集水渠出水总渠潜孔进水出水总管图3-3 平流沉淀池简图
3.6 过滤设施的设计
本设计采用V型滤池。
3.6.1 设计数据的选用
滤速v=12m/h；
第一步气冲冲洗强度q气1=15L/（s·m2）,第二步气-水同时反冲，空气强度q
气2
=15L/（s·m2），水强度q水1=4L/（s·m2），第三步水冲强度q水2=5L/（s·m2）； 第一步气冲时间t1=3min，第二步气水反冲时间t2=4min，单独水反冲时间
t3=5min，冲洗时间共计t=12min=0.2h；
反冲洗周期T=48h；
反冲横扫强度1.8 L/（s·m2）。
3.6.2 池体设计
1.池体工作时间t′
t′=24-t错误！未找到引用源。=24-0.1=23.9h
2.滤池面积F 滤池总面积为：
F=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=347.8m2 3.滤池的分格
为节省占地选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B=3.5m，长L=13m，面积45.5m2。滤池数N=4个，每座滤池面积f=94m2，总面积376 m2，两两合建共2组。
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4.校核强制滤速
v′=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=16 m/h<17 m/h，满足要求。
5.滤池高度的确定 滤池超高H5=0.3m 滤层上的水深H4=1.5m 滤料层厚H3=1.0m 滤板厚H2=0.13m
滤板下布水区高度H1=0.9m 则滤池总高为：
H=H1+ H2+ H3+ H4+ H5=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83m 6.水封井的设计
滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.95～1.35mm，不均匀系数1.2～1.6. 均粒滤料层的水头损失按下式计算：
ΔH1=180错误！未找到引用源。l0v
式中：ΔH1——水流通过清洁滤料层的水头损失，cm； ν——水的运动黏度，cm2/s； g——重力加速度，取为981 cm/s2；
m0——滤料孔隙率，取为0.5；
d0 ——与滤料体积相同的球体直径，取为0.1cm； l0——滤层厚度，cm,取为100cm； v——滤速，cm/s；
φ——滤料颗粒球度系数，取为0.8。
故ΔH1=19.11cm。
每次反冲洗后刚开始过滤的水头损失为ΔH2=0.52m。
为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同。
设计水封井平面尺寸2m×2m，堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高
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H水=0.3+ H1+ H2+ H3==0.3+0.9+0.13+1.0=2.33m
每座滤池过滤水量：
Q单=vf=12×94=1128m3/h=0.31 m3/s
水封井出水堰堰上水头为：
h水=〔Q单/（1.84b堰）〕2/3=〔0.31/（1.84×2）〕2/3=0.19m
则反冲洗结完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高0.19+0.52=0.71m。
3.6.3 反冲洗管渠系统设计
反冲洗系统选用长柄滤头配水配气系统 1.反冲洗用水量的计算
Q反= q水2f=5×94=470L/s=0.47 m3/s=1692 m3/h
V型滤池反冲洗时表面扫洗同时进行，其流量为：
Q表= q表f=0.0018×94=0.17 m3/s
2.反冲洗配水系统的断面计算
配水干管（渠）进口流速应为1.5m/s左右，配水干管（渠）的截面积
A= Q反/v进=0.47/1.5=0.31m2
反冲洗配水干管用钢管，DN600，流速1.61m/s。反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部的布水区。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。
配水支管流速或孔口流速为1～1.5m/s左右，取v支=1.0m/s，则配水支管（渠）的截面积为：
A支= Q反/v支=0.47/1.0=0.47m2
此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置20个配水方孔，共40个，孔中心间距0.65m，每个孔口面积：
A孔=0.47/40=0.01m2
每个孔口尺寸取0.1m×0.1m。 3.反冲洗用气量的计算
Q气= q气f=15×94=1410L/s=1.41 m3/s
4.配气系统的断面计算
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配气干管（渠）进口流速应为5m/s左右，则配气干管（渠）的截面积
A气1= Q反气/v气进=1.41/5=0.28m2
反冲洗配气干管用钢管，DN600，流速5m/s。反冲洗用空气由反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布气小孔配气到滤池底部的布水区。布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同，共计40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。
反冲洗用配气支管流速或孔口流速为10m/s左右，则配气支管（渠）的截面积为：
A气2= Q反气/v气支=1.41/10=0.15m2
每个布气小孔面积
A布=0.15/40=0.00375m2
孔口直径为0.07m。 每孔配气量为
Q气孔= Q反气/40=1.41/40=0.0353m3/s=126.9m3/h
5.气水分配渠的断面设计
气水同时反冲洗时反冲洗水的流量
Q气水反= q水1f=4×94=376L/s=0.38 m3/s
气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量
Q气= q气f=15×94=1410L/s=1.41 m3/s
气水分配渠的气、水流速均按相应的配水、配气干管流速取值。则气水分配干渠的截面积
A气水= Q气水反/v进+ Q反气/v气进=0.38/1.5+1.41/5=0.54m2
3.6.4 滤池管渠布置
1.反冲洗管渠 （1）气水分配渠
气水分配渠起端宽取0.4m，高取1.5m，末端宽取0.4m，高取1.0m。则起端截面积0.6m2，末端截面积0.4m2。两侧沿程各布置40个配水方孔和40个配气小孔，气水分配渠末端所需最小截面积为0.54/40=0.014 m2<末端截面积0.4 m2，满足要求。
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（2）排水集水槽
排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m，则排水集水槽起端槽高
H起= H1+ H2+ H3+0.5-1.5=0.9+0.13+1.0+0.5-1.5=1.03m
式中H1、 H2、 H3同前，1.5m为气水分配渠起端高度。 排水集水槽末端高
H末= H1+ H2+ H3+0.5-1.0=0.9+0.13+1.0+0.5-1.0=1.53m
式中H1、 H2、 H3同前，1.0m为气水分配渠末端高度。 底坡i=（1.53-1.03）/L=0.5/13=0.0385 （3）排水集水槽排水能力校核
集水槽超高0.3m，则槽内水位高h1=0.73m，槽宽b槽=0.4m，n=0.013 水流截面积ω=0.4×0.73=0.292m2 水流湿周χ=0.4+0.73×2=1.86m 水力半径R=0.292/1.86=0.157m
水流速度v=R2/3i1/2/n= （0.1572/3×0.03851/2）/0.013=4.37m/s 过流能力Q排集=ωv=0.292×4.37=1.27m3/s
实际过水量Q水= Q反+ Q表=0.47+0.17=0.64 m3/s<过流能力Q排集=1.27m3/s 2.进水管渠 (1)进水总渠
四个滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速0.8～1.2 m/s，则强制过滤流量为：
Q强=（99750/3）×2=66500m3/d=0.77 m3/s
进水总渠水流断面积为：
A进总= Q强/ v进总=0.77/1.0=0.77m2
进水总渠宽1.0m，水面高0.8m。 (2)每座滤池的进水孔
每座滤池由进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入滤池。两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔孔口设手动调节闸板，在反冲洗时不关闭，供给反洗表扫用水。调节阀门的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量。
孔口总面积按滤池强制过水量设计，孔口两侧水位差取0.1m，则孔口总面
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