【文章內(nèi)容簡介】 間的隔墻上，上下交錯開孔，當水流通過豎井內(nèi)安裝的若干網(wǎng)格時，產(chǎn)生縮放作用，形成渦旋，造成顆粒碰撞。網(wǎng)格絮凝池的設計一般分為三段，流速及流速梯度G值逐漸降低。相應各段采用的構件，前段為密網(wǎng)，中段為疏網(wǎng)，末端不安裝網(wǎng)格。水廠設計水量為8萬m3/d，水廠自用水量取為5%，網(wǎng)格絮凝池分為兩個系列，每個系列分為兩組，一組絮凝池設計水量為：設計中取運行時間T=24h，則絮凝池的有效容積：，絮凝時間T=10min，則絮凝池面積：，由于絮凝池與斜管沉淀池相配合，則設計中取水深=，則單格面積：，為豎井內(nèi)流速，《室外給水設計規(guī)范》（GB50013—2006）中規(guī)定，豎井內(nèi)平均流速：~，~。因此，設計中取=，則。設每格為矩形，，由此得分格數(shù)：。每行分8格，每組布置2行。實際絮凝時間為：。，，得池的總高度為：過水孔洞流速從前至后分4檔遞減，每行取一個流速，，則從前至后各行隔墻上孔洞尺寸分別為：、。前三行每格均安裝網(wǎng)格，第一行每格安裝3層，網(wǎng)格尺寸為；第二行每格安裝2層，網(wǎng)格尺寸為，第三行網(wǎng)每格安裝1層，網(wǎng)格尺寸為。網(wǎng)格的水頭損失：，為各段過網(wǎng)流速，~，~。第一行每層網(wǎng)格總水頭損失得：第一行內(nèi)通過網(wǎng)格總水頭損失：第二行每層網(wǎng)格總水頭損失得：第二行內(nèi)通過網(wǎng)格總水頭損失：第三行每層網(wǎng)格總水頭損失得：第三行內(nèi)通過網(wǎng)格總水頭損失： 通過網(wǎng)格總水頭損失為孔洞水頭損失：，為孔洞流速，查《規(guī)范》知，~，~，~。第一行第一格孔洞水頭損失：第一段各格孔洞總水頭損失：第二行第一格孔洞水頭損失：第二段各格孔洞總水頭損失：第三段第一格孔洞水頭損失：第三段各格孔洞總水頭損失：第四段第一格孔洞水頭損失：第四段各格孔洞總水頭損失：通過絮凝池各孔洞的總水頭損失為：通過絮凝池的總水頭損失：GT值的校核：滿足要求。池底布置穿孔排泥管，直徑為DN150mm，并采用快開閥排泥。本設計采用兩組沉淀池，水流用上向流。單池設計流量為：沉淀池清水區(qū)面積：，表面負荷一般采用，設計中取=10，則。設計中取沉淀池長度L=，則沉淀池寬度。為了配水均勻，，則凈出口面積：沉淀池總高度：式中： h1——保護高度（m），； h2——清水區(qū)高度（m），； h3——斜管區(qū)高度（m），安裝傾角60176。； h4——配水區(qū)高度（m），； h5——排泥槽高度（m）。沉淀進水采用穿孔花墻，孔口總面積：式中為孔口流速，~，本設計中取v=。每個孔口的尺寸定為15cm8cm，則孔口數(shù)個。進水孔位置應在斜管以下、塵泥區(qū)以上的部位。沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速v1=，則穿孔總面積設每個孔口的直徑為4cm，則孔口個數(shù)個式中F為每個孔口的面積。設沿池長方向兩邊各布置16條穿孔集水槽，為施工方便槽底平坡，集水槽中心距為：，每條集水槽長，每槽集水量，考慮池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量：集水槽雙側(cè)開孔，孔徑d=25mm，又，則孔數(shù)：，取n=80個，每邊40個孔眼?？拙啵?，孔眼從中心向兩邊排列。集水槽寬：，為了便于施工。起點槽中水深：，終點槽中水深。槽的高度為：。，假定集水渠起端的水流截面為正方形，則集水渠的寬度為：，為施工方便。，考慮到集水槽的水流進入集水渠時應自由跌落，，同時考慮到集水槽頂與集水渠相平，則集水渠的總高度為：。，則直徑為：出水的水頭損失包括孔口損失和集水槽速度內(nèi)損失?？卓趽p失：，槽內(nèi)水力坡度按i=，槽內(nèi)水頭損失為：出水總水頭損失：，高900mm。：圖33斜管沉淀池示意圖（1）雷諾數(shù)Re斜管內(nèi)的水流速度：。水力半徑，斜管管徑一般為25~35mm，這里取為30mm。當水溫15℃時，水的運動粘度=。雷諾數(shù)：，滿足設計要求。（2）弗勞德數(shù)弗勞德數(shù)：，~，滿足設計要求。（3）斜管中的沉淀時間T 設計中取斜管的長度=。，滿足要求。第四章過濾設計計算采用V濾池式中 F——每組濾池所需面積（m2）； Q——濾池設計流量（m3/h）。