工藝設計計算
V型濾池的設計計算
1、設計參數的確定:
濾料:石英海砂,ρr=2.65kg/L.粒徑0.95-1.3 ,不均勻系數k80=1.0-1.3
濾層厚度1.2-1.5 取1.3
濾速:7-15 。沙上水深1.2-1.3 .分別取10 ,1.3
反沖洗強度:
氣反沖洗時:空氣沖洗強度為14-17
橫向掃洗強度1.4-2.0
氣水反沖洗時:空氣沖洗強度為14-17
水沖洗強度為4-5
橫向掃洗強度為1.4-2.0
水反沖洗時:水沖洗強度為4-5
橫向掃洗強度為1.4-2.0
濾頭:采用QS型長柄濾頭,每平方米布置48-56個
2、濾池面積和尺寸
濾池工作時間為24小時,沖洗周期為48小時,每次沖洗時間為10 。(氣反沖洗4 ,氣水反沖洗4 ,水放沖洗時間為2 )時間工作時間為:
T=
濾池面積:F=Q/VT=63000/10/23.92=263.4
采用濾池書N=4,兩兩合建,共兩座。
每個濾池的面積 f=F/N=66.5
查表可直接取B=3.5 L=11 的濾板,實際濾池面積為f=3.5*11*2=77
校核強度濾速:在機械攪拌澄清池之后,將出水用管道連接,因此,在膠合濾速時,可以按三個池子工作,一個池子沖洗,三個池子分擔一個池子的流量:
N*10/(N-1)=4*10/3=1.33<17
3、濾池高度
清水庫高度 :H1=0.8
承托層高度:H2=0.1
濾料層高度:H3=1.3
砂面上水深:H4=1.3 (反沖洗時水位下降至派水槽頂,水深0.5 )
超 高:H5=0.8
總 高:H=0.8+0.1+1.3+1.3+0.8=4.3
4、進水系統設計與計算
(1)每座濾池進水總流量Q=0.729/2=0.364
進水渠寬:
進水渠中正常水深:
h0=1.25B=0.75
渠中平均流速
每個濾池進水量Q2=0.364/2=0.182
水力半徑R=0.6*0.75/(0.6+0.75*2)=0.214m
(2)進水方孔的邊長L2=
取L2=0.4 , V2=0.57
孔口面積按孔口淹沒出流公式計算
Q=0.8A
式中Q按強制流量計算
Q=3*0.182/2=0.273
A=Q/0.8
取h=0.1m
A=0.244m2
中間方孔的面積按橫向掃洗的水量計算
A`=A*Q反水/Q=0.244*0.154/0.273=0.1374m2
邊長L =0.37m
側孔面積A``=A-A`=0.244-.0.1374=0.1066
邊長=0.32m
注:兩側各一個進水方孔,用枕形充氣橡膠閥來控制,待濾水進入方孔反沖洗時,此兩方孔關閉。中間另設一常開方孔,濾池反沖洗時,表面掃洗水面。此方孔經過溢流堰進入。
(3) 堰口的淹沒深度及長度計算:
Q=
堰口長度b取5
計算的h=0.243m
(4)橫向掃洗小孔的設計與計算:
要點:小孔中心標高比反沖洗水位低0.8-1.2cm,V型槽內水由小孔出流時呈半淹沒出流,橫向掃洗作用更佳。
掃洗沖洗強度為2
所需水量 =q*f=2*4.2*16=0.1344
V 型槽底設d=0.025m的圓孔每槽80個
總面積為80*3.14*0.025*0.025/4=0.4 m2
V 型槽傾角取45度,垂直高度為1米,壁厚0.05米。
5、氣水反沖洗系統設計與計算
(1).配氣系統的設計計算:
V型濾池采用QS型長柄濾頭,每平方米布置55個 QS型長柄濾頭.空氣干管(每只濾池):
取空氣干管內的流速V=5
氣反沖洗的強度為16
單池面積f=77
=q*f=16*77=1.232
D= = =0.56
取D=600mm
孔口直徑:
設孔口數為40,每邊為20個
每個孔的通氣量為1.232/40=0.0308m3/s
每個孔口流速Vn=10
dn1=
(2) 配水干管(每只濾池)
干管流量: =fq水=77*4=0.308
干管中水流流速V水=1.5
D水=
取D水=500 V水`=1.57
孔口計算:
設孔口數為40,每邊為20個
n 2=0.308/40=0.0077
取Vn2=1.2
Ln2= =0.80m
(3)校核氣水分配渠的末端所需的更小截面和:
A=
末端截面積A`=0.8*1=0.8m2
0.44<0.8 符合要求
6、排水系統的設計與計算
(1)排水槽:
收集V型槽橫向掃洗和配水系統的沖洗水,
來自V型槽的排水量為;
qf=4*66.5=0.266
來自配水系統的排水量為;
qf=0.133+0.266=0.399
=0.133+0.266=0.399
取排水槽底端高度為0.9m
