【正文】 斷面確定 吸口的斷面與管口斷面面積相等，且已知吸管的斷面積 設(shè)吸水口長為l==A/l=⑥ 吸泥管路水頭損失計(jì)算 進(jìn)口，出口，900彎頭的，則局部水頭損失： 管道部分是頭損失：因含水率98%，一般為紊流狀態(tài)：總水頭損失： h=hi+h管=+=考慮管道使用年久等因素，實(shí)際的H===排泥槽總長取70m，引流泵選用YQX5型潛水泵沉淀池放空管的直徑： 式中：H0：池內(nèi)平均水深，m（+=）t： 放空時(shí)間，按3小時(shí)計(jì)算故管徑采用DN600沉淀池水力條件校核：水力半徑： 弗勞德數(shù)： 該Fr值在規(guī)定范圍1105 ~ 1104內(nèi) 采用兩側(cè)孔口自由出流式集水槽集水① 集水槽個(gè)數(shù)?。篘=8個(gè)② 集水槽中心距： （③ 槽中流量 考慮到池子的超載系數(shù)為20%，故槽中流量：q0==④ 槽的尺寸槽寬：b==,槽長： （堰上負(fù)荷小于500m3/dm）取槽長為10m，則堰上負(fù)荷為： 符合要求起點(diǎn)槽中水深：H1===終點(diǎn)槽中水深：H2===為便于施工，槽中水深統(tǒng)一取H=⑤ 槽的高度H3 集水方法采用孔口自由流出，，則集水槽總高度H3=H2+++=⑥ 孔眼計(jì)算a、所需孔眼的總面積w由得 b、單孔面積w0孔眼直徑采用d=10mm,則單孔面積：c、孔眼個(gè)數(shù)： d、集水槽每邊孔眼個(gè)數(shù)e、孔眼中心距10． V型濾池（1）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量為Q/=126000m/d濾速v=8m/h第一步氣沖沖洗強(qiáng)度q氣1=15L/（mS）；第二步氣水同時(shí)反沖氣沖強(qiáng)度q氣2=15L/（mS），水強(qiáng)度q水1=4L/（mS）；第三步水沖強(qiáng)度q水2=5L/（mS）；第一步氣沖時(shí)間 t氣=3min；第二步氣水同時(shí)反應(yīng)時(shí)間t氣水=4min；單獨(dú)水沖時(shí)間t水=5min；沖洗時(shí)間共計(jì)t=12min=沖洗周期T=48h反沖橫掃強(qiáng)度 (m2S)濾池采用單層加厚均粒濾料，~,~（2）設(shè)計(jì)計(jì)算⑴ 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 ① 濾池工作時(shí)間為24h，沖洗周期為48h。濾池實(shí)際工作時(shí)間為： T=24/48=② 濾池總面積為： F=Q/vT=126000/(8)=604m③ 濾池的分格：為節(jié)省占地，選雙格型濾池，池底板用混凝土，單格寬B=5m，長L=。每座面積f=151m，總面積604m。④ 校核強(qiáng)制濾速v/：v/=Nv/(N1)=8*3/(31)=12m/h滿足v≤20m/h的要求⑤ 濾池高度的確定 濾池超高：H5=濾層上水深：H4=濾料厚度：H3=濾板厚度：H2=濾板下布水區(qū)高度：H1=則濾池總高度：H=⑥ 水封井的設(shè)計(jì)： 均粒濾料清潔濾粒層的水頭損失按下式計(jì)算式中：ΔH清 為水流通過清潔濾粒的水頭損失，cm 為水運(yùn)動(dòng)黏度，cm2/s， g 為重力加速度，981cm2/s m0 為濾料孔隙率， d0 為與濾料體積相同的球體直徑，cm(取1mm) l0 為濾層厚度，cm ，l0=100cm v 為濾速，cm/s,v=12m/h= 