鞏義市盛世凈水材料有限公司
V型濾池濾材計(jì)算?
一、設(shè)計(jì)參數(shù)?一)設(shè)計(jì)規(guī)模?
1、總處理水量?
Qmax=180000*1.06=190800m3/d(水廠自用水量按6%設(shè)計(jì))?濾池共分為兩組,則單組濾池處理水量應(yīng)為:?Q0=190800/2=95400?m3/d=3975?m3/h=1.104?m3/s?2、單格濾池處理水量:?
每組濾池分為五格,則每格處理水量應(yīng)為:?
Q=95400/5=19080?m3/d=795?m3/h=0.22?m3/s(校核水量)?Q=63600/5=12720?m3/d=530?m3/h=0.147?m3/s(設(shè)計(jì)水量)?二)濾速?
設(shè)計(jì)取濾速為:v=8.74?m/s(6萬m3/d水量時(shí)設(shè)計(jì)濾速為5.82?m/s)?三)沖洗強(qiáng)度?
氣沖:Qq=15.0L/s?m2????????????????????????????????????t=6min?水沖:Qs=1.94L/s?m2???(氣洗階段)??????????????t=6min?
Qs=3.8L/s?m2???(氣洗階段)??????????t=6min?表洗水(原水)強(qiáng)度1.8L/s?m2????????????????持續(xù)沖洗
設(shè)計(jì)計(jì)算:?
1、有效過濾面積:?F0=Q/v=795/8.74=91m2
、取反沖洗排水槽寬度為:?b=1.0m?3、平面布置?
取濾池池長L=13.0m,池寬B=8.4m則:?
濾池有效過濾面積為:F=13*8.4-13*1.4=91m2故符合要求。?實(shí)際濾速為:v=795/91=8.74m/s(校核水量濾速)?
v=530/91=5.82m/s(設(shè)計(jì)水量濾速)?
(計(jì)算中取反沖洗排水槽壁厚為0.20m)?4、反沖洗水量、氣量?
進(jìn)水孔?
取過孔流速v=0.9m/s,則空口面積應(yīng)為:?Fjk=Q/v=0.22/0.9=0.24m2?
取孔口尺寸為:LxH=500x500(mm)?過孔實(shí)際流速為:v=0.22/0.25=0.88m/s?6、進(jìn)水渠道?
取進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.48m/s,渠道寬為2.0m,渠道內(nèi)大流量為:Q0=1.104?m3/s,則渠道內(nèi)有效水深應(yīng)為:?
H=1.104/0.48/2.0=1.15m
取超高0.40m,則渠道斷面為B×H=2.0×1.55m?7、V型槽?
V型槽槽底設(shè)表面掃洗出水孔,直徑取dv孔=0.04m,表掃孔間距150mm,每槽共計(jì)表掃孔86個(gè),則單側(cè)V型槽出水孔總面積?
A表孔=(3.14×0.042/4)×86=0.108m2?
進(jìn)水量為0.11m3/s時(shí),v孔=1.02m/s?表掃水量為0.08?m3/s時(shí),v孔=0.74m/s?
8、濾后水出水管(濾后水集水渠與操作間水泵吸水渠聯(lián)通管):?取出水管管徑為DN1200,則出水管內(nèi)流速為:?v=Q/F=1.104/(3.14×0.62)=0.98m/s?9、出水總管:?
出水總管采用鋼管,取管內(nèi)大流速為1.4m/s,則管徑應(yīng)為
進(jìn)水量為0.11m3/s時(shí),v孔=1.02m/s?表掃水量為0.08?m3/s時(shí),v孔=0.74m/s?
8、濾后水出水管(濾后水集水渠與操作間水泵吸水渠聯(lián)通管):?取出水管管徑為DN1200,則出水管內(nèi)流速為:?v=Q/F=1.104/(3.14×0.62)=0.98m/s?9、出水總管:?
出水總管采用鋼管,取管內(nèi)大流速為1.4m/s,則管徑應(yīng)為
反沖洗水管路損失?
?????1)反沖洗水管管底至排水槽頂?shù)母卟顬?.6m。?
2)沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失△h1。?
反沖洗配水干管用鋼管,管徑DN=500,管內(nèi)流速v=1.8m/s,布置管長L總計(jì)70m。用海增威廉公式計(jì)算反沖洗總管的沿程水頭損失為△hf=0.57m。?
7?
?
局部水頭損失(沖洗管配件及局部阻力系數(shù)ξ見表)?△hj=ξv2/(2g)=9.07×1.82/(2×9.8)=1.5m?
配件名稱?
數(shù)量/個(gè)?局部阻力系數(shù)ξ?
大小頭(DN300-350)?1?0.05?止回閥(DN350)?1?3.0?
伸縮接頭(DN350)?2?2×0.21=0.42?蝶閥(DN350)?2?2×0.3=0.6?三通(一端封堵)?
3?3×1.5=4.5?三通?5?5×0.1=0.5?合計(jì)?
14?
9.07?
反沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失△h1=△hf+△hj=2.07m。?
3)濾池配水系統(tǒng)的水頭損失△h2。?
①氣水分配干渠的水頭損失按氣水同時(shí)反沖洗時(shí)計(jì)算。此時(shí),渠上部是空氣,下部是反沖洗水,按矩形暗管(非滿流,n=0.013)近似計(jì)算。此時(shí)氣水分配渠內(nèi)水面高h(yuǎn)=0.18/(0.88×1.0)=0.20m?
水力半徑=1.0×0.2/(2×0.2+1.0)=0.14m?水力坡降=(nv/R2/3)2=1.8×10-3?渠內(nèi)水頭損失=1.8×10-3×13=0.023m?
②氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失。配水方孔的實(shí)際總面積=2×26×0.01=0.52m2(兩側(cè)沿程各布置26個(gè)配氣小孔和26個(gè)布水方孔,孔間距0.5m,共52個(gè)配氣小孔和52個(gè)布水方孔)??卓诎囱蜎]出流公式Q=0.8Agh2,v=Q/0.8A
配水方孔水頭損失=[0.18/(0.8×0.52)]2/(2×9.8)=0.01m?③反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失。根據(jù)有關(guān)資料,反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失≤0.22m。
④氣水同時(shí)通過濾頭時(shí)增加的水頭損失。氣水同時(shí)反沖時(shí)氣水比k=7.73。濾帽縫隙總面積與濾池過濾總面積之比為1.25%,則長柄濾頭中的水流速度為0.18/(1.25%×91)=0.16m/s?
通過濾頭時(shí)增加的水頭損失為9810k(0.01-0.01v+0.12v2)=870Pa=0.087m?
⑤濾池配水系統(tǒng)的水頭損失△h2=0.34m?
4)砂濾層水頭損失△h3。石英砂濾料容重γ1為2.65t/m3,水的容重γ為1t/m3,濾料膨脹前的孔隙率m0為0.41m,濾料層膨脹前的厚度為1.2m。濾料層水頭損失?
△h3=(γ1/γ-1)(1-?m0)H=1.17m?
5)富余水頭△h4取1.5m,反沖洗水泵的小揚(yáng)程?H泵=2.6+2.07+0.34+1.17+1.5=7.68m?反沖洗水泵揚(yáng)程11.0m滿足要求。