青岛理工大学给水工程课设(2011年度)V型滤池.doc

一、原始资料 1.滤池形式：普通快滤池 2.水质资料：水源为水库水，水库上游植被较好，无工业废水等污染，库容积较大，常年雨量充沛。水质具体资料如下： ① 浊度：常年平均浊度10-15mg/L，汛雨期及风浪时为150-200mg/L; ② 色度：15度； ③ 水温3-25℃； ④ PH值：6.8； ⑤ 细菌总数：12000个/mL; ⑥ 大肠杆菌：20000个/L； ⑦ 臭和味：略有； ⑧ 耗氧量：4.5mg/L； ⑨ 总硬度：8度； ⑩ 碳酸盐硬度：6度。 3.其他资料 ① 常年平均水温18℃，最高水温27℃，最低水温1℃； ② 常年气温：最冷月平均-2.5℃，最热月平均26.3℃，极端最高42℃，极端低温-15.7℃； ③ 土壤冰冻深度 0.15cm； ④ 地基承载力 10T/m2； ⑤ 地震烈度 7度以下； ⑥ 高峰水量（8月）低峰供水量（1月）之比 1：4.3，日变化系数Kd=1.2。 1.已知条件 设计水量Q＇=116000m3/d,水厂自用水量按5%计算；计算水量Q=1.05Q＇=1.05*116000=121800m3/d； 滤速v=12m/h； 第一步气冲冲洗强度q气1=15L/(s*㎡)； 第二步气-水同时反冲空气强度q气2=15L/(s*㎡)；水强度q水1=4L/(s*㎡)； 第三步水冲洗强度q水2=5L/(s*㎡)； 第一步气冲洗时间t气=3min；第二步气-水同时反冲时间t水=4min,单独水冲洗时间t水=5min；冲洗时间共计t=12min=0.12h； 冲洗周期T=48h； 反冲横扫强度1.8L/(s*㎡). 2.设计计算 （1）池体设计 A滤池工作时间t＇ t＇=24-t24/T=24-0.2*24/48=24-0.1=23.9（h）(式中未考虑排放初滤水) B滤池面积F 滤池总面积F=Q/（V?T）=424.7㎡ C滤池的分格 查附表1、2，为节省占地，选择双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B单=4 m，长L单=13.98m,面积56㎡.共 座，每座面积f=112㎡,总面积448㎡. D 校核强制滤速v＇ v＇=16m/s 满足v≤17m/h的要求. E 滤池高度的确定 滤池超高H5=0.3m 滤层上的水深 H4=1.5m 滤料层厚H3=1.0m 滤板厚参考设计手册3取H2=0.13m 滤板下布水区高度参考设计手册3取H1=0.9m 则滤池总高ΔH= H1+ H2 + H3+ H4 +H5=0.9+0.13+1.0+1.5+0.3=3.83(m) F 水封井的设计 滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.95-1.35mm，d10=1.0mm,不均匀系数1.2-1.6 均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算： ΔH清 =180v/g?(1-m。)2 /m.3 ?（1/（ψd。））l?v 式中ΔH清——水流通过清洁滤料层得水头损失，cm； V ——水的运动粘度，c㎡/s,18°C时为0.0101c㎡/s； g ——重力加速度，981cm/s2； m0 ——滤料孔隙率；取0.5； d0 ——与滤料体积相同的球体直径，cm，根据厂家提供数据为0.1cm； l0 ——滤层厚度，cm，l0=100cm； v ——滤速，cm/s，v=12m/h=0.33cm/s； φ——滤料颗球度系数，天然砂粒为0.75-0.8,取0.8. 所以 H清=19.11cm 根据经验，滤速为8-10m/h时，清洁滤料层得水头损失一般为30-40cm.计算值比经验值低，取经验值的低限30cm为清洁滤料层的水头损失.正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失 h≤0.22cm.忽略其他水头损失，则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为 H开始=0.3+0.22=0.52(m) 为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层，水封井出水堰顶标高与滤料层相同. 设计水封井平面尺寸2m*2m，堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高 H水封=0.3+H1+H2+H3=0.3+0.9+0.13+1.0=2.33(m) 因为每座滤池过滤水量Q单=v?f=12*112 =1344（m3/h）=0.37(m3/s) 所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84b?h1.5计算得 h=［Q单/(1.84b)］0.67=0.22(m) 则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高 0.22+0.52=0.74m (2)反冲洗管渠系统 设计参数按设计手册3选取. A 反冲洗用水量Q反的计算 反冲洗用水流量按水洗强度最大时计算.单独水洗时反洗强度最大，为5L/(s*㎡). Q反