【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算 進口，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： 放空時間，按3小時計算故管徑采用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 集水槽個數(shù)?。篘=8個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： （堰上負荷小于500m3/dm）取槽長為10m，則堰上負荷為： 符合要求起點槽中水深：H1===終點槽中水深：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、孔眼個數(shù)： d、集水槽每邊孔眼個數(shù)e、孔眼中心距10． V型濾池（1）設(shè)計參數(shù)設(shè)計水量為Q/=126000m/d濾速v=8m/h第一步氣沖沖洗強度q氣1=15L/（mS）；第二步氣水同時反沖氣沖強度q氣2=15L/（mS），水強度q水1=4L/（mS）；第三步水沖強度q水2=5L/（mS）；第一步氣沖時間 t氣=3min；第二步氣水同時反應(yīng)時間t氣水=4min；單獨水沖時間t水=5min；沖洗時間共計t=12min=沖洗周期T=48h反沖橫掃強度 (m2S)濾池采用單層加厚均粒濾料，~,~（2）設(shè)計計算⑴ 池體設(shè)計計算 ① 濾池工作時間為24h，沖洗周期為48h。濾池實際工作時間為： 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： 均粒濾料清潔濾粒層的水頭損失按下式計算式中：ΔH清 為水流通過清潔濾粒的水頭損失，cm 為水運動黏度，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，濾速為8~10m/h時，清潔濾料層的水頭損失一般為30~40cm計算值比經(jīng)驗值低，則取經(jīng)驗值的低限30cm為清潔濾料層的過濾水頭損失，正常過濾時，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的水頭損失為：ΔH開始=+=為保證濾池正常過濾時池內(nèi)的液面高出濾料層，設(shè)計水封井平面尺寸2m2m，水封井出水堰總高：H水封=+ H1+ H2+ H3=++++=因為每座濾池過濾水量：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算得則濾池施工完畢，初次投入運行時，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 的計算：反沖洗用水流量按水洗強度最大時計算，單獨水洗時反沖洗強度最大為5L/（mS） Q反水=q水f =5151=755l/s=V型濾池反沖洗時，表面掃洗同時進行，其流量 Q表水= q表水f =151=水反沖洗系統(tǒng)的斷面計算方法如下：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)個均勻布置20個配水方孔，共40個，每個孔的面積： 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 的計算 反沖洗用氣流量按氣沖強度最大時的空氣流量計算，這時氣沖的強度為15L/（mS） Q氣反= qf=15151=2265l/s=③ 配水系統(tǒng)的斷面計算 配氣干管（渠）進口流速應(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)的布氣小孔配氣到濾池底部布水區(qū)。布氣小孔緊貼濾板下緣，間距與布水方孔相同，共計40個。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=每個布氣小孔面積： 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 對氣水分配渠斷面面積要求的最不利條件發(fā)生在氣水同時反沖洗時，亦即氣水同時反沖洗時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)計按氣 水同時反沖洗的情況設(shè)計。氣水同時反沖洗時反沖洗水流量： Q反沖洗水=q水f=4151=604l/s=氣水同時反沖洗時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個配氣小孔和20個布水方孔，共40個，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=）計算公式校核集水槽排水能力。，則槽內(nèi)水位高h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=≈實際過水流量： Q反=Q反水+Q表水=+=?Q排渠 滿足要求② 進水管渠a. 進水總渠 4座濾池分成獨立的兩組，每組進水總渠過水流量按強制過濾流量計算， ~ ，則過濾流量 Q=110000/2=55000m3/d=過水?dāng)嗝妫? F=Q/v=。b. 每座濾池的進水孔 每座濾池由進水側(cè)壁開三個進水孔，進水總渠的渾水通過這三個進水孔進入濾池。兩側(cè)進水孔孔口在反沖洗時關(guān)閉，供給反洗表掃用水。調(diào)節(jié)閘門的開啟度，使其在反沖洗時的進水量等于表掃水用水量?？卓诿娣e按孔口淹沒出流公式 計算。其總面積按濾池強制過濾水量計。強制過濾水量： Q強=（31）=，則孔口總面積： 中間孔面積按表面掃洗水量設(shè)計 孔口寬B中孔=，高H中孔=。 兩個側(cè)孔口設(shè)閥門，采用橡膠囊充氣閥，每個側(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 為保證進水穩(wěn)定性，進水總渠引來的渾水經(jīng)過寬頂堰進入每座濾池內(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)的進水孔進入濾池內(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（進來的渾水由分配渠中段向渠兩側(cè)進水孔流去，每側(cè)流量為 Q強/2） v配渠=Q強/（2b配渠h配渠）=（2）=滿足濾池進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=因為，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 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V型槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時液面 反沖洗時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 反沖洗時干管用鋼管DN700，1000i=，布置管總長計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)的斷面計算部分內(nèi)容可知，配水方孔的實際面積為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. 氣水同時反沖時，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 氣水同時反沖洗時反沖洗用空氣流量Q=，長柄濾頭采取網(wǎng)狀布置，約55個/ m2則每座濾池共計安裝長柄濾頭n=5598=5390個，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