起端高度為0.8+1.3m
槽寬B=0.8
超高0.3m
則 槽內的水位高為1.3-0.3=1m
槽底坡度i=1.3/11=0.0118
水力半徑為0.8*1/(0.8+1+1)=0.286
水流流速
過水能力:Q=
(2)排水渠:
排水渠匯集2個濾池的反沖洗用水。
Q9=2*(0.154+0.308)=0.924
排水渠的寬B=
取B=0.8
排水渠中的正常水深H0=1.25B=1.25*0.8=1
排水渠中的流速 =0.924/0.8/1=1.16
7、清水系統的設計與計算:
(1)清水總流量Q=0.364
清水渠斷面由結構來定。
每個濾池的清水管流量Q7=0.182
取管徑D=600 , =1.45
(2)水封井的設計
為保持濾池在正常工作是池內的液面高出濾料層,水封井的出水堰頂標高與濾料層相同。設計的平面尺寸為2米*2米,堰底比濾池底部低0.3米,水封井的出水堰高度為
H=0.3+0.8+0.1+1.3=2.4m
(3)反沖洗完畢時,濾料層的液面高度
濾料層的初始過濾水頭損失為0.3m(經驗值),
QS型長柄濾頭的水頭損失為0.22m,
水封井的的堰上水深為 0.15m
反沖洗完畢時,濾料層的液面高度
H=0.22+0.3+0.15=0.67m
即排水槽的頂部高出濾料曾0.67米,取0.5米。
8、沖洗水箱標高和容積的設計與計算:
Q=4 , 6
Q=2 , 10
(1)沖洗水箱的容積:
W=∑1.5qft=1.5*4*6*7760/1000+1.5*2*10*77*60/1000=263.34
(2)水箱的底部標高:
取水箱至濾池配水管的沿途及局部損失之和H1=1
配水系統水頭損失H2=0.18
承托層水頭損失H3=0.022H2*q
=0.011*0.1*4
=0.0088
濾料層水頭損失H4=(ρr-ρ)(1- 0)H3/ρ
=(2.65-1)(1-0.45)*1.3
=1.18
安全富余水頭H5=1.5
沖洗水箱底應高出排水槽的高度為
H0=H1+H2+H3+H4+H5=1+0.18+0.009+1.18+1.5=3.87
(3)水箱的設計(設為圓柱體)。
取水箱內的水深為2.8 。超高0.5 則水箱的直徑為10.9 取11
1、 設計參數的確定:
濾料:石英海砂,ρr=2.65kg/L.粒徑0.95-1.3 ,不均勻系數k80=1.0-1.3
濾層厚度1.2-1.5 取1.3
濾速:7-15 。沙上水深1.2-1.3 .分別取10 ,1.3
反沖洗強度:
氣反沖洗時:空氣沖洗強度為14-17
橫向掃洗強度1.4-2.0
氣水反沖洗時:空氣沖洗強度為14-17
水沖洗強度為4-5
橫向掃洗強度為1.4-2.0
水反沖洗時:水沖洗強度為4-5
橫向掃洗強度為1.4-2.0
濾頭:采用QS型長柄濾頭,每平方米布置48-56個
2、濾池面積和尺寸
濾池工作時間為24小時,沖洗周期為48小時,每次沖洗時間為10 。(氣反沖洗4 ,氣水反沖洗4 ,水放沖洗時間為2 )時間工作時間為:
T=
濾池面積:F=Q/VT=63000/10/23.92=263.4
采用濾池書N=4,兩兩合建,共兩座。
每個濾池的面積 f=F/N=66.5
查表可直接取B=3.5 L=11 的濾板,實際濾池面積為f=3.5*11*2=77
校核強度濾速:在機械攪拌澄清池之后,將出水用管道連接,因此,在膠合濾速時,可以按三個池子工作,一個池子沖洗,三個池子分擔一個池子的流量:
N*10/(N-1)=4*10/3=1.33<17
3、濾池高度
清水庫高度 :H1=0.8
承托層高度:H2=0.1
濾料層高度:H3=1.3
砂面上水深:H4=1.3 (反沖洗時水位下降至派水槽頂,水深0.5 )
超 高:H5=0.8
總 高:H=0.8+0.1+1.3+1.3+0.8=4.3
4、進水系統設計與計算
(1)每座濾池進水總流量Q=0.729/2=0.364
進水渠寬:
進水渠中正常水深:
h0=1.25B=0.75
渠中平均流速
每個濾池進水量Q2=0.364/2=0.182
水力半徑R=0.6*0.75/(0.6+0.75*2)=0.214m
(2)進水方孔的邊長L2=
取L2=0.4 , V2=0.57
孔口面積按孔口淹沒出流公式計算
Q=0.8A
式中Q按強制流量計算
Q=3*0.182/2=0.273
A=Q/0.8
取h=0.1m
A=0.244m2
中間方孔的面積按橫向掃洗的水量計算
