【正文】 ? ? （ 4） 池體高度 保護(hù)高 1h =； 斜管高度 2h = sin 1 sin 60l ?? ? ? =； 配水區(qū)高度 3h =； 清水區(qū)高度 4h =； 池底穿孔排泥槽高 5h =。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 21頁 （ 6） 則池體總高為 （ 7） 1 2 3 4 5 7 7H h h h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 1）管內(nèi)流速0v 0v = 176。sin60QA = 0 . 6 2 0 . 0 0 2 9 / 2 . 9 0 /2 4 8 3 / 2 m s m m s??? （ 2）斜管水力半徑 R R / 4 30 / 4 5d mm c m? ? ? ? （ 3）雷諾數(shù) Re Re 0 0 . 7 5 0 . 2 9 2 1 . 7 5 5 0 00 . 0 1Rv? ?? ? ? ? 滿足要求 （ 4）管內(nèi)沉淀時(shí)間 t 01000 3 4 5 5 . 7 5 m in2 . 9 0ltsv? ? ? ? 絮凝池與沉淀池之間的配水渠寬度為 ，總長度為 ，深度同絮凝池為。 沉淀池進(jìn)水采用穿孔花墻，孔口總 面積 vQA ?2 () 式中 2A 為孔口總面積 2m v為孔口流速 m/s，一般取值不大于絮凝池的末端流速，設(shè)計(jì)中取 A2=Q/V=每個(gè)洞口尺寸定為 h ? b=30cm30cm，則洞口數(shù)為： ?? （個(gè)）孔 進(jìn)水孔位置應(yīng)該在斜管以下、沉泥區(qū)以上部位，進(jìn)水孔排列成 3排。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 22頁 5. 集水系統(tǒng) （ 1） 集水槽 沿池長方向布置 11 條穿孔集水槽，為了施工方便槽底為平坡，集水槽中心距為： d=L/n=(11+1)=. 每槽集水量為： q=考慮池子的超載系數(shù)為 20%，故槽中流量為： q0=== m3/s 對(duì)于矩形槽 ,其最佳過流斷面的寬深比為 2,即 b=得槽寬為： b=== 為了便于施工取 b=,槽內(nèi)水流速度為 v=。 集水槽終點(diǎn)水深為 h=q/(vb)=()=. 為了便于施工，槽中水深統(tǒng)一按 H2=。 集水方法采用淹沒式自由跌落，淹沒深度取 ，跌落高度取 ，槽的超高取 。 則集水槽總高度 :H=H2+++= （ 2) 孔眼計(jì)算 集水槽兩側(cè)開有圓孔以收集清水。 a. 所需孔眼總面積 ? 由 0 2q gh??? 得 02q gh? ?? 式中 0q －集水槽流量， 3/ms； ?－流量系數(shù)，取 ； h －孔口淹沒水深，取 ； 所以 20 .0 6 7 2 0 .1 0 90 .6 2 2 9 .8 1 0 .0 5 m? ???? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 23頁 b. 單孔面積 ? 0 孔眼直徑采用 d=30mm，則單孔面積： ? 0 42d?? 2 23 .1 4 0 .0 3 0 .0 0 0 74 m??? 孔眼個(gè)數(shù) n n0??? 0. 10 9 1560. 00 07??（ 個(gè) ） 集水槽每邊孔眼個(gè)數(shù) n n 2n? =156=782 （ 個(gè) ） 孔眼實(shí)際個(gè)數(shù)為 78 個(gè) ,孔眼從中心向兩邊排列。 圖 （ 3）出水管及出水總渠 a. 11 條 集水槽匯入出水支渠，渠內(nèi)流量為 。 按最佳過流斷面計(jì)算渠寬為： b=== 為方便施工此處取 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 24頁 出水總渠的終點(diǎn)水深為： h=q/(vb)=()= 為了便于施工設(shè)計(jì)中取出水渠的水深為 。 b. 兩條出水支渠匯入出水總渠，渠內(nèi)流量為 按最佳過流斷面計(jì)算渠寬為： b=== 為方便施工此處取 出水總渠的終點(diǎn)水深為： h=q/(vb)=()= 為了便于施工設(shè)計(jì)中取出水渠的水深為 。 出水管流速 4v 為 ,v=。 