集水槽清水区斜管区配水区穿孔排泥管积泥区斜管沉淀池计算示意图
2.6.普通快滤池
2.6.1.设计参数
单层石英砂滤料，密度ρs=2.65t/ m3，滤料膨胀前孔隙率m0=0.41； 设计流量：Q=21000m3/d=875m3/h = 0.2431 m3/s； 设计滤速： V＝8～10m/h，取10 m/h； 冲洗强度：12～15L/m2·s，取14 L/m2·s； 冲洗时间：t＝6min； 冲洗周期：T=12h； 工作时间；t=24h. 2.6.2.设计计算 2.6.2.1.冲洗强度
冲洗强度q按经验公式计算
43.2dm1.45(e?0.35)1.632q?(1?e)?0.632
式中
dm－滤料平均粒径；
e－滤层最大膨胀率，取e= 40%；
?－水的运动黏滞度，??1.44mm2/s。
砂滤料的有效直径
d10=0.7mm
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与
dm对应的滤料不均匀系数u=1.5
dm所以， =0.9u
d10=0.9×1.5×0.7=0.945 mm
43.2?0.9451.45(0.4?0.35)1.6322冲洗强度q??14.12L/(sm) 0.632(1?0.4)1.442.6.2.2.滤池面积
滤池实际工作时间t0＝24－（0.1×
24）＝23.8（h） 12（注：式中只考虑反冲洗时间，未考虑初滤水的排放时间）；
滤池总面积F?Q21000??88.24m2 v10*23.8滤池个数采用N=4个，双行并列布置；
单池面积f=F/N=88.24/4=22.06m2，取22.2m2； 每池平面尺寸采用L×B=6m×3.7m
池的长宽比为6/3.7=1.62（符合设计规范，规范要求： 1.5:1～2:1；） 滤池高度 支承层高度 滤料层高度 砂面上水深 超高（干弦）滤池总高
H1?0.45mH2?0.7mH3?2m
H4?0.3mH?H1?H2?H3?H4?0.45?0.7?2?0.3?3.45m2.6.2.3.单池冲洗流量
q冲?fq?22.2?14.12?313.5L/s=0.314L/s
2.6.2.4.冲洗排水槽 1) 断面尺寸 两槽中心距采用a=3m
排水槽个数n1=L/a=6/3=2（个） 槽长l=B=3.7m 槽内流速，采用0.6m/s
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排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为： X=(q*l*a/4570/v)0.5=(14.12*6*3/4570/0.6)0.5=0.30(m) 槽宽：b=2X=2*0.30=0.6m。 2) 设置高度
滤料层厚度采用Hn=0.7m 排水槽底厚度采用δ=0.05m 槽顶位于滤层面以上的高度为： He=eHn+2.5x+δ+0.075=1.03m 3) 核算面积
排水槽平面总面积与单个滤池面积之比： 2*2*x*l/f=2*0.3*6/22.2=0.24<0.25 2.6.2.5.集水渠
集水渠采用矩形断面，渠宽采用b=0.75m 渠始端水深Hq
fq2/322.2?14.122/3Hq?0.81()?0.81?()?0.561m
1000b1000?0.75
集水渠底低于排水槽底的高度Hm
Hm?Hq?0.2?0.761m,取0.8m。
2.6.2.6.配水系统
采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。 (1)配水干渠 干渠始端流速采用
v干?1.5m/s
干渠始端流量Q干?q冲?0.318m3/s
干渠断面积A?Q干/v干?0.318/1.5?0.212m2，取0.25m 干渠断面尺寸采用0.5m×0.5m (2)配水支管
支管中心距采用s=0.25m
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2
支管总数n2=2L/s=2×6/0.25=48（根） 支管流量Q支?Q干/n2?0.318/48?0.0066m3/s 支管直径采用流速 v支?d支?75mm?，
Q支A支0.0066?1.50m/s 0.0044支管长度l1?B?dg2?B?(0.6?2?0.1)?1.45m
2核算l1/d支?1.45/0.075?19.33?60 (3)支管孔眼
孔眼总面积Ω与滤池面积f的比值a，采用??0.24%，则
???f?0.0025?22.2?0.0555m2
孔径采用
d0?12mm?0.012m
???d02/4?3.14?0.0122/4?113?10?6m2单孔面积 孔眼总数n3??/??0.0555/113?10?6?491(个) 每一支管孔眼数（分两排交错排列）为：
n4?n3/n2?491/60?8.2(个), 取8个
孔眼中心距s0?2l1/n4?2?1.1/8?0.275m
孔眼平均流速v0?q/(10?)?14.12/(10?0.275)?5.13m/s 2.6.2.7. 冲洗水箱
冲洗水箱与滤池合建，置于滤池操作室屋顶上。 (1)容量V
t冲洗历时采用0=6min
V?1.5?(qft0?60)/1000?0.09qft0
?0.09?14.12?22.2?6?169.3m3
水箱内水深，采用
h箱?3.5m
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圆形水箱直径D箱?(2)设置高度
4V??h箱4?169.3?7.85m
??3.5水箱底至冲洗排水箱的高差?H，由以下几部分组成。 ① 水箱与滤池间冲洗管道的水头损失管道流量Q冲?q冲?0.854m3/s 管径采用
D冲?600mmh1
，管长l=7m
， 1000i?13.5
查水力计算表得：
v冲?2.55m/s冲洗管道上的主要配件及其局部阻力系数合计???7.38
h1?il冲???v2/2g?13.5?70/1000?7.38?2.552/(2?9.81)?3.39② 配水系统水头损失h2 h2按经验公式计算
mH2O
h2?8v干/(2g)?10v支/(2g)?8?1.52/19.62?10?2.22/19.62?3.27mH2O ③ 承托层水头损失h3 承托层厚度采用H0=0.45m
h3?0.022H0q?0.022?0.45?14?0.12mH2O22
④ 滤料层水头损失h4
h4?(?2/?1?1)(1?m0)L0
式中
?2－滤料的密度，石英砂为2.65t/m3；
?1－水的密度，t/m3；
m0－滤料层膨胀前的孔隙率（石英砂为0.41）； －滤料层厚度，m。
h4?(2.65/1?1)(1?0.41)?0.7?0.68L0所以
mH2O
⑤ 备用水头h5=mH2O
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