V型滤池

4.5 V型滤池 4.5.1平面尺寸设计

F?Q?

n?v

F=

Q

n×V

=

式中 F——每组滤池所需面积（m2）；

Q——滤池设计流量（m3/h）； n——滤池分组数（组）；

v——设计滤速（m/h）；；一般采用8~15m/h。 设计中取v=m/h，n=

Q F??n?v F=

单格滤池面积

Qn×V

=

f=

FN

f?F?

N式中 f——单格滤池面积（m2）；

N——每组滤池分隔数（格）； 设计中取N =

f=

f?FN

F

?N一般规定V型滤池分长宽比为2:1~4:1，滤池长度一般不宜小于11m：滤池中央气、水分配槽将滤池宽度分成两半，每一半的宽度不宜超过4m。 单格滤池的实际面积 f’=B×L

f'?B?L?

式中 f’——单格滤池面积实际面积（m2）；

B——单格池宽（m）；

L——单格池长（m），一般采取大于等于11m。

设计中取其长宽比为2.2:1，即取L=m，B=m， f’=B×L=

f'?B?L?正常过滤时实际滤速 v’

=N×f`

Q1

Q1=

n

）式中 v’——正常过滤时实际速度（m/h；

Q1——一组滤池的设计流量（m3/h）；

Q1?

v'?Q

一格冲洗时其他滤格的滤速v?nQ (N?1)f式中一格冲洗时其他滤格的滤速（m/h），一般采用10~14m/h。

vn?4.5.2进水系统 1.进水总渠

H1?B1?Q1/v1

式中 H1——进水总渠内水深（m）；

B1——进水总渠净宽（m）；

v1——进水总渠内流速（m/s），一般采用0.6~1.0m/s 设计中取H1=m，v1= m/s 2.气动隔膜阀的阀口面积A?Q2

V2式中 A——动隔膜阀口面积（m）； Q2——每隔滤池的进水量（m3/s）；Q?Q1

2N v1——通过阀门的流速（m/s）；一般采用0.6~1.0m/s。

B1?设计中取v2= m/s

Q2?

A?2

气动隔膜阀阀口处的水头损失h??v2

12g式中?——气动隔膜阀阀口处的局部阻力系数。 设计中取?= 1.0

h1?

?Q23.进水堰堰上水头h2???mb2g?? ???2/3式中 h2——堰上水头（m）；

m——薄壁堰流量系数，一般采用0.42~0.50； b——堰宽（m）。 设计中取m= 0.50，b=

?Q2h2???mb2g?? ???2/34.V型进水槽h3?2Q3 v3?tg?式中 h3——V型进水槽内水深（m）；

Q3——进入V型进水槽的流量（m3/s）； b——V型进水槽的流速，一般采用0.6~1.0m/s。 α——V型槽夹角，α=50°~ 55°。

设计中每格滤池设两个V型进水槽，则Q?Q2?m3/s

32取v3=m/s，α=50°h3?2Q3 v3?tg?5.V型槽扫洗小孔Q?q2?f

41000A1?Q4 ?2gh34A1?1000 ?n2d?式中 Q4——表面扫洗流量（m3/s）；

q2 ——表面扫洗水强度[L/（s·m2）]；一般采用1.4~2.3L/（s·m2） A1——

小孔总面积（m2） μ——孔口流量系数；

d——小孔直径（mm）；

n2——小孔数目（个）；

设计中取q2=L/（s·m2），μ=0.62，取每个V型槽扫洗小孔数目28个，则n2=个

Q4?q2?f

1000d?4A1?1000 ?n24A1?1000 ?n2d?验算小孔流速v4v?Q4

4A14.5.3反冲洗系统

1.气、水分配渠（按反冲洗水流量计算）

Q5?f'?q1 1000H2?B2?Q5/v5式中 Q5——反冲洗水量（m3/s）；

q1——反冲洗强度[L/（s·m2）]；一般采用4~6L/（s·m2）； v5——气、水分配渠中水的流速（m/s），一般采用1.0~1.5m/s H2——气、水分配渠内水深（m）；