出水總渠起端水深取 ，考慮到集水槽水流進(jìn)入出水總渠時(shí)應(yīng)自由跌落高度取，即集水槽應(yīng)高于出水渠起端水面 ，則集水渠總高度為： H=+++=（ m） c. 出水的水頭損失包括孔口損失、集水槽內(nèi)的損失及集水槽出水的 水頭損失和出水渠內(nèi)的水頭損失。由于集水槽出水和出水渠出水的水頭損失過小忽略不計(jì)。 孔口損失為 ∑h1=?1 v12/2g,設(shè)計(jì)取 ?1 = v1= u(2gh)=(2)=∑h1=?1 V12/2g=(2)2=. 集水槽內(nèi)的損失為 ∑h2=il=12= 故出水的總水頭損失為 ∑h=+=,設(shè)計(jì)取 . 采用穿孔排泥管，沿池寬（ B=22m）橫向鋪設(shè) 6 條 V 形槽，兩邊槽寬 ，中間四條槽各寬 ，槽壁傾角 50o，槽壁斜高 ，排泥管上裝快開閘門。 濾池工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 1． 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 1） 設(shè)計(jì)水量 Q=100000=106000 d/m3 （水廠自用水量占 6%），濾速 V=14m/h。 2）濾池沖洗時(shí)間見表 。 3） 總沖洗時(shí)間 12min，沖洗周期 T=48h，反沖橫掃強(qiáng)度 (sm2)[一般為 ～ 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 25頁 L/(s m2)]。 2．設(shè)計(jì)計(jì)算 1）池體設(shè)計(jì) a． 濾池工作時(shí)間 T’ T’=24－ t24/T=24－ 24/48 = 24－ = h 式中未考慮排 初 濾水。 表 濾池沖洗時(shí)間 b． 濾池面積 F 濾池總面積 2Q 1 0 6 0 0 0F 3 1 6 . 8 0 mv T 1 2 2 3 . 9? ? ?? ? c． 濾池的分格 為節(jié)省占地 ， 選雙格 V型濾池 ， 池底板用混凝土 ， 單格寬 單B =， 長 單L =，單格面積 28m2， 共分 6 座 ， 左右對(duì)稱布置 ,每座面積 f=56 m2， 總面積 336m2。 d． 校核強(qiáng)制濾速 v39。 N V 6 1 4v 1 6 .8 ( m /h )N 1 6 1?? ? ? ? 滿足 7m/h≦ V≦ 20 m/h 的要求 。 e． 濾池高度的確定 濾池超高 5H =； 濾池口水深 4H =； 濾層厚度 3H =(～ )； 濾板厚 2H =； 沖洗強(qiáng)度（ L/sm2） 沖洗時(shí)間（ min） 第一步（氣沖） 15 3 第二步（氣水同時(shí)沖洗） 空氣 15 4 水 4 第三步（水沖） 4 5 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26頁 濾板下布水區(qū)高度 1H =(～ )； 其中沖洗時(shí)形成的氣 墊 層厚度為 (～ )。 濾池總高度 ： H = 1H + 2H + 3H + 4H + 5H =++++ = f． 水封井的設(shè)計(jì) 濾池采用單層加厚均粒濾料 ,粒徑 ～ ，不均勻系數(shù) ～ ，均粒濾料清潔濾料層的水頭損失按下式計(jì)算 ? ? ? ? vLd1m m1gV180H 0203020 ???????? 清 () 式中： 清H? 為 水流通過清潔濾料層的水頭損失 ， cm； V 為 水的運(yùn)動(dòng)黏度 ( 2cm /s)； 20℃ 時(shí)為 2cm /s； g 為 重力加速度 ， 981cm/ 2s ； 0m 為 濾料孔隙率 ， 取 ； 0d 為 與濾料體積相同的球體直徑 (cm)， 根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為 ； 0L 為 濾層厚度 ， 0L =100cm； v 為濾速 ， v=14m/h=； ? 為濾料粒徑球度系數(shù) ， 天然砂粒為 ～ ， 取 。 所以 清H? =180()2 / (1/)100= 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ,濾速為 8～ 12m/h 時(shí)，清潔濾料層的水頭損失一般為 30～ 40cm，計(jì)算值比經(jīng)驗(yàn)值低，取經(jīng)驗(yàn)值的低限 30cm 為清潔濾料層的過濾水頭損失，正常過濾時(shí)通過長柄濾頭的水頭損失 △ h≦ ，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時(shí)，水頭損失為 △ H 開始 =+= 為保證濾池正常過濾時(shí)池內(nèi)的液面高出濾料層 ,水封井出水堰頂標(biāo)高與濾料層相同 . 