為濾料顆粒的球度系數(shù)，~，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，濾速為8~10m/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，則取經(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Δh≤，忽略其他水頭損失，則每次反沖洗后剛開始過濾時(shí)的水頭損失為：ΔH開始=+=為保證濾池正常過濾時(shí)池內(nèi)的液面高出濾料層，設(shè)計(jì)水封井平面尺寸2m2m，水封井出水堰總高：H水封=+ H1+ H2+ H3=++++=因?yàn)槊孔鶠V池過濾水量：Q單=v*f=8151=1208m/h=所以水封井出水堰上水頭矩形堰的流量公式計(jì)算得則濾池施工完畢，初次投入運(yùn)行時(shí)，清潔濾料層過濾，濾池液面比濾料層高：++=⑵ 水反沖洗管渠系統(tǒng)① 反沖洗用水流量Q反水 的計(jì)算：反沖洗用水流量按水洗強(qiáng)度最大時(shí)計(jì)算，單獨(dú)水洗時(shí)反沖洗強(qiáng)度最大為5L/（mS） Q反水=q水f =5151=755l/s=V型濾池反沖洗時(shí)，表面掃洗同時(shí)進(jìn)行，其流量 Q表水= q表水f =151=水反沖洗系統(tǒng)的斷面計(jì)算方法如下：配水干管（渠），配水干管（渠）的截面積： A水干= Q反水/V水干=反沖洗配水干管用鋼管DN700，反沖洗水由反沖洗配水管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠底側(cè)的布水方孔配水到濾池底部布區(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。 ~ ，取v水支=1m/s，則配外水支管（渠）的截面積： A方孔=Q反水/v水支=≈此即配水方孔總面積。沿渠長方向兩側(cè)個(gè)均勻布置20個(gè)配水方孔，共40個(gè)，每個(gè)孔的面積： A小=，反沖洗水過孔流速v=(220)=，滿足要求。② 反沖洗用氣量Q氣 的計(jì)算 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15L/（mS） Q氣反= qf=15151=2265l/s=③ 配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算 配氣干管（渠）進(jìn)口流速應(yīng)為5m/s 左右，則配氣干管（渠）的截面積： A氣干= Q氣反/v氣干=反沖洗配氣干管用鋼管DN700，反沖洗用空氣由反沖洗配氣干管輸送至氣水分配渠，由氣水分配渠兩側(cè)的布?xì)庑】着錃獾綖V池底部布水區(qū)。布?xì)庑】拙o貼濾板下緣，間距與布水方孔相同，共計(jì)40個(gè)。反沖洗用空氣通過配氣小孔流速按反沖洗配氣支管的流速取值。反沖洗配氣支管流速或孔口流速應(yīng)為10m/s左右，則配氣支管（渠）的截面積： A氣支= Q氣反/v氣支=每個(gè)布?xì)庑】酌娣e： A氣孔=A氣支/40 =孔口直徑： d氣孔= 取90mm反洗空氣過孔流速： 滿足要求每孔配氣量： Q氣孔=Q反氣/40=④ 氣水分配渠的斷面設(shè)計(jì) 對(duì)氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時(shí)反沖洗時(shí)，亦即氣水同時(shí)反沖洗時(shí)要求氣水分配渠斷面面積最大。因此，氣水分配渠的斷面面積設(shè)計(jì)按氣 水同時(shí)反沖洗的情況設(shè)計(jì)。氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗水流量： Q反沖洗水=q水f=4151=604l/s=氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣的流量： Q反氣= q氣f=15151=2265l/s= m/s氣水分配渠的氣、水流速均按相應(yīng)的配氣、配水干管流速取值。