V型滤池计算说明书

V型滤池计算说明书V型滤池计算说明书PAGEPAGE22V型滤池计算说明书过滤设备(V型滤池) 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 要点:①滤速可达7—20m/h,一般为～h。②采用单层加厚均粒滤料,粒径一般为～,允许夸大到～,不均匀系数～或之间。③对于滤速在7—20m/h之间的滤池,其滤层厚度在—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—16L/s·,清7水冲洗强度为—L/s·, 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面扫洗用原水,一般为—L/s·。⑥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,反冲洗时水位下降到排水槽顶,水深只有。⑧V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），粒径也较粗（—）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—90，甚至可达100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。V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。设计参数确定设计水量Q=8×104/d；滤速V=10m/h。滤池冲洗确定(见下表)冲洗强度(L/S.)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=冲洗周期T=48h反冲横扫强度(s·)【一般为～L/(s·)】设计计算(1)池体设计①滤池工作时间t’（读者注：平均每天的过滤时间）t’=24－t×24/T=24－×24/48=24－=(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’=80000/10×=335③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=5m,长=9m,则单格面积45，每组面积f=180,总面积360。池底板用混凝土。④校核强制滤速V’V’=NV/(N－1)=4×10/（4-1）=h⑤滤池高度的确定滤池超高=滤池口水深=滤层厚度=～滤板厚=滤板下布水区高度=～则滤池总高度⑥水封井的设计滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径～㎜,不均匀系数～均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算式中:△—水流通过清洁滤料层的水头损失,㎝;V—水的运动黏度,/s;20℃时为/sg—重力加速度,981/s2;—滤料孔隙率;取;—与滤料体积相同的球体直径,㎝,取=;—滤层厚度,=140cm。v—滤速,㎝/s,v=10m/h=㎝/s;∮—滤料粒径球度系数,天然砂粒为～,取△=，取。当滤速为8～10m/h时,清洁滤料层的水头损失一般为30～40㎝,计算值比经验值低,取经验值的低限30㎝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=,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:△=+=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×,堰底板比滤池底板低.水封井出水堰总高:△=+=+++=因为每组滤料过滤水量:=v·f=10×45=450=所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式Q=计算得:=/s则反冲洗完毕时，滤池液面比滤料层高+=(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,滤板用后预制板,上浇厚混凝土层,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～,其中冲洗时形成的气垫层厚度为～.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s左右；配水支管或孔口流速s。㈠　反冲洗用水量的计算: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·)=·f=5×45=225L/s=s=810/hV型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:=·f=×45=s㈡反冲洗配水系统的断面计算.①配水干管进口流速为s左右,配水干管的截面积=/==反冲洗配水干管用钢管DN500,流速v=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～s左右,取v水支=m/s则配水支管(渠)的截面积:=/==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,每个孔口面积:=30=每个孔口尺寸取×③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·)=·f=15×45=675L/s=s④配气系统的断面计算.