A`=A*Q反水/Q=0.244*0.154/0.273=0.1374m2
邊長L =0.37m
側孔面積A``=A-A`=0.244-.0.1374=0.1066
邊長=0.32m
注:兩側各一個進水方孔,用枕形充氣橡膠閥來控制,待濾水進入方孔反沖洗時,此兩方孔關閉。中間另設一常開方孔,濾池反沖洗時,表面掃洗水面。此方孔經過溢流堰進入。
(3) 堰口的淹沒深度及長度計算:
Q=
堰口長度b取5
計算的h=0.243m
(4)橫向掃洗小孔的設計與計算:
要點:小孔中心標高比反沖洗水位低0.8-1.2cm,V型槽內水由小孔出流時呈半淹沒出流,橫向掃洗作用更佳。
掃洗沖洗強度為2
所需水量 =q*f=2*4.2*16=0.1344
V 型槽底設d=0.025m的圓孔每槽80個
總面積為80*3.14*0.025*0.025/4=0.4 m2
V 型槽傾角取45度,垂直高度為1米,壁厚0.05米。
5、氣水反沖洗系統設計與計算
(1).配氣系統的設計計算:
V型濾池采用QS型長柄濾頭,每平方米布置55個 QS型長柄濾頭.空氣干管(每只濾池):
取空氣干管內的流速V=5
氣反沖洗的強度為16
單池面積f=77
=q*f=16*77=1.232
D= = =0.56
取D=600mm
孔口直徑:
設孔口數為40,每邊為20個
每個孔的通氣量為1.232/40=0.0308m3/s
每個孔口流速Vn=10
dn1=
(2) 配水干管(每只濾池)
干管流量: =fq水=77*4=0.308
干管中水流流速V水=1.5
D水=
取D水=500 V水`=1.57
孔口計算:
設孔口數為40,每邊為20個
n 2=0.308/40=0.0077
取Vn2=1.2
Ln2= =0.80m
(3)校核氣水分配渠的末端所需的更小截面和:
A=
末端截面積A`=0.8*1=0.8m2
0.44<0.8 符合要求
6、排水系統的設計與計算
(1)排水槽:
收集V型槽橫向掃洗和配水系統的沖洗水,
來自V型槽的排水量為;
qf=4*66.5=0.266
來自配水系統的排水量為;
qf=0.133+0.266=0.399
=0.133+0.266=0.399
取排水槽底端高度為0.9m
起端高度為0.8+1.3m
槽寬B=0.8
超高0.3m
則 槽內的水位高為1.3-0.3=1m
槽底坡度i=1.3/11=0.0118
水力半徑為0.8*1/(0.8+1+1)=0.286
水流流速
過水能力:Q=
(2)排水渠:
排水渠匯集2個濾池的反沖洗用水。
Q9=2*(0.154+0.308)=0.924
排水渠的寬B=
取B=0.8
排水渠中的正常水深H0=1.25B=1.25*0.8=1
排水渠中的流速 =0.924/0.8/1=1.16
7、清水系統的設計與計算:
(1)清水總流量Q=0.364
清水渠斷面由結構來定。
每個濾池的清水管流量Q7=0.182
取管徑D=600 , =1.45
(2)水封井的設計
為保持濾池在正常工作是池內的液面高出濾料層,水封井的出水堰頂標高與濾料層相同。設計的平面尺寸為2米*2米,堰底比濾池底部低0.3米,水封井的出水堰高度為
H=0.3+0.8+0.1+1.3=2.4m
(3)反沖洗完畢時,濾料層的液面高度
濾料層的初始過濾水頭損失為0.3m(經驗值),
QS型長柄濾頭的水頭損失為0.22m,
水封井的的堰上水深為 0.15m
反沖洗完畢時,濾料層的液面高度
H=0.22+0.3+0.15=0.67m
即排水槽的頂部高出濾料曾0.67米,取0.5米。
8、沖洗水箱標高和容積的設計與計算:
Q=4 , 6
Q=2 , 10
(1)沖洗水箱的容積:
W=∑1.5qft=1.5*4*6*7760/1000+1.5*2*10*77*60/1000=263.34
(2)水箱的底部標高:
取水箱至濾池配水管的沿途及局部損失之和H1=1
配水系統水頭損失H2=0.18
承托層水頭損失H3=0.022H2*q
=0.011*0.1*4
=0.0088
濾料層水頭損失H4=(ρr-ρ)(1- 0)H3/ρ
=(2.65-1)(1-0.45)*1.3
=1.18
安全富余水頭H5=1.5
沖洗水箱底應高出排水槽的高度為
H0=H1+H2+H3+H4+H5=1+0.18+0.009+1.18+1.5=3.87
(3)水箱的設計(設為圓柱體)。
取水箱內的水深為2.8 。超高0.5 則水箱的直徑為10.9 取11
- 上一個:SBR工藝的設計要點