則氣水分配渠的斷面面積： A氣水= Q反沖洗水/V水干 + Q反氣/V氣干 =+ +=⑶ 濾池管渠的布置 ① 反沖洗管渠 ，。兩側(cè)沿程各布置20個(gè)配氣小孔和20個(gè)布水方孔，共40個(gè)，氣水分配渠末端所需最小截面積：? 滿足要求 ，則排水集水槽起端槽高： H起=H1+H2+H3+=+++=式中：H1，H2，H3同前；排水集水槽末端高度： H末=H1+H2+H3+=+++=式中：底坡i=（）/l= （l=14m） 由矩形斷面暗溝（非滿流，n=）計(jì)算公式校核集水槽排水能力。，則槽內(nèi)水位高h(yuǎn)排集==，槽寬b排集=，濕周X=b+2h=+2=水流斷面： A排集=bh==水力半徑： R=A排集/=水流速度： 過流能力： Q排集=A排集v=≈實(shí)際過水流量： Q反=Q反水+Q表水=+=?Q排渠 滿足要求② 進(jìn)水管渠a. 進(jìn)水總渠 4座濾池分成獨(dú)立的兩組，每組進(jìn)水總渠過水流量按強(qiáng)制過濾流量計(jì)算， ~ ，則過濾流量 Q=110000/2=55000m3/d=過水?dāng)嗝妫? F=Q/v=。b. 每座濾池的進(jìn)水孔 每座濾池由進(jìn)水側(cè)壁開三個(gè)進(jìn)水孔，進(jìn)水總渠的渾水通過這三個(gè)進(jìn)水孔進(jìn)入濾池。兩側(cè)進(jìn)水孔孔口在反沖洗時(shí)關(guān)閉，供給反洗表掃用水。調(diào)節(jié)閘門的開啟度，使其在反沖洗時(shí)的進(jìn)水量等于表掃水用水量?？卓诿娣e按孔口淹沒出流公式 計(jì)算。其總面積按濾池強(qiáng)制過濾水量計(jì)。強(qiáng)制過濾水量： Q強(qiáng)=（31）=，則孔口總面積： 中間孔面積按表面掃洗水量設(shè)計(jì) 孔口寬B中孔=，高H中孔=。 兩個(gè)側(cè)孔口設(shè)閥門，采用橡膠囊充氣閥，每個(gè)側(cè)孔面積： A側(cè)=（A孔A中孔）/2=（）/2=孔口寬B側(cè)孔=，高H側(cè)孔=c. 每座濾池內(nèi)設(shè)的寬頂堰 為保證進(jìn)水穩(wěn)定性，進(jìn)水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進(jìn)入每座濾池內(nèi)的配水渠，再經(jīng)過濾池內(nèi)的配水渠分配到兩側(cè)的V型槽。寬頂堰堰寬b寬頂=3m，寬頂堰與進(jìn)水總渠平行設(shè)置，堰上水頭由矩形堰的流量公式 得： d. 每座濾池的配水渠 進(jìn)如每座濾池的渾水經(jīng)過寬頂堰溢流至配水渠，由配水渠兩側(cè)的進(jìn)水孔進(jìn)入濾池內(nèi)的V型槽。濾池配水渠寬b配渠=，渠高1m，渠總長等于濾池總寬，則渠長L配渠=2+=。當(dāng)渠內(nèi)水深h配渠=，末端流速（進(jìn)來的渾水由分配渠中段向渠兩側(cè)進(jìn)水孔流去，每側(cè)流量為 Q強(qiáng)/2） v配渠=Q強(qiáng)/（2b配渠h配渠）=（2）=滿足濾池進(jìn)水管渠自清流速的要求。e. 配水渠過水能力校核配水渠的水力半徑： R配渠=b配渠h配渠/（2h配渠+b配渠）=（2+）=配水渠的水力坡降 i渠=（nv渠/R2/3）2=（）2 渠內(nèi)水面降落量： △h渠=i渠L渠/2=因?yàn)?，配水渠最高水位h配渠+△h渠=+= 渠高1m，所以，配水的過水能力滿足要求。③ V型槽的設(shè)計(jì) V型槽槽底設(shè)掃洗出水孔，，根據(jù)潛孔出流公式 ，其中Q應(yīng)為單格濾池的表掃水流量，則表面掃洗時(shí)V型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)液面 反沖洗時(shí)的排水集水槽的堰上水頭由矩形堰的流量公式Q=，其中b為集水槽長，b=L排槽=10m，Q為單格濾池反沖洗流量Q反單=，所以 h排槽=[Q反單/（）]2/3=[（10）]2/3=V型槽傾角450，++++=。