【正文】 =+++ = （ 3）砂濾層水頭損失△ h3 濾料為石英砂 ,容重 r1= 噸 /m,水的容重 r=1 噸 /m,石英砂濾料膨脹前的孔隙率 mo= H3=,則濾料層水頭損失 : △ h3=(r1/ro－ 1)(1－ mo)H3= （ 4）富余水頭△ h4取 。b 氣水 )= = 水力半徑 :R 反水 =b 氣水 v2/（ 2g） = = 則沖洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失 △ h1=△ hf+△ hj=+= ②清水池最低水位與排水槽堰頂?shù)母卟?H0=5m。當(dāng)渠內(nèi)水深 時(shí)，流速（進(jìn)來(lái)的混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 ）＝ 滿足濾池近水管渠流速 ～ ⑤ 配水渠的水力半徑： R 配渠 ＝ b 配渠 h 配渠 /（ 2b 配渠 +h 配渠 ）＝ ( )/（ 2 +）＝ ? ? ? ?222 / 3 2 / 3i = n v /R 0 . 0 1 3 1 . 1 4 /0 . 2 0 . 0 0 5? ? ?渠 渠 渠內(nèi)水 面降落量 △ h 渠 =i 渠 L 配渠 /2= 7/2= 因?yàn)榕渌罡咚?: h 配渠 +△ h 渠 =+=﹤渠高 1m 所以配水渠的過(guò)水能力滿足要求 . （ 3） V 形槽的設(shè)計(jì) : 29 反單 反 V 形槽槽底設(shè)表掃水出水孔直徑取 dv 孔 =,間隔 槽共計(jì) 54 個(gè) ,則單側(cè) V 形槽表掃水出水孔出水總面積 A 表孔 =( ) 54= ㎡ 表掃水出水孔低于排水集稅槽堰頂 ,即 V 形槽槽底的高度低于集水槽堰頂 據(jù)潛孔出流公式 Q 2gh= ,其中 Q 為單格濾池的表掃水量 .則表面掃洗時(shí) V 形槽內(nèi)水位高出濾池反沖洗時(shí)濾面 ? ? 2vh Q / 2 0 .8 A /( 2 g )??????液 表 水 表 孔 ? ? 20 . 1 0 / 2 0 . 8 0 . 0 3 /( 2 9 . 8 1 )? ? ? ????? ? 反沖洗時(shí)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(zhǎng)， b=L 排槽 =,Q為單格濾池反沖洗流量 Q 反單 = Q 反 /2=所以 ,h 排槽 ＝｛ Q 反單 /（ ） ｝ 2/3 = V 形槽傾角 45 度 ,垂直高度 1m,壁厚 V 形槽頂高出槽內(nèi)液面的高度為 : 1－ － h 排槽 － hv 液 =1－ － － = （ 4）沖洗水的供給 本設(shè)計(jì)選用沖泵供水 ①?zèng)_洗水泵到濾池配水系統(tǒng)的管路水頭損失△ h1 30 反沖洗配水干管用到濾池鋼管 DN600,管內(nèi)流速 ,i‰= 布置管長(zhǎng)總 80m 0 .0 0 4 2 1 8 0 0 .3 4fh il m?? ? ? ? ? 主要配件及局部阻力系數(shù) ? 見(jiàn)下表 : 配件名稱 數(shù)量 /個(gè) 長(zhǎng)度換算系數(shù) 90176。渠總長(zhǎng)等與濾池總寬。 濾池配水渠寬 b 配 ＝ 。v=0. 292 =實(shí)際過(guò)水量： Q 反 =Q 反水 +Q 表水 =+=﹤過(guò)流能力 Q 排集 （ 2）進(jìn)水管渠 . ①進(jìn)水 總渠 . 率池分為獨(dú)立的兩組 ,每組進(jìn)水總渠過(guò) 水流量按強(qiáng)制過(guò)濾流量 27 3 設(shè)計(jì) ,流速 ～ ，則強(qiáng)制過(guò)濾流量 Q 強(qiáng) =（ 106000/3） 2= m3/d = m3/s 進(jìn)水總渠水流端面積 A 總 = Q 強(qiáng) /v=進(jìn)水總渠寬 ，水面高 ②每座濾池的進(jìn)水孔 : 每座濾池由進(jìn)水壁側(cè)開(kāi)三個(gè)進(jìn)水孔，進(jìn)水總渠的渾水通過(guò)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 ,中間進(jìn)水孔孔口設(shè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閘板 ,在反沖洗時(shí)不關(guān)閉 ,供給反沖洗表掃用水 ,調(diào)節(jié)閘門的開(kāi)啟度 ,使 其在反沖洗時(shí)的進(jìn)水量等于表掃水用水量 ,孔口面積按口淹沒(méi)出流公式 : Q 2gh= 計(jì)算 ,其總面積按濾池強(qiáng)制過(guò)濾水量計(jì) ,孔口兩側(cè)水位差取 ,則孔口總面積 ? ? ? ? 2A Q / 0 . 8 2 g h 0 . 8 2 / 0 . 8 2 9 . 8 1 0 . 