V型滤池计算说明书.docx

9.7过滤设备（V型滤池）9.7.1 设计要点:① 滤速可达7—20m/h, —般为12.5〜15.0m/h② 采用单层加厚均粒滤料，粒径一般为0.95〜1.35mm，允许夸大到0.70〜 2.00mm,不均匀系数1.2〜1.6或1.8之间③ 对于滤速在7—20m/h之间的滤池，其滤层厚度在0.95—1.5之间选用，对于 更高的滤速还可相应增加④ 底部采用带长柄滤头底板的排水系统，不设砾石承托层⑤ 反冲洗一般采用气冲，气水同时反冲和水冲三个过程，大大节省反冲洗水量和电耗，气冲强度为13—16 L/s・m2,清水冲洗强度为3.6—4.1 L/s- m2，表面扫 洗用原水，一般为1.4—2.2 L/s・m2⑥ 整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀，在反冲洗过程中滤料层不膨胀， 不发生水力分级现象，保证深层截污，滤层含污能力高⑦ 滤层以上的水深一般大于1.2m,反冲洗时水位下降到排水槽顶，水深只有 0.5m ⑧ V型进水槽和排水槽分设于滤池的两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀V 型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定°V型滤池 所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.40m），粒径也较粗（0.95—1.35mm）的石 英砂均质滤料。

当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂V型滤池的另 一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量单池面积普遍 设计为70—90m2，甚至可达100m2以上由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTUV型滤池的冲洗一般采用的工艺为气洗—气水同时冲洗—水冲洗+表面扫洗9.7.2 设计参数确定 设计水量 Q=8xl04m3 /d ；滤速V=10m/h °滤池冲洗确定（见下表）冲洗强度（L/S. m2 ）冲洗时间（min）第一步（气冲）153第二步（气水同时冲洗）空气 15水 44第三步（水冲）55总冲洗时间12min=0.2h冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8L/（s・m2）【一般为1.4〜2.0 L/（s・m2）】9.7.3 设计计算（1）池体设计① 滤池工作时间t't' =24-tx24/T=24 — 0.2x24/48=24 — 0.1=23.9（h）（式中未考虑排放滤水）② 滤池面积F滤池总面积 F=Q/V・ t' =80000/10x23.9=335 m2③ 滤池的分格为节省占地，选双格V型滤池本设计设置两组滤池，每组四格令单格宽B =5m，长L =9m，则单格面积45m2 ，每组面积f=180m2，总面积360m2 °池底板单 单用混凝土°④ 校核强制滤速VV =NV/(N—l)=4xl0/4-l=13.3m/h⑤ 滤池高度的确定滤池超高 H =0.30m5滤池口水深H =1.50m4滤层厚度 H =1.40m(0.95 〜1.50m)3滤板厚 H =0.15m2滤板下布水区高度 H =0.90m(0.70〜0.90m) 则滤池总高度H 二 H + H + H + H + H 二 0.90 + 0.15 +1.40 +1.50 + 0.30 二 4.25m1 2 3 4 5⑥ 水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.95〜1.35 mm,不均匀系数1.20〜1.60 均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算v (1 — m )2 1AH = 180 - 0( )2 lvgm 3 申 d 000式中:△ H —水流通过清洁滤料层的水头损失,CM；V—水的运动黏度，cm 2 /s; 20°C时为0.0101 cm 2/sg—重力加速度，981 cm2 /s2；m —滤料孔隙率; 取0.50;0d 一与滤料体积相同的球体直径,cm,取d =0.141cm;00l —滤层厚度, l =140 cm。

00v—滤速,cm/s,v=10m/h=0.28 cm/s;滤料粒径球度系数，天然砂粒为0.75〜0. &取0.75△ H = 180x 0.0101 x ^50^ x ( )2 x 140x 0.28 = 12.99cm，取 13.0cm981 0.53 0.75 x 0.141 丿当滤速为8〜10m/h时，清洁滤料层的水头损失一般为30〜40cm,计算值比经 验值低，取经验值的低限30cm为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=0.20m,忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时,水头损失为:△H=0.30+0.20=0.50m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1.50mx1.50m,堰底板比滤池底板低0.30m.水封井出水堰总高:△ H =0.3+ H + H + H =0.30+0.90+0.15+1.40=2.75m水封 12 3因为每组滤料过滤水量:Q^ =vf=10x45=450 m3 / h =0.125 m3 / s单所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84b h 2 计算得：2 2Q = [Q /(1.84b )]3 二[0.125/(1.84x 1.50)]3 二 0.10m 3/s水封 单 堰则反冲洗完毕时，滤池液面比滤料层高0.20+0.50=0.70m(2)反冲洗管渠系统设计参数：长柄滤头配水配气系统，水洗时滤料不膨胀||① 长柄滤头安装在混凝土滤板上，滤板固定在梁上，滤板用0.05m后预制板，上浇0.10m厚混凝土层，滤板下的长柄部分浸没于水中，长柄上端有小孔，下端有竖向条缝，气水同时反冲洗时，约有2/3 空气有上缘小孔进入，1/3 空气由缝隙 进入柄内，长炳下端浸没部分还有一个小孔，流进冲洗水，这部分气水在柄内混 合后有长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗.② 长柄滤头固定板下的气水室高度为0.70〜0.90,其中冲洗时形成的气垫层厚 度为 0.10 〜0.15m.③ 向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面，由配水 干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。

