vf?5.93?5.89?2.87?7.95?22.64m3/(台?次) （11）每台再生用压缩空气量(m3/(台次))
Vai?qA1ta?0.3?C3.14?1.52?19?10.07m3/(台?次) 4320.2~0.3m/(mmin)，取式中 q——逆流再生顶压用压缩空气量，为
0.3m3/(m2min )（12）每天消耗的酸量(t)
ma?Cma,iRnn1000C?462.13?2?3?2.77t
1000（13）每年消耗的酸量(t)
ma,a?maCC70007000?2.77??807.92t(一年以7000小时计) 2424（14）每小时自用水量 由前级供应的自用水水量：
VfC?(Vb?Vf1?Vf)Rnn24C?(5.89?2.87?7.95)?2?3?4.18m3/h
24集中供应的自用水水量：
V2CVRn5.93?2?3?2n??1.48m3/h
2424C总自用水水量：
V1CVRn?1n24C?22.64?2?3?5.66m3/h
24混床、阴床、阳床系统中集中供应的自用水水量应小于混床后供水的余量，
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设计中取的余量系数值为a=1.2，对其进行校核，其中计算如下。 总集中供应水：
3V集?V混?V阴?VC2?0.062?2.12?1.48?3.662m/h
混床中余量水量：
???a?1??77.75??1.2?1??15.55m3/h V余?Qn因为
由计算结果可得，上述一级水处理系统集中自用水量可以满足各床洗涤再生时用水量的需求，所以该设备选择合适，符合设计标准。
4.3.6滤池及澄清池的计算：
滤池以及混凝澄清设备的设计两种方法：①、根据设备的出力对设备规范、结构尺寸作详细的设计计算，②、按现有的定型设计选用定型设备。一般采用第二种方法进行设计计算。
1.常用的滤池有无阀滤池、虹吸滤池、重力式空气擦洗滤池等。滤池的设计如下： (1) 滤池设计出力 正常出水时：
FC?1.04?Qn?V1C?b??1.04??117.342?5.66?10??138.32m3/h Qn 最大出水量出水时：
FCCQm183.942?5.66?10??207.59m3/h ax?1.04Qmax?V1?b?1.04????上述两式中1.04指的滤池反洗自用水增加后的系数，称为自用水率。自用水率的大小与所选择的水处理处理方式有关，当水处理方式是混凝澄清处理时，该值取4%，如果是压力式过滤器的直流混凝过滤，则该值可高达20%。b指的是滤池出水的其他自用水量（如混凝剂配制用水、冲洗用水，活性炭床反洗水等）。 (2) 滤池的选择
根据设计出力的大小从滤池规格中进行选择，本设计选择单台出力为200(m3/h)的无阀滤池,填料采用双层石英砂，其滤池规格及填料数据如表6。
表6 无阀滤池规格
项目 出力 格数
尺寸
滤料高
粒径
滤池高 反洗水箱数
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单位 m3/h 数据
200
个 2
m 3.3×3.3
Fnmaxm 0.4
mm 0.5~1.0
m 4.65
个 2
则该无阀滤池所需的台数
nFmax为：
FQmax207.59???1.04?2 Q200Fnmax应该取整数，但不得少于2台且：
FF3(nmax?1)Q??2?1??200?200?Qn?138.32m/h。
因此，选择两台该无阀滤池可以满足本设计的要求。 (3) 校验滤池的运行流速
FQn138.32?n?F??12.7m/hnmax?1A1?2?1??3.3?3.3???maxFQmax207.59?F??9.53m/h nmaxA12?3.3?3.3式中，A——每台滤池工作面积，m2
计算所得流速?n符合10~18m/h，则本设计所选设备可以达到要求。 (4) 周期制水时间
FnmaxVFx2?3.32?0.4?2500T?F??22.5h
138.32??10?3?Qn(c1?c2)式中VF —— 每台（格）滤池的滤料体积，m3
x —— 滤料泥渣容量，在采用粒径为0.5~1mm大理石和石英砂单层滤料
时，水经澄清处理时的x值约为1250g/m3，水经直流混凝时的x值约为1500 g/m3；对粒径为0.5~1mm单层无烟煤滤料的x值约为1500 g/m3；双层滤料的x值约为单层滤料的两倍。本设计采用双层石英砂，取2500 g/m3。
c1—— 滤池进水中悬浮物含量，对经混凝澄清处理的水，可取10mg/L c2—— 滤池出水中悬浮物含量，一般为2~5mg/L，式中取3mg/L。 (5) 每昼夜每台（格）滤池反洗次数
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