配水干管(渠)进口流速应为s左右,则配水干管的截面积=/==反冲洗配气干管用钢管，DN400,流速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:=/=10=每个布气小孔面积:=/30=30=孔口直径:=每孔配气量:=/30=30=/s=81/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,亦即气水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:=·f=4×45=180L/s=/s气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量:=·f=15×45=675L/s=/s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.=/+/=+=+=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,高取,末端宽取,高取,则起端截面积,末端截面积,两侧沿程各布置15个配气圆孔和15个布水方孔,孔间距,共30个配气圆孔和30个配水方孔,气水分配渠末端所需最小截面积40=﹤末端截面积,满足要求。b.排水集水槽:排水集水槽顶端高出滤料层顶面,则排水集水槽高:=+－=+++－=式中：同前池体设计部分滤池高度确定的内容,为气水分配渠起端高度.排水集水槽末端高:=+－=+++－=式中,同前池体设计部分滤池高度确定的内容,为气水分配渠末端高度。底坡i=－/L=11=c.排水集水槽排水能力校核.由矩形断面暗沟(非满流n=. 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 校核集水槽排水能力.设集水槽超高.则槽内水位高=米,槽宽=湿周X=b+2h=+2×=水流断面:=b×h=×=水力半径:R=/X==水流速度:v==s过流能力=·v=×=s实际过水量:=+=+=/s﹤过流能力②进水管渠.a.进水总渠.滤池分为两组,每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计,流速～s,则强制过滤流量=(80000/3)×2=53334/d=/s进水总渠水流端面积=/v==进水总渠宽,水面高。b.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,供给反冲洗表扫用水,调节闸门的开启度,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量孔口面积按口淹没出流公式:Q=计算,因为是淹没流A=1，其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取,则孔口总面积=/（）=中间面积按表面扫水量设计.=×(/)=×=孔口宽=，高=两侧孔口设闸门.采用橡胶囊充气阀,每个侧孔面孔：=(－)/2=－/2≈孔口宽=,高=c．每座滤池内设的宽顶堰.为了保证进水稳定性,进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠，在经滤池内的配水渠分配到两侧的V形槽，宽顶堰宽＝5m,宽顶堰与进水渠平行设置，与进水总渠侧壁相距，堰上水头由矩形堰的流量公式Q＝得，＝[/（）]＝[（×5）]≈d.每座滤池的配水渠进入每座滤池的混水经过宽顶堰溢流进配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的V形槽滤池配水渠宽＝，渠高，渠总长等与滤池总宽，则渠长＝10m当渠内水深=时，流速（进来的混水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量为/2）则＝/（2）＝（2××）＝s满足滤池近水管渠流速～se.配水渠过水能力校核配水渠的水力半径：=/(2+)=×0.5/(2×＋=配水渠的水力坡降渠内水面降落量△=/2=×10/2=因为配水渠最高水位:+△=+=﹤渠高1m所以配水渠的过水能力满足要求。③V形槽的设计:V形槽槽底设表扫水出水孔直径取d=,间隔.每槽共计74个,则单侧V形槽表扫水出水孔出水总面积=×4)×74≈表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶,即V形槽槽底的高度低于集水槽堰顶。据潜孔出流公式Q=,其中Q为单格滤池的表扫水量.则表面扫洗时V形槽内水位高出滤池反冲洗时滤面：=[/（2×）]2/2g=[（2××）]2/（2×）=反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式Q＝求得式中b为集水槽长，b==11mQ为单格滤池反冲洗流量=/2=2=s则＝[/（）]＝[（×11）]≈V形槽倾角45°,垂直高度1m,壁厚反冲洗时V形槽顶高出滤池内液面的高度为：1－－=反冲洗时V形槽顶高出槽内液面的高度为:1－－－=1－－－=④清水渠清水渠渠宽取为4m，渠中水流速度取1m/s，则渠内水深为4×1=，尺寸为B×H=×㈣冲洗水的供给本设计选用冲洗水泵供水a.冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失△反冲洗配水干管用钢管DN800,管内流速s,i‰=布置管长总计100m△=il=×100=△=△=×=则冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失△=△+△=+=b.清水区最低水位与排水槽堰顶的高度差H0=5m.c.滤池配水系统的水头损失△<1>气水分配干渠的水头损失△气水分配干渠的水头损失按最不利条件,即气水同时反冲洗时计算此时渠上部是空气,渠下部是反冲洗水.按矩形的管(非满流,n=近似计算:=s,则气水分配渠内水面高为:=/(·)=（×）=水力半径:=·/(2+)=×(2×+=水力坡度:△=×=×11=<2>气水分配干渠底部配水方孔水头损失△气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式Q=计算,其中：Q为,A为配水方孔总面积.由反冲洗配水系统的断面计算部分可知。配水方孔的实际总面积为＝，则△＝[/]2/2g＝[（×）]2/（2×）＝<3>反冲洗经过滤头的水头损失△=<4>气水同时通过滤头时增加的水头损失△气水同时反冲洗时,气水流量比为15/4=.长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤面之比约为﹪.则长柄滤头中的水流速度:=/﹪f=（×88）=s通过滤头时增加的水头损失:△=9810×n×－+=9810×n×－×+×=702Pa≈则滤池配水系统的水头损失△△=△+△+△+△=+++=d.砂滤层水头损失△滤料为石英砂,容重r1=吨/,水的容重r=1吨/,石英砂滤料膨胀前的孔隙率=.滤料层膨胀前的厚度H3=,则滤料层水头损失:△=(r1/ro－1)(1－mo)H3=e.富余水头△取.则反冲洗水水泵的最小扬程为:=+△+△+△+△=++++=选三台14SH-28A型离心泵，转速为1470转/分，扬程16—10m，泵轴功率为—，配电动机功率为75KW，效率70—78%，叶轮直径270mm，两用一备，远期建设时增设一台㈤反洗空气的供给：①长柄滤头的气压损失△：气水同时反冲洗时反冲洗用空气流量＝s，长柄滤头采用网状布置，约55个/，则每座滤池共计安装长柄滤头：n＝55×88＝4840个每个滤头的通气量×1000/4840≈s根据厂家提供数据，在该气体流量下的压力损失量最大为：△＝3000Pa=3KPa②气水分配渠配齐小孔的其压损失△反冲洗时空气通过配气小孔的流速：＝/＝＝10m/s压力损失按孔口出流方式：计算式中：μ—孔口流量系数。μ=A—孔口面积，△P—压力损失，mm水柱g—重力加速度，g=/sQ—气体流量，/hr—水的形对密度,r=1则气水分配渠配气小孔的压力损失:△==(2×36002×××=14mmH2O=③配气管道的总压力损失△:A.配气管道的沿程压力损失△反冲洗空气流量/s,配气干管用DN600钢管,流速m/s,满足配气干管流速为5m/s左右的条件,反冲洗空气管总长100m,气水分配区内的压力损失忽略不计.反冲洗管道内的空气其压计算公式：=+)×式中:—空气压力.Kpa—长柄滤头距反冲洗水面的高度，m,=则反冲洗时空气管内的气体压力.=+)×=+×=空气温度按30℃考虑,查表空气管道的摩阻为1000m则配气管道沿程压力损失:△=×100/1000=B.配气管道的局部压力损失△△=△=×=KPa配气管道的总压损失△=△+△=+=KPa④气水冲洗室中的冲洗水压:=(－△－△－△-h0)×=－－－KPa本系统采用气水同时反冲洗,对气压要求是不利情况发生在气水同时反冲洗时，此时要求鼓风机的静压为:=+++式中:—输出管道的压力总损失,KPa—配气系统的压力损失,KPa.本设计=△+△—气水冲洗室中的冲洗水水压,KPa—富余压力.所以,鼓风机的静压力为:=+++=+++=KPa⑤设备选型:选用两台D36×46-60/5000型罗茨鼓风机，静压为5000mmH2O，配套电机型号为JO292-4，功率为75KW，L×B-1890mm×820mm,一用一备。滤池布置图如图：经画图后校核反冲洗泵房计算如下：㈥反冲洗泵房设计计算1.＞水泵性能参数及机组尺寸初选三台14sh—28A型离心泵，Q=240-450L/s，H=10-16m，泵轴功率为，转速为1470转/分，η=70-78%，Hs=，电机型号为JO2—92—4，功率75KW，重量625Kg，泵重790Kg由于14sh—28A型水泵带底座，基础尺寸可按下式确定：基础长度L=底座长度L1+（）m基础宽度B=底座螺孔间距（在宽度方向上）b1+（）mL1=1910mm，b1=870mm则14sh—28A型水泵基础平面尺寸为：L=2110mm，B=1070mm基础深度H可按下式计算：W=（625+790）×=13881N则=则基础尺寸为L×B×H=2110mm×1070mm×780mm2.＞泵房平面布置3.＞管道和管路附件①吸水管吸水管流量为，查水力计算表，选用DN800钢管，V=s，i=‰②压水管压水管流量为，查水力计算表，选用DN600钢管，V=s，i=‰③反冲洗干管反冲洗干管管径为DN600，管长50m，V=s，i=④反冲洗支管反冲洗支管管径为DN600，由冲洗干管至气水分配渠之间支管长度为，V=s，i=⑤管路配件选配名称型号规格主要尺寸/mm喇叭口DN800D800，H80090°弯头DN800R=800mm，L=800mm闸阀DN600，Z45T—10L=800mm，W=800kg偏心渐缩管DN800×DN600L=350mm渐扩管DN450×DN600L=250mm止回阀DN600，H44X—10L=880mm，W=650kg闸阀DN600，Z45T—10L=510mm，W=590kg90°弯头DN600R=600mm，L=600mm十字管DN600L=900mm正三通DN600L=900mm4.