普通快滤池计算

滤池工作时间为24h，冲洗周期为1h，滤池实际工作时间为：

T240.12421.6h 1式中：0.1代表反冲洗停留时间

该滤池采用石英砂单层滤料，其设计滤速为8~10m/h，本设计取v1=8m/h，滤池面积为：FQ6003.47m2 v1T821.6根据设计规范，滤池个数不能少于2个，即N≥2个，根据规范中的表如下： 本设计采用滤池个数为2个，其布置成对称单行排列。每个滤池面积为: fF3.471.735m2 N22式中：f—每个滤池面积为（m）， N—滤池个数N≥2个,取2个 F—滤池总面积（m）

设计中采用滤池尺寸为：则L=1.5m，B=1.5m，故滤池的实际面积为2.25m 实际滤速v1=600/(21.6*2*2.25)=6.17m/h，基本符合规范要求：滤速为8~10m/h。 校核强制流速v2为：当一座滤池检修时，其余滤池的强制滤速为

22v2Nv16.17212.34m/h，符合规范要求：强制滤速一般为10~14 m/h N121

2.滤池高度：

H=H1+H2+H3+H4

式中：H---滤池高度（m），一般采用3.20-3.60m； H1---承托层高度（m）； H2--滤料层厚度（m）；

H3---滤层上水深（m)；一般采取1.5~2.0m H4---超高（m）；一般采用0.3m

设计中取H1=0.40m，H2=0.50m，H3=1.20m，H4=0.30m；

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H0.400.501.200.302.40m

4.5.2每个滤池的配水系统

1、最大粒径滤料的最小流化态流速

Vmfm0d1.31 12.341.310.540.54(1m0)2.31Vmf---最大粒径滤料的最小流化态流速（m/s)；

d---滤料粒径（m）；

---球度系数；

---水的动力粘度[(N.S)/ m2]

m0---滤料的孔隙率。

设计中取d=0.0012m，=0.98，m0=0.38，水温200时=0.001(N.S)/ m Vmf20.00121.310.382.3112.341.09cm/s 1.310.540.540.980.001(10.38)

2、反冲洗强度 q=10KVmf

q---反冲洗强度[L/(s/m)],一般采用12~15L/(s/m)； K---安全系数，一般采用1.1~1.3. 设计中取K=1.3

q=10*1.3*1.09=14.2L/(s/m) 3、反冲洗水流量

222qg=f·q

式中qg—反冲洗干管流量(L.s)。

qg=2.25 x 14.2=32.0L/s

4、干管始端流速 Vg4*qg103.D2

式中 Vg—干管始端流速(m/s)，一般采用1. 0-1.5 m/s ;

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qg—反冲洗水流量(L/s); D—干管管径（m)。 设计中取D=0.8m

432103Vg0.07m/s 2.0.85、配水支管根数

nj=2L a式中nj---单池中支管根数(根);

L---滤池长度(m);

A---支管中心间距(m)，一般采用0.25~0.30m。 设计中取a= 0.30m

nj=2

1.510根 0.30单格滤池的配水系统如图所示。

图4-8 单格滤池配水系统布置图

6、单根支管人口流量

qj=

qgnj

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式中 qj---单根支管入口流量（L/s).

qj=

qgnj32.03.2L/s 107、支管入口流速

Vjqj1034

.Dj2式中 Vj---支管入口流速（m/s),一般采用1.50~2.0m/s Dj---支管管径（m）。 设计中取Dj=0.10m

Vj3.210344.08m/s

.0.1028、单根支管长度

lj1(BD) 2式中 lj---单根支管长度（m）； B---单个滤池宽度（m）； D---配水干管管径（m）。 设计中取B=1.5m，D=0.80m；

lj1(1.50.80)0.35m 29、配水支管上孔口总面积

Fk=K*f

式中Fk---配水支管上的孔口面积（m）

K---配水支管上孔口总面积与滤池面积f之比，一般采用0.2%~0.25%，设计中取K=0.2%

则Fk=0.0045 m 10、配水支管上孔口流速

22Vk=5.6m/s

式中Vk---配水支管上的孔口流速，一般采用5.0~6.0m/s

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11、单个孔口面积

fk42dk

2式中 fk---配水支管上单个孔口面积（mm）；

dk---配水支管上孔口的直径（mm），一般采用9~12mm。

设计中取dk=9mm

fk49263.5mm2

12、孔口总数

Nk14000221个 63.513、每根支管上的孔口数

nkNk nj式中nk---每根支管上的孔口数（个）。

nk22123个 10支管上孔口布置成二排，与垂线成45°夹角向下交错排列，如右图所示 14、孔口中心距

akljnk2

式中 ak---孔口中心距（m）。 设计中取lj=0.35m，nk=23个

ak0.350.03m 232215、孔口平均水头损失

1q hk 2g10K式中hk---孔口平均水头损失（m）； q---冲洗强度[L/(s/m)];

