移动罩滤池设计

4 移动罩滤池

4.1设计参数

3设计流量设计水量为60000m/d，自用水取5%

Q?60000m3/d?1.05?63000m3/d?2625m3/h?0.729m3/s。 滤池分为四组

每组设计流量为Q=0.729/4=0.1823m3/s=656m3/h 运行参数: 平均滤速v=9m/h 冲洗强度q=15l/(s·m2) 冲洗历时t=7min 运行周期T=8h

冲洗时滤池最大膨胀率取e=45%

4.2 滤池面积和尺寸

1)滤池面积F

①滤池有效工作系数k

k=1-t/(60T)=1-7/(60×8)=0.985 ②每组滤池过滤面积F F=Q/(kv)=74.00m2 ③每格滤池面积

采用f=2.4m2，平面形状取正方形，则边长a=f=1.55m

(数据参照南通市自来水公司) ④每组滤池面积

n=F/f=76.14/2.4=31,取32格 2)每组滤池滤格部分平均尺寸 ①单格组合

确定横排数为n8=4格，纵向数n1=8格.

②分格隔墙厚

中间分隔墙采用钢筋混凝土预制板

厚度采用b=0.1m，池壁的隔墙厚度采用b1=0.2m 池长l

l=an1+b(n1-1)+2b1 =13.5m

加进水出水系统后池长l=17.8m，详见后面计算 池宽B

B=an2+b(n2-1)+2b1=6.9m 3)配水系统

配水系统采用钢筋混凝土滤板，滤板开孔数为156只/ m2 孔口呈喇叭形，上口孔径为25mm，开孔面积为7.65%。下口孔径为13mm，开孔面积为2%，滤板厚度0.1m，滤板上铺30目尼龙筛网一层。 4)滤池高度H

滤池底部集水渠高度取H1=0.5m 尼龙网多孔配水滤板厚度H2=0.1m 砾石承托层厚度H3=0.35m 石英沙滤层厚度H4=0.7m 滤层上面最大水深H5=1.7m 超高H6=0.3m 则 H=3.65m

5)滤池内各分格隔墙高度H0

从实际运行情况来看，用增加移动罩下部直壁高度来减少分隔墙高度是经济的，这样滤层到分隔墙顶的高度一般为0.1至0.2m即可。

本设计为避免冲洗后滤料串格，取H7=0.55m 则H0=H3+H4+H7 =1.6m 6)罩下部直壁高H8

假设H7ˊ=0.2m则H8=Eh4-H7ˊ+0.05=0.165m （式中0.05为预留膨胀高度） 7)出水堰顶高度

为保持正水头过滤，避免滤层发生气阻现象，使出水堰顶水位高于滤层面，本设计采用该堰顶高度高出滤层面0.15m，即高出池底高度

H10=0.5+0.1+.35+0.7+0.15=1.8m 这样，其设计过滤水头为1.5mH2O。 8)池壁顶面

用弹性较好的Φ38-Φ52橡胶管，用螺栓固定在和池顶接触部分的罩体上。 9)进水系统

配水墙距滤格池壁k1=0.5m，距滤池池壁k2=0.3m。 配水墙上开若干配水孔，在第一滤格前设消力栅。 进水管管径

进水流速采用v1=1.4m/s，则其直径

d1=

4Q3.14v1=0.41m

取进水管管径为DN400，则实际流速v1=1.49m/s，I=0.00772。 10)出水系统 ①出水虹吸管钟罩

取出水流速为0.6m/s，则中心管径D1

4QD1 =3.14v=0.40m

外径D1ˊ=0.6m

钟罩内径 D2 =2 D1’=0.85m 外径D2ˊ=1.05m ②水位恒定器

出水虹吸管的虹吸破坏管直径

Qgd=

0.875v2

v2 —破坏管进气流速.取60m/s

Qg —破坏管平均进气量，钟罩式Qg=4-5q，q=w/t q —出水虹吸管的平均进气量

w —虹吸管存气体积，取1.1m3 t —虹吸管破坏时间，60-120s 则 Qg =4×1.1/60=0.073m3/s

0.073d=0.785?60=0.039m 采用d=40mm

浮筒自重 RF=3.14KHd2×10-7/3.92 k —安全系数，取2

H —虹吸破坏管进气口处最大负压值，取16.7k pa 所以，RF =2×3.14×16700×402×10-7/3.92 =4.3 kg

浮筒克服自重后的有效浮力 pi=3.14mdp×10-6

m —水位恒定器顶尖与进气口接触面宽度，取m=2mm p —顶尖与进气口接触面密封压力，取p=1.6×105pa 则 pi=2×3.14×40×1.96×105×10-6 =49.26N 浮筒直径

4(9.81pf?pi)D=

9.81?h?

h-浮筒高度，取h=10cm p-水的密度，为1g/m3

4(9.81?4.3?49.26)?10009.81?3.14?10?1则D==34.5cm 取D=35cm，h=12cm ③出水管

采用DN600铸铁管 11)冲洗罩 虹吸管采用DN200

短流活门孔口面积 a=f vmaxˊ/(3600 v0) f-单个滤池面积

vmaxˊ—冲洗后最大初始滤速，为设计滤速的2-3倍，取vmaxˊ=3v=3×9=27m/h v0 —短流孔流速，为0.3-0.5m/s 所以a=2.4×27/(3600 ×0.5)=0.036m2 开启活门所需的力 PH>=9.81(ka hmax+αG)/α K —安全系数，取1.1

hmax —短流孔中心点外压差最大值，取0.6mH2O α —压力换算值[10m/(kg·cm2)]

G —活门，牵引绳或连杆的自重与滑轮，转轴的摩阻，取G=4kg 则 PH>=9.81(1.1×360× 0.6+10×4)/ 10=272.3N

活门的启闭采用牵引浮筒，则自重应该大于PH，取为275N。