普通快滤池的设计计算

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  • 上传时间:2016-06-23
  • 标签:普通,快滤池,设计,计算
1 前言
普通快滤池(rapid filter)是一种应用广泛、效果稳定的快滤速的过滤构筑物,目前广泛用于水处理工艺中。普通快滤池可以分为重力式和压力式,重力式普通快滤池又可以分为有辅助式冲洗和无辅助式冲洗,其中有辅助式冲洗可以分为固定式表面冲洗滤池和旋转式表面冲洗滤池。
1.1 普通快滤池的主要构造
    普通快速滤池站的设施,主要由以下几个部分组成:
    (1)滤池本体,它主要包括进水管渠、排水槽、过滤介质(滤料层),过滤介质承托层(垫料层)和配(排)水系统。
    (2)管廊,它主要设置有五种管(渠),即浑水进水管、清水出水管、冲洗进水管、冲洗排水管及初滤排水管,以及阀门、一次监测表设施等。
    (3)冲洗设施,它包括冲洗水泵、水塔及辅助冲洗设施等。
    (4)控制室,它是值班人员进行操作管理和巡视的工作现场,室内设有控制台、取样器及二次监测指示仪表等。
1.2 普通快速滤池的设计要点和主要参数
(1)滤池数量的布置不得少于2个,滤池个数少于5个时宜采用单行排列,反之可用双行排列,单个滤池面积大于50平方米时,管廊中可设置中央集水渠。
(2)单个滤池的面积一般不大于100平方米,长宽比大多数在1.25:1-1.5:1之间,小于30平方米时可用1:1,当采用旋转式表面冲洗时可采用1:1、2:1、3:1。
(3)滤池的设计工作周期一般在12-24个小时,冲洗前的水头损失一般为2.0-2.5m。
(4)对于单层石英砂滤料滤池,饮用水的设计滤速一般采用8-10米/小时,当要求滤后水浊度为1度时,单层砂滤层设计滤速在4-6米/小时,煤砂双层滤层的设计滤速在6-8米/小时。
(5)滤层上面水深,一般为1.5-2.0米,滤池的超高一般采用0.3米。
(6)单层滤料过滤的冲洗强度一般采用12-15 ,双层滤料过滤冲洗强度在12-16 。
(7)单层滤料过滤的冲洗时间在7-5分钟,双层滤料过滤冲洗时间在8-6分钟。
2 基本设计计算  
设计用水人数:90万人
最高日用水量取160L/cap•d
设计规模:900000×160=144000000L/d=144000m3/d  
设计水量:Q=1.05×144000=151200m3/d=1.75m3/s
    因为设计水量较大,所以设计管渠结合的进、出水方式,把反冲洗进水总管、滤后出水管布置在管廊中间,浑水进水、反冲洗排水分别布置在滤池两端或最外端。假设水质较好,采用单层石英砂滤料
设计滤速:
                         v=8m/h
滤池工作时间为24h,冲洗时间为12h
则滤池实际工作时间:
                     T=24-0.1× =23.8h
滤池面积:
                     F= 
采用滤池数:N=10,布置成对称双行排列
每个滤池面积:
                     f= 
采用尺寸L=14m,B=5.7m,L/B=2.5(普通快滤池长宽比为2:1-4:1)符合要求
校核强制滤速:
                    v(强制)=  m/h
3 滤池高度
 H=H1+H2+H3+H4
H1——承托层(在滤层下面、配水管上部放置一层硬质卵形石,即为滤池承托层,起到支撑滤料并防止滤料从配水系统流失,均匀布水的作用)高度(m),查表可以取0.4m。
H2——滤料层(采用单层均匀滤料)高度(m),查表可取1.2m
H3——滤层上升(m),一般取1.5-2.0m
H4——超高(m),一般取0.3m
所以H=0.4+1.2+1.8+0.3=3.7m
水反冲洗计算(采用高速水流反冲洗,利用较大流速的水流反向冲洗滤层,使整个滤层处于膨胀状态,相互碰撞摩擦,同时在水流冲刷剪切力的作用下,附着在滤料表面的污泥脱落,连同缝隙中的污泥一并派出池外)
    20℃时,冲洗强度取(滤料层反冲洗时单位面积上的冲洗水量)15L/(s•m2) ;膨胀率取45%;冲洗时间取6min