2---流量系数，与孔口直径和壁厚的比值有关；

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K---支管上孔口总面积与滤池总面积之比，一般采用0.2%~0.25%。 设计中取=5mm，k=0.25；则孔口直径与壁厚之比

dk91.8，选用流量系数52=0.68

1q114 hk3.5m 29.810K19.6100.680.2516、配水系统校核

对大阻力配水系统，要求其支管长度lj与直径dj之比不大于60

2ljdj0.353.5<60 0.10对大阻力平配水系统，要求配水支管上孔口总面积Fk与所有支管横截面积之和的比值小于0.5

Fk<0.5 nj.fjfj=

4.Dj

22式中 fj---配水支管的横截面积（m）。

Fknj.fj0.00351040.045<0.5，满足要求。

0.1024.5.3. 洗砂排水槽

1、洗砂排水槽中心距

a0=l/n1

式中：a0—洗砂排水槽中心距

n1—每侧洗砂排水槽数（条）

因洗砂排水槽长度不宜大于6m，故在设计中将每座滤池中间设置排水渠，在排水渠两侧对称布置洗砂排水槽，每侧洗砂排水槽数n1=2条，池中洗砂排水槽总数为n2=4条

a0=7.5/2=3.75m

2、每条洗砂排水槽长度为

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l0Bb1.50.80.35m 22式中：l0—每条洗砂排水槽长度（m） b—中间排水渠宽度（m） 取b=0.8m

3、每条洗砂排水槽的排水量

q0qgn23.20.8L/s 4式中：q0—每条洗砂排水槽的排水量

qg—单个滤池的反冲洗水量

n2—洗砂排水槽总数

4、洗砂排水槽断面模数

洗砂排水槽采用三角形标准断面，如图：

洗砂排水槽断面模数：

qx0.51000v0.50.80.510000.60.50.012m

式中：x—洗砂排水槽断面模数

v0—槽中流速（m/s） 一般采用0.6 m/s

5、洗砂排水槽顶距砂面高度

HeeH22.5xc40%0.52.50.0120.050.080.36m

式中：He—洗砂排水槽顶距砂面高度

e—砂层最大膨胀率，石英滤料一般采用30%~50%，取40% δ—排水槽底厚度 取0.05m

H2—滤料厚度 取0.5m

c—洗砂排水槽的超高，取0.08m 6、洗砂排水槽总面积为：

F2xl0n2bL20.0120.3540.801.51.23m2

7、中间排水渠

中间排水渠选用矩形断面，渠底距洗砂排水槽底部的高度为：

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He1.733qggb20.23m

4.5.4滤池反冲洗

滤池反冲洗水可由高位水箱或专设冲洗水泵供给，本设计采用水泵供水反冲洗 1、单个滤池的反冲洗用水总量

Wqft142.2566011.34m2 10001000式中：W—单个滤池的反冲洗用水总量 t—反冲洗时间,一般为7~5min 取6min

表4-8 水冲洗强度及冲洗时间(水温20℃时) 滤 料 组 成 单层细砂级配滤料 双层煤、砂级配滤料 三层煤、砂、重质矿石级配滤料 冲洗强度[L/(m2·s)] 12～15 13～16 16～17 膨胀率(%) 45 50 55 冲洗时间(min) 7～5 8～6 7～5 2、高位水箱冲洗

（1）高位冲洗水箱的容积

W11.5W1.5q.f.t142.253601.517.01m3 100010003式中W1---高位冲洗水箱的容积（m)。设计中取t=360s。 （2）承托层的水头损失

hw30.022.H1q0.0220.40140.12m

式中hw3---承托层的水头损失（m）；

H1---承托层的厚度（m）。设计中取H1=0.40m （3）冲洗时滤层的水头损失

hw4砂26501.1m.H110.410.50.49m 021000水式中 hw4---冲洗时滤层的水头损失（m）；

砂---滤料的密度（Kg/m),石英砂密度一般采用2650Kg/m; 水--水的密度（Kg/m)； m0---滤料未膨胀前的孔隙率；

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33

3

H2---滤料未膨胀前的厚度（m）。

设计中取m0=0.41，水=1000Kg/m,砂=2650Kg/m, H2=0.7m。 （4）冲刺水箱高度

33Hthw1hw2hw3hw4hw5

式中 Ht---冲洗水箱的箱底距冲洗排水曹顶的高度（m）；

hw1---水箱与滤池间的冲洗管道的沿程和局部水头损失之和（m）； hw2---配水系统的水头损失（m）； hw5---备用水头（m），一般采用1.5~2.0m。 设计中取hw1= 1.0m，hw2=hk=3.5m，hw5=1.5m Ht=1.0+3.5+0.12+0.49+1.5=6.61m 3、水泵反冲洗 （1）水泵流量

Q,f.q

式中 Q---水泵流量（L/s)。

,Q,2.251431.5L/s

（2）水泵扬程：

HH0h1hw2hw3hw4h5

式中：H---水泵扬程（m）；

H0—排水槽顶与池最低水位高差（m），一般采用7m左右； h1---水泵压水管路和吸水管路的水头损失（m）； h5---安全水头（m），一般采用1~2m。

设计中取H0=7m，h1=2.0m，hw2=hk=3.5m，hw3=0.12m，hw4=0.49m，h5=1.5m。 H=7.0+2.0+3.5+0.12+0.49+1.5=14.61m

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