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 27頁 設(shè)計(jì)水封井平面尺寸 2m2m，堰底板比濾池底板低 。 水 封井出水堰總高： 水封H? = + 1H + 2H + 3H =+++= 因?yàn)槊孔鶠V料過濾水量： 單Q = v f=14 56=784m /h= m /s 所以，水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式為 Q= 計(jì)算得： 水封H =[ 單Q /( )] 32 =[(2] 32 = 2）反沖洗管渠系統(tǒng)： a． 長柄濾頭配水配氣系統(tǒng) ① 長柄濾頭安裝在混凝土濾板上 ， 濾板固定在梁上 ,濾板用 厚預(yù)制板，上面澆注 ， 濾板下的長柄部分浸沒于水中 ,長柄上端有小孔 ， 下端有豎向條縫 ，氣水同時(shí)反沖洗時(shí) ， 約有 2/3 空氣有上緣小孔進(jìn)入 ， 1/3 空氣由縫隙進(jìn)入柄內(nèi) ， 長炳下端浸沒部分還有一個(gè)小孔 ， 流進(jìn)沖洗水 ， 這部分氣水在柄內(nèi)混合后由長柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗 。 ② 長柄濾頭固定板下的氣水室高度為 ～ ， 其中沖洗時(shí)形成的氣墊層厚度為～ 。 ③ 向長柄濾頭固定板下氣水室配氣的出口應(yīng)該 緊貼濾頭固定板的底面，由配水干管向氣水室配水的支管出口應(yīng)該緊貼池底。 ④ 長柄濾頭配氣系統(tǒng)的濾帽縫隙與濾池過濾面積之比為 1/80，每平方米的濾頭數(shù)量為 49~64 個(gè)。 ⑤ 沖洗水和空氣同時(shí)通過長柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實(shí)測資料確定。 ⑥ 向長柄濾頭配水配氣系統(tǒng)氣水室配氣的干管的進(jìn)口流速為 5m/s 左右；配氣支管或孔口流速為 10m/s 左右。配水干管進(jìn)口流速為 ；配水支管或孔口流速為1~。 長柄濾頭結(jié)構(gòu)如 圖 所示 ： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 28頁 反Q 的計(jì)算： 反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最小時(shí)計(jì)算，單獨(dú)水洗時(shí)反沖洗強(qiáng)度最大為 5L/(s m2) Q 反水 = 水q f = 556 =280L/s= m3/s V型濾池反沖洗時(shí) ,表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量： 表水Q = 表水q f=56= m3 /s 圖 濾頭大樣圖 配水干管進(jìn)口流速為 m/s 左右，配水干管的截面積 水干A =Q 反水 / 水干v = 2 反沖洗配水干管用鋼管 DN500，流速 v=。反沖洗水由反沖洗配水干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水至濾池底部布水區(qū)，反沖洗水通過配水方孔的流速按反沖洗配 水支管的流速取值，配水支管流速或孔口流速為 1～ ，本設(shè)計(jì)中取 水支v =1 m/s，則配水支管 (渠 )的截面積： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 29頁 方孔A = 反水Q / 水支v =2 此即配水方孔總面積。沿渠長方向兩側(cè)各均勻布置 21 個(gè)配水方孔，共 42 個(gè)，孔中心間距 ，每個(gè)孔口面積 小A = ，每個(gè) 孔口尺寸取 。 ： 反沖洗用氣流量按氣沖強(qiáng)度最大時(shí)的空氣流量計(jì)算 。 這時(shí)氣沖的強(qiáng)度為 15 L/(sm2) 反氣Q = 氣q f=1556=840L/s= 3m / s