＞泵房平面尺寸水泵基础之间间距取为，基础与墙壁间距取为，再加上鼓风机长度及间距,故得泵房长度：L=4×+3×+++×2+++=，取为出水侧水泵基础与墙壁的净距按水管配件安装的需要确定，不宜小于，取为进水侧水泵基础与墙壁的净距按水管配件安装的需要确定，不宜小于，取为。则泵房宽度B=++=，取为泵房尺寸为L×B=15m×6m，墙体采用厚为400mm的钢筋混凝土5.＞吸水井取吸水井至清水池间的管段长为，设计流量为，采用DN600的钢管，V=s，i=，沿程有两个闸阀，进口和出口，局部阻力系数分别为、、、，则管线水头损失为：吸水井最高水位标高=清水池最高水位标高—连接管道中的水头损失=吸水井最低水位标高＝清水池池底标高－连接管道中的水损＝－＝水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥（～）d,取×800＝1120mm喇叭口距吸水井井壁距离≥（～）D,取×＝==630mm喇叭口之间的距离≥（～）D，取×=喇叭口距吸水井井底距离≥，但不小于，取h1=喇叭口淹没水深h≥～m,取则吸水井井底标高：，取吸水井超高为吸水井总高H=吸水井长度L=2b+3D+2l=2×+3×+2×=，为与泵房配合，取L=吸水井宽度B=2b+D=2×+=所以，吸水井长度为6300mm,最后根据水泵机组之间距离调整为15000mm,吸水井宽度为2100mm.吸水井高度为5550mm，（包括超高300mm）6.＞水泵安装高度初定吸水管管中心标高为，由水泵外形尺寸可知，泵的轴中心线高于进水管中心250mm则泵轴标高＝吸水管管中心标高+轴中心线与进水管中心距离＝+＝则泵的安装高度Hss=泵轴标高－吸水井最低水位＝－＝水泵安装高度的校核：水泵进口直径DN500，流量，查水力计算表，=s，/2g=吸水管路沿程水头损失：DN600吸水管=，1000i=，则吸水管局部水头损失计算见下表：管道直径/mm管件阻力系数ξ流量流速m/s水头损失ξ800喇叭口80090°弯头800闸阀800×700偏心渐缩管合计则吸水管路水头损失hs=+=水泵允许最大安装高度Hss=Hs-hs-=满足要求7.＞吸压水管路水头损失根据平面布置,最不利吸压水管路如下图:①吸水管路水头损失吸水管路水头损失hs=②压水管路水头损失压水管DN600直管长=,1000i=,反冲洗管DN600直管长50m,1000i=则压水管路沿程水头损失=×1000+50×1000=压水管路局部水头损失计算结果见下表:管件直径mm管件阻力系数ξ流量流速m/s水头损失ξ400×450渐放管450止回阀4504×闸阀4×45090°弯头4502×十字管2×4502×90°弯头2×450正三通450闸阀450正三通合计则压水管路水头损失=+=冲洗水泵到滤池气水分配渠管路水头损失=+=③反冲洗水泵实际所需扬程=++++=初选水泵符合要求8.＞各工艺标高设计①标高泵轴标高为，由水泵外形尺寸中可查得泵轴至基础顶面距离H1=560mm则泵基础顶面标高＝泵轴标高-泵轴至基础顶面距离＝基础高出室内地坪约,按计，泵房室内地坪高程为：泵房室内地坪高程为，室外地面高程为,泵房为半地下式其他工艺标高见表：进水管管中心标高/m泵轴中心线高于进水管管中心距离/m泵轴中心线高于出水管管中心距离/m泵轴标高/m出水管管中心标高/m②泵房高度泵房室内地坪高程为，室外地面高程为,地下部分高度为。14sh-28A型离心泵至室内地坪高度：g=+=取吊物底部至最高一台机组顶距f=，则g+f=+=>。泵房间高度为：=(a+b+c+d+e+f+g)-=+++++=式中，a─为单轨吊车梁高度，b─为滑车高度，c─为起重葫芦钢丝绳绕紧状态长度，取为d─起重绳的垂直长度，14sh-28A型水泵宽度为,d=×=e─最大一台水泵或电机高度，e=f+g──为泵房间地下部分高度，泵房总高=+=9.＞附属设备选择①　起重设备选用Sc型2t手动单轨吊车，工字钢为32a型，起升高度为3～12m单轨吊车梁高度：;滑车高度：尺寸为:L×B×H=291mm×190mm×②　排水设备选用两台25WG型污水泵两台，一用一备，流量为～，扬程为～。电机功率为,排水泵尺寸L×B=865mm×400m;设积水坑一个尺寸L×B×H=××,集水沟B×H＝×。坡度为2％，坡向集水坑。泵房两端设宽为1m，间距为的钢梯。③引水设备启动引水设备，选用水环式真空泵，真空泵的最大排气量：Qv=k(Wp+Ws)Ha/T(Ha-Hss)式中Wp─泵站中最大一台水泵泵壳内空气容积，Ws─从吸水井最低水位算起的吸水管中空气容积，Ha─大气压的水柱高度，取Hss─离心泵安装高度，mT─水泵引水时间，h一般应小于5min,取T=3mink─漏气系数，取k=Wp＝××+++=Ws=××(4++++=可得Qv==L/S真空泵的最大真空值Hmax=Hss×=×=Kpa=选用szB-8型悬臂式水环式真空泵三台，两用一备，抽气量为/h，真空值440mmHg，电机功率3Kw,L×B=832mm×267mm10.>泵房布置图如下图所示