N——濾池分組數(shù)（組）； v——設計濾速（m/h），一般采用8~15m/h。設計中取v=8m/h，n=1單格濾池面積式中 f——單格濾池面積（m2）；N——每組濾池分格數(shù)（格）。設計中取N=12一般規(guī)定V型濾池的長寬比為2：1~4：1，濾池長度一般不宜小于11m，濾池中央氣、水分配槽將濾池寬度分成兩半，每一半的寬度不宜超過4m。單格濾池的實際面積式中——單格濾池的實際面積（m2）；B——單格池寬（m）； L——單格池長（m），一般采用=。：1，即取L=,B= m正常過濾時實際濾速式中——正常過濾時實際濾速（m/h）；——一組濾池的設計流量（m3/h）。一格沖洗時其他濾格的濾速（1）進水總渠。式中——進水總渠內(nèi)水深（m）；——進水總渠凈寬（m）；——進水總渠內(nèi)流速（m/s），~。設計中取=，=故取B1=（2）進水方孔渠中平均流速每格濾池進水量水利半徑進水方孔的邊長取L2=（3）清水出水支管：取v=，則直徑為 d1=，取DN400mm。（4）出水水封堰：堰前水深H =，系數(shù)m =，堰上水頭 Hy =，則堰寬： b2=（5）反沖洗管：取v=，則管徑為： d2=取DN450mm。（6）氣動隔膜閥的閥口面積式中 A——氣動隔膜閥的閥口面積（m）；——每格濾池的進水量（m3/s）,——通過閥門的流速（m/s），~。設計中取=氣動隔膜閥閥口處的水頭損失式中——氣動隔膜閥閥口處的局部阻力系數(shù)設計中取=（7）進水堰堰上水頭式中——堰上水頭（m）； m——薄壁堰流量系數(shù)，~； b——堰寬（m）。設計中取m=，b=（8）V型進水槽式中——V型進水槽內(nèi)水深（m）；——進入V型進水槽的流量（m3/s）?！猇型進水槽內(nèi)的流速（m/s）；~?！猇型槽夾角，=50176。~55176。設計中每格濾池設兩個V型進水槽，則，取=，=50176。（9）V型槽掃洗小孔式中——表面掃洗流量（）；——表面掃洗水強度[]；——孔口流量系數(shù)； d——小孔直徑（mm）；——小孔數(shù)目（個）。設計中取=，=，取每個V型槽上掃洗小孔數(shù)目28個，則=56個驗算小孔流速1氣、水分配渠（按反沖洗水流量計算）式中——反沖洗水流量；——反沖洗強度[]，一般采用4~6；——氣、水分配渠中水的流速（）；——氣、水分配渠內(nèi)水深（m）；——氣、水分配渠寬度（m）。設計中取=5，=，=2配水方孔面積和間距式中——配水方孔總面積（）；——配水方孔流速（）；——單個方孔的面積（）；——方孔個數(shù)（個）；設計中取=，=在氣水分配渠兩側(cè)分別布置22個配水方孔。3布氣圓孔的間距和面積布氣圓孔的數(shù)目及間距和配水方孔相同，采用直徑為60mm的圓孔，所有圓孔的面積之和為=4空氣反沖洗時所需空氣流量式中——空氣反沖洗時所需空氣流量（）；——空氣沖洗強度[]，一般采用13~17。設計中取=155反沖洗程序及設備（1）為節(jié)約待濾水，對閥門2和閥門3的啟閉時間可以適當延遲一點。假設兩組濾池可同時進行反沖洗。（2）沖洗水泵和風機的選用：q氣=15 l/sm2 =54m/h， q 水=18 m3/m2h風機流量Q = 54442=4752m3/h反沖洗流量Q = 44218=1584 m3/h表41 反沖洗設備名稱規(guī)格數(shù)量型號羅茨風機Q=90m3/min ,H=一用一備RF295離心水泵Q=1620m3/h ,H=15m一用一備500S13⑶風管及風壓計算：：一般用焊接鋼管，～，以免回水。風管風速一般取在10～15m/s以下，本設計取為v=12m/s，一組濾池的流量為：Q=2376m3/h。所需風管管徑：D=取D=300mm總風管直徑：D=取D=400mm：①長柄濾頭的氣壓損失氣水同時反沖洗時，反沖洗用空氣流量。長柄濾頭采用網(wǎng)狀布置，約55個/,則每座濾池共計安裝長柄濾頭每個濾頭的通氣量根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，在該氣體流量下的壓力損失最大為：②氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失反沖洗時氣體通過配氣小孔的流速壓力損失按孔口出流公式計算式中－孔口流量系數(shù)，＝；－孔口面積，；－壓力損失，mm水柱；－重力加速度，；－氣體流量，；－水的相對密度，1。則氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失③配氣管道的總壓力損失反沖洗空氣流量，配氣干管用DN400鋼管，滿足配氣干管（渠）流速為為12m/s左右的條件。