1 0 . 7 3 m? ? ? ?孔 強(qiáng) 　= 中間面積按表面掃水量設(shè)計(jì) ? ? ? ? 2A A Q /Q 0 73 0. 10 08 /0. 82 0 .0 9m? ? ?孔 強(qiáng) 　中 孔 表 水 　= = . 孔口寬 B 排 = H 中孔 =1m 兩側(cè)孔口設(shè)閘門 .采用橡膠囊充氣閥 ,每個(gè)側(cè)孔面孔 。因此 ,氣水分配渠的斷面設(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)反沖洗水的流量 : 3Q q f 4 56 18 4L / s 0 .1 84 m / s? ? ? ? ?反 氣 水 水= 氣水同時(shí)反沖洗時(shí)反沖洗用空氣的流量 : 3Q q f 15 56 84 0L / s 0 .8 4m / s? ? ? ? ?反 氣 水 氣= 氣水分配區(qū)的氣水流速均按相應(yīng)的配氣 ,配水干管流速取值 . 則氣水分配干管的斷面積 . 2A Q / v Q / v 0. 18 /1. 5+ 0. 84 /5 0 .2 3m? ? ?氣 水 反 氣 水 水 干 反 氣 氣 干= 濾池管渠的布置 : （ 1）反沖洗管渠 . ①氣水分配渠 . 氣水分配渠起端寬 ,高取 ,末端寬取 ,高取 1m,則起端截面積 ㎡ ,末端截面積 ㎡ ,兩側(cè)沿程各布置 21 個(gè)配水小孔和 21個(gè)布水方孔 ,孔間距 ,共 42個(gè)配氣小孔和 42個(gè)配水方孔 ,氣水分配渠末端所需最小截面積 ㎡﹤末端截面積 ㎡ ,滿足要求 . ②排水集水槽 : 排水集水槽頂端高出濾料層頂面 ,則排水集水槽高 : H 起 =H1+H2+H3+ =+++ = 26 3 式中 H1,H2,H3 同前池體造型設(shè)計(jì)部分濾池高度確定的內(nèi)容 ,為氣水分配渠起端高度 . 排水集水槽末端高 : H 末 = H1+H2+H3－ =+++－ = 式中 H1,H2,H3 同前池體造型設(shè)計(jì)部分濾池高度確定的內(nèi)容 ,為氣水分配 渠末端高度 . 底坡 i=(－ )/L=③排水集水槽排水能力校核 . 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 .設(shè)集水槽超高 h 排集 = ,槽寬 ,b 排集 =. 濕周 X=b+2h=+2 = ㎡ 水流斷面 :A 排集 =b h= =㎡ 水力半徑 :R=A 排集 /X=水流速度 :v=R2/3 ㎡ ) Q 反氣 =q 氣 其流量 ： Q 表水 =q 表水 配水干管進(jìn)口流速為 左右；配水支管或孔 口流速為 1~長(zhǎng)柄濾頭結(jié)構(gòu)如下圖所示： 長(zhǎng)柄濾頭的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖： 套筒 濾帽 濾 板 直 管 氣 水 長(zhǎng)柄濾頭結(jié)構(gòu)圖 23 3 （ 2）反沖洗用水量 Q 反 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 Q 反 =q 水 ⑤沖洗水和空氣同時(shí)通過(guò)長(zhǎng)柄濾頭的水頭損失按產(chǎn)品的實(shí)測(cè)資料確定。f=1 4 56=784m/h=所以水封井出水堰上水頭由矩形堰的流量公式 Q=，計(jì)算得 : H 水封 =｛ Q 單 /( 堰 )2/3=｛ ( 2)2/3== 反沖洗管渠系統(tǒng) （ 1）長(zhǎng)柄濾頭配水配氣系統(tǒng) ①長(zhǎng)柄濾頭安裝在混凝 土濾板上 ,濾板固定在梁上 ,濾板用 后預(yù)制板上 澆注 后混凝土層 ,濾板下的長(zhǎng)柄部分浸沒(méi)于水中 ,長(zhǎng)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(zhǎng)炳下端浸沒(méi)部分還 22 有一個(gè)小孔 ,流進(jìn)沖洗水 ,這部分氣水在柄內(nèi)混合后有 長(zhǎng)柄濾頭頂部的條縫噴入濾層沖洗 . ②長(zhǎng)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(zhǎng)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。 (1－ )2/ d0— 與濾料體積相同的球體直徑 ,㎝ ,根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為 ㎝ L0— 濾層厚度 ,L0=100 ㎝ v— 濾速 ,㎝ /s,v=14m/h= ㎝ /s。 g— 重力加速度 ,981㎝ /s2。 (1/∮ d0)2L0v 式中 : △ H 清 — 水流通過(guò)清潔濾料層的水頭損失 ,㎝ 。 （ 5）濾池高度的確定 濾池超高 H5= 濾池口水深 H4= 濾層厚度 H3=(～ ) 20 濾板厚 H2= 濾板下布水區(qū)高度 H1=(～ ) 其中沖洗時(shí)形成的氣勢(shì)層厚度為 (～ ) 濾池總高度 H=H1+H2+H3+H4+H5 =++++ = （ 6）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 △ H 清 =(180V)/g ㎡ )） 池體設(shè)計(jì) （ 1）濾池工作時(shí)間 /T 2 4 2 4T 2 4 t 2 4 0 . 2 2 4 0 . 1 = 2 3 . 9T 4 8? ? ? ? ? ? ? ? (式中未考慮排放濾水 ) （ 2）濾池面積 F 濾池總面積 2Q 1 0 6 0 0 0F 3 1 6 . 8 0 ( m )v T 1 2 2 3 . 9? ? ?? ? （ 3）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 B 單=,長(zhǎng) L 單 =,單格面積 28 ㎡ ,共分 6 座 ,左右對(duì)稱布置 ,每座面積 f=56 ㎡ ,總面積 336 ㎡。 濾池的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)水量 /Q m s? ， 濾速 14 /v m h? 沖洗強(qiáng)度 （ 1） 第一部氣水同時(shí)反沖沖洗強(qiáng)度 21 15L / s mq ??氣 （ ） 沖洗時(shí)間 3min （ 2） 第二部氣沖沖洗強(qiáng)度 氣強(qiáng)度 22 15L / s mq ??氣 （ ） 水強(qiáng)度 21 4L / s mq ??水 （ ） 沖洗時(shí)間 4min （ 3） 第三部單獨(dú)水沖沖洗強(qiáng)度 21 4L / s mq ??水 （ ） 19 沖洗時(shí)間 5min （ 4）其它參數(shù) 總沖洗時(shí)間 12min 沖洗周期 T=48h 反沖橫掃強(qiáng)度 (s （ 3）停止 氣水反沖，單獨(dú)水沖，表面繼續(xù)掃洗 最后將水中雜質(zhì)全部 排入排水槽。 （ 1） 氣沖 打開(kāi)進(jìn)氣閥，開(kāi)啟供氣設(shè)備，空氣經(jīng)氣水分配渠的上部小均勻進(jìn)入濾底部，由長(zhǎng)柄濾頭噴出，將濾料表面雜質(zhì)擦洗下來(lái)并懸浮水中，被表面掃 洗水沖入排水槽。而后開(kāi)啟排水閥將 池面水從排水槽中排出直至濾池水面與 V 型槽頂相平。被均粒濾料濾層濾過(guò)的濾后水經(jīng)長(zhǎng)柄濾頭流入底部空間，由方孔匯入氣水分配渠管，再經(jīng)管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。它是我國(guó)于 20 世紀(jì) 80 年代從法國(guó) Degremont 公司引進(jìn)的技術(shù)。 4 過(guò)濾 采用 V 型濾池。 16 （ 5） 槽的高度 H3 集水方法采用淹沒(méi)式自由跌落。 = =?? 初擬平面尺寸為 11 18 13L B m m? ? ? （ 3）沉淀池建筑面積 F 建 斜管安裝長(zhǎng)度 2 cos l m??? 考慮到安裝間隙，長(zhǎng)加 ，寬加 12 18 L L m? ? ? ? ? ? ? 1 13 B m? ? ? ? ? F 建 = B m? ? ? ? 池體高度 保護(hù)高 1h =； 斜管高度 2h = si n 1 si n 60l ?? ? ? =； 配水區(qū)高度 3h =； 清水區(qū)高度 4h =； 池底穿孔排泥槽高 5h =。 穿孔排泥管配水區(qū)斜管區(qū)清水區(qū)積泥區(qū)排泥集水管 圖 6 斜管沉淀池剖面圖 設(shè)計(jì)水量 包括水廠自用水量 6%。原水經(jīng)過(guò)絮凝池轉(zhuǎn)入斜管沉淀池下部。 如下圖 5 所示，斜管區(qū)由六角形截面的蜂窩狀斜管組件組成。 沉淀澄清設(shè)備的設(shè)計(jì) 采用上向流斜管沉淀池，水從斜管底部流入，沿管壁向上流動(dòng)，上部出水，泥渣由底部滑出。 中段放置疏柵條后 （ 1）第一段計(jì)算數(shù)據(jù)如下： 豎井?dāng)?shù) 3 個(gè)，單個(gè)豎井柵條層數(shù) 3 層，共計(jì) 9 層； 過(guò)柵流速 1v柵 /ms? ； 豎井隔墻 3 個(gè)孔洞，過(guò)孔流速分別為 1v孔 /ms? ， v2孔 /ms? ，v3孔 /ms? 則 22121 1 2 1 2H 22vvhh gg??? ? ? ?? ? ? ? 2 2220 . 2 5 1 39 1 . 0 ( 0 . 3 0 . 2 8 0 . 2 5 )2 9 . 8 1 2 9 . 8 1? ? ? ?