B2——气、水分配渠宽度（m）。

设计中取q1=L/（s·m2），v=m/s，B=m

Q5?f'?q1

1000

H2?2.配水方孔面积和间距F?Q5

1v6n3?F1 f1式中 F1——配水方孔总面积（m2）；

v6——配水方孔流速（m/s）；一般采用0.5m/s f1——单个方孔的面积（m2）。 n3——方孔个数（个）。 设计中取v6=m/s，f1=m2

F1?Q5

v6F1 f1n3?在气水分配渠两侧分别布置28个配水方孔，孔口间距0.4m。 3.布气圆孔的间距和面积

布气圆孔的数目及间距和配水方孔相同，采用直径为60mm的圆孔，其单孔面积为 3.14／4×0.062=0.0028m2，所有圆孔的面积之和为56×0.0028=0.157m2。 4.空气反冲洗时所需空气流量

Q气?q气?f'

1000式中 Q气——空气反冲洗时所需空气流量（m3/s）；

q气——空气冲洗强度[L/（s·m2）]；一般采用13~17L/（s·m2） 设计中取q气=15L/（s·m2）

Q气?q气?f'?0.825 1000空气通过圆孔的流速为0.852/0.157=5.25m/s 5.底部配水系统

底部配水系统采用QS型长柄滤头，材质为ABS工程塑料，塑料味55只/m2，滤头安装在混凝土滤板上，滤板搁置在梁上。滤头长为28.5cm；滤帽上有缝隙36条；滤柄上不有φ2mm气孔，下部有长65mm、宽1mm条缝。

滤板、滤梁均为钢筋混凝土预制配件。滤板制成矩形或正方形，但边长最好

不要超过1.2m。滤板的宽度为10cm，高度和长度根据实际情况决定。

为了确保反冲洗是滤板下面任何一点的压力均等，并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层，滤板与滤池之间有一个高度适当的空间。一般来讲，滤板下面清水区的高度为0.85~0.95m，该高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上，从而保证了滤池的正常过滤和反冲洗效果。设计中取滤板下清水区的高度H5位0.88m。 4.5.4过滤系统

滤料选用石英砂，粒径0.95~1.35mm，不均匀系数Kh=1.0~1.3，滤层厚度一般采用1.2~1.5m，设计中取滤层厚度为H6=1.2m。

滤层上水深一般采用1.2~1.3m，设计中取滤层上水深H7为1.2m。 4.5.5排水系统

1.排水渠终点水深H?Q4?Q5

3B2?v7式中 H3——排水渠终点水深（m）；

v7——排水渠流速（m/s）；一般采用大于等于1.5m/s

设计中取排水渠和气水分配渠等宽，及B2=，取v7=m/s

H3?Q4?Q5

B2?v72.排水渠起端水深

H4?32hk3i?l2i?l

?H2??H233hk?(Q4?Q5) g?B222式中 H4——排水渠起端水深（m）；

v7——排水渠临界水深（m）； i——排水渠底坡； l——排水渠长度（m）

设计中取排水渠长度等于滤池长度，及l=m，排水渠底坡i=8.2%

H4?2hk3i?l2i?l

?H2??H2333hk?(Q4?Q5) g?B222按照要求，排水槽堰顶应高出石英砂滤料0.5m，则中间渠总高为滤板下水区的高度+滤板厚+滤料层厚+0.5，即 4.5.6滤池总高

H?H5+H6+H7+H8+H9式中 H——滤池总高度（m）；

H5——滤板下清水区的高度（m）； H6——滤层厚度（m）； H7——滤层上水深（m）； H8——滤板厚度（m）； H9——超高（m）；

设计中取H8=0.12m，H9=0.3m

H?H5+H6+H7+H8+H9

4.5 V型滤池 4.5.1平面尺寸设计

F?Q n?v式中 F——每组滤池所需面积（m2）；

Q——滤池设计流量（m3/h）； n——滤池分组数（组）；

v——设计滤速（m/h）；；一般采用8