④ 长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80，每平方米的滤头 数量为49〜64 个⑤ 冲洗水和空气同时通过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定⑥ 向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s左右；配气支管或孔口流速为10m/s左右配水干管进口流速为1.5m/s左右；配水支管或孔 口流速l-1.5m/s °㈠ 反冲洗用水量 Q 的计算:反反冲洗用水流量按水洗强度最小时计算，单独水洗时反冲洗强度最大,为 5L/（S° m 2）Q =q ・f=5x45=225L/s=0.225m3 /s=810 m3 /h反水V 型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:Q = q • f=0.0018x45=0.081 m3 /s表水 表水㈡ 反冲洗配水系统的断面计算.① 配水干管进口流速为1.50m/s左右，配水干管的截面积A = Q /V =0.225/1.50=0.15m2水干 反水 水干反冲洗配水干管用钢管DN500,流速v=l.llm/s反冲洗水由反冲洗配水干管输至气水分配渠，由气水分配渠底侧的布水方孔配 水的滤池底部布水区,反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取 值② 配水支管流速或孔口流速为1.0〜1.5m/s左右，取v水支=1.0 m /s则配水支管（渠）的截面积:A = Q /V =0.225/1.0=0.225 m2方孔 反水 水支此即配水方孔总面积°沿渠长方向两侧各均匀布置15个配水方孔，共30个；孔中心间距0.70m,每个孔口面积：A =0.225/30=0.0075 m2小每个孔口尺寸取0.09mx0.09m③ 反冲洗用气量的计算:反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算.这时气冲的强度为15L/(s•m 2)Q =q ・f=15x45=675 L/s=0.675m3/s反气 气④ 配气系统的断面计算.配水干管(渠)进口流速应为5.0m/s左右，则配水干管的截面积A = Q /V =0.675/5.0=0.135 m2气干 反气 气干反冲洗配气干管用钢管，DN400,流速4.85m/s。

反冲洗用空气有反冲洗配气干管输送至气水分配渠，由气水分配渠两侧的布 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40个,反冲洗用空气通过配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或孔口流速为10m/s左右，则配气支管的截面积:A = Q /V =0.675/10=0.0675m2气支 反气 气支每个布气小孔面积:A = A /30=0.0675/30=0.00225 m2 气孔 气支孔口直径:d=气孔：4A气孔二：4X 0.00225 〜0.030m兀 兀每孔配气量:Q气孔=Q反气 /30=0.675/30=0.0225 m3 /s =81 m3 /h⑤ 气水分配渠的断面设计:对气水分配渠端面面积要求的最不利条件发生的气水同时反冲洗时,亦即气 同时反冲洗时要求气水分配渠端面面积最大因此,气水分配渠的断面设计按气 水同时反冲洗的情况设计气水同时反冲洗时反冲洗水的流量:Q =q -f=4x45=180 L/s=0.18 m3/s反气水 水气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量:Q =q -f=15x45=675 L/s=0.675 m3/s反气 气气水分配区的气水流速均按相应的配气,配水干管流速取值. 则气水分配干管的断面积.A = Q /V + Q /V =0.18/1.11+0.675/4.85=0.16+0.14=0.30m2气水 反气水 水干 反气 气干㈢ 滤池管渠的布置:① 反冲洗管渠.a. 气水分配渠.气水分配渠起端宽0.40m,高取1.0m,末端宽取0.40m,高取0.70m,则起端截面 积0.40m2,末端截面积0.28m2,两侧沿程各布置15个配水小孔和15个布水方孔， 孔间距0.70m,共30个配气小孔和30个配水方孔，气水分配渠末端所需最小截面积 0.39/40=0.013m2〈末端截面积0.28m2,满足要求。

b. 排水集水槽：排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,则排水集水槽高：H = H + H + H +0.50 — 1.00起 1 2 3=0.90+0.15+1.40+0.50—1.00=1.95m式中：H ,H ,H同前池体设计部分滤池高度确定的内容，1.00m为气水分配渠起123端高度.排水集水槽末端高:H = H + H + H +0.50 — 0.70=0.90+0.15+1.40+0.50 — 0.70=2.25m 末 12 3式中H ,H ,H，同前池体设计部分滤池高度确定的内容,0.70m为气水分配渠末 123端高度底坡 i=(2.25 — 1.95)/L=0.30/ll=0.027c. 排水集水槽排水能力校核.由矩形断面暗沟(非满流n=0.013).计算公式校核集水槽排水能力.设集水槽超高0.30m.则槽内水位高h =1.65米，槽宽b =0.60m排集 排集。