反沖洗空氣管總長為68m，氣水分配渠內(nèi)的壓力損失忽略不計。反沖洗管道內(nèi)的空氣氣壓計算公式式中，－空氣壓力，kPa。－長柄濾頭距反沖洗水面的高度，m。則反沖洗時空氣管內(nèi)的氣體壓力空氣溫度按20℃考慮，查表，空氣管道的摩阻為。則配氣管道沿程壓力損失為主要配件及長度換算系數(shù)見下表表42 反沖洗主要配件配件名稱數(shù)量/個長度換算系數(shù)KDN40090186。彎頭4DN400閘閥3等徑三通26．21當量長度的換算公式：式中:－管道當量長度，m；－管徑，m；－長度換算系數(shù)?？諝夤芘浼Q算長度則局部壓力損失配氣管道的總壓力損失④氣水分配室中的沖洗水水壓（只計算設水塔反沖洗的情況，設水泵反沖洗的計算方法相同）本系統(tǒng)采用氣水同時反沖洗，對氣壓的要求最不利情況發(fā)生在氣水同時反沖洗時。此時要求鼓風機或貯氣罐調(diào)壓閥出口的靜壓為：式中－輸氣管道的壓力總損失，kPa。－配氣系統(tǒng)的壓力損失，kPa，本設計；－氣水沖洗室中的沖洗水水壓，kPa。－富余壓力， kPa。所以，鼓風機或儲氣罐調(diào)壓閥出口的靜壓為：⑤設備選型 根據(jù)氣水同時反沖洗時反沖洗系統(tǒng)對空氣的壓力、風壓要求選C90－，近期一用一備，遠期在增加一臺，形成兩用一備的方式。風量為90，風壓為100kPa，電動機功率為110kw。c. 風管局部損失計算公式： h2=ξγ(mmH2O)，式中：γ= (Kg/m3)本設計中：γ=， h2=25mmH2O.d. 風機所需風壓：H =h1+h2+h3+h4+h0 =++（）++＝3m式中： h3——池內(nèi)水深(mmH2O). h4——長柄濾頭阻力(mmH2O). h0——富余壓力200～300 mmH2O .（5）沖洗管及水泵揚程計算水泵所需揚程：式中——水泵揚程（Pa）；——排水槽溢流水面至吸水池水面的高差（m）；——水泵吸水口至濾池的輸水管道的總水頭損失（Pa）；——配水系統(tǒng)總水頭損失（Pa）；——濾料層的水頭損失（Pa）；——富裕揚程（Pa），取9810~19620Pa。a.=（查表得DN600時，流量Q=1584m3/h ，v=，1000i=，）主要配件及局部阻力系數(shù)見下表：表43 反沖洗設備局部阻力系數(shù)配件名稱數(shù)量/個局部阻力系數(shù)90186。彎頭2DN600閘閥2等徑四通2則：=+=+=（a）氣水分配渠的水頭損失按最不利條件，即氣水同時反沖洗時計算。此時渠上部是空氣，下部是反沖洗水，按矩形暗管（非滿流，n=）近似計算。氣水同時反沖洗時，則氣水分配渠內(nèi)的水面高為：水力半徑水力坡降渠內(nèi)的水頭損失（b）氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失按孔口淹沒出流公式，計算。其中為，A為配水方孔的總面積。由反沖洗配水系統(tǒng)的斷面計算部分內(nèi)容可知，配水方孔的實際總面積為。則（c）查手冊，反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失（d）氣水同時通過濾頭時增加的水頭損失氣水同時反沖洗時氣水比，%，則長柄濾頭中的水流速度通過濾頭時增加的水頭損失則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失。則近期選取單級雙吸離心泵500S13兩臺，一用一備，遠期增加一臺，形成兩用一備的方式。6底部配水系統(tǒng)底部配水系統(tǒng)采用QS型長柄濾頭，材質(zhì)為ABS工程塑料，數(shù)量為55只/，濾頭安裝在混凝土濾板上，濾板擱置在梁上。；濾帽上有縫隙36條，濾柄上部有2mm氣孔，下部有長65mm、寬1mm條縫。長柄濾頭的水頭損失為h = ξq2， ξ=， q——單個濾頭的流量(m3/h) q=，∴ h = = m.濾板、濾梁均為鋼筋混凝土預制件。濾板制成矩形或正方形。濾梁的寬度為10cm，高度和長度根據(jù)實際情況決定。為了確保反沖洗時濾板下面任何一點的壓力均等，并使濾板下壓入的空氣可以盡快形成一個氣墊層，濾板與池底之間有一個高度適當?shù)目臻g。一般來講，~，該高度足以使空氣通過濾頭的孔和縫得到充分的混合并均勻分布在整個濾池面積之上，從而保證了濾池的正常過濾和反沖洗效果。附：濾板制作與安裝說明：⑴濾板制作尺寸誤差不大于177。2mm。⑵濾板在池內(nèi)時，板間距為20mm，用瀝青瑪碲脂填充，應達到氣