反沖洗時(shí)V型槽頂高出濾池內(nèi)液面的高度為： =。⑷ 沖洗水的供給 選用沖洗水箱供水的計(jì)算① 沖洗水箱到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失△h1 反沖洗時(shí)干管用鋼管DN700，1000i=，布置管總長計(jì)60m。則反沖洗總管的沿程水頭損失： △h=il=60=反沖洗配水干管主要配件及局部阻力系數(shù)ξ值（見表52）： △hj=ξv2/2g ==則沖洗水塔到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失 △h1=△hf +△hj =+=配水干管的主要配件及局部阻力系數(shù)配件名稱數(shù)量/個(gè)局部阻力系數(shù)900彎頭66=DN700閘閥33=等徑三通22=3水箱出口1∑ξ② 濾池配水系統(tǒng)的水頭損失Δh2a. 氣水分配干渠的水頭損失按最不利條件，即氣水同時(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=）近似計(jì)算氣水同時(shí)反沖洗時(shí)Q反氣水=。則氣水分配渠內(nèi)水面高為 h反水=Q反氣水/（v水干b氣水）=（）=水力半徑： R反水=b氣水h反水/（2h反水+b氣水） =（2+）=水力坡降： i反渠=（nv渠/R渠2/3）2=（）2=渠內(nèi)水頭損失： Δh反水=i反水l反水=14=b. 氣水分配干渠底部配水方孔水頭損失Δh放孔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(jì)算。其中Q為Q反氣水，A為配水方孔總面積。由放沖洗配水系統(tǒng)的斷面計(jì)算部分內(nèi)容可知，配水方孔的實(shí)際面積為A方孔=。則 Δh方孔=[Q放氣水/]2/（2g） =[（）]2/（2）=c. 由廠家產(chǎn)品樣本及相關(guān)技術(shù)參數(shù)值，反洗水經(jīng)過濾頭的水頭損失Δh濾≤。d. 氣水同時(shí)反沖時(shí)，氣水比n=15/4=，%，則長柄濾頭中的水流速度： v柄=Q放氣水/（% f）=（%151）=通過濾頭時(shí)增加的水頭損失： Δh增=9810n（+）=470Pa=則濾池配水系統(tǒng)的水頭損失Δh2 Δh2=Δh反水+Δh方孔+Δh濾+Δh增 =+++=044m③ 砂濾層水頭損失Δh3 濾料為石英砂，密度γ1=，水的密度γ=1t/m3，石英砂濾料膨脹前的空隙率m0=，濾料層膨脹前的厚度H3=，則濾料層水頭損失 Δh3= （γ1/γ1）（1 m0）H3 =（）（）=，則反沖洗水箱底高出排水槽頂?shù)母叨? H水塔=Δh1+Δh2+Δh3+Δh4 =+++= V=（Q反水t水+Q氣水t氣水）=（560+460）=⑸ 反洗空氣的供給① 長柄濾頭的氣壓損失Δp濾頭 氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣流量Q=，長柄濾頭采取網(wǎng)狀布置，約55個(gè)/ m2則每座濾池共計(jì)安裝長柄濾頭n=5598=5390個(gè)，1000/5390=根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，在該氣體流量下的壓力損失最大為： Δp濾頭=3000Pa=3KPa② 氣水分配渠配氣小孔的氣壓損失Δp氣孔， 反沖洗時(shí)氣體通過配氣小孔的流速 v氣孔=Q氣孔/A氣孔=壓力損失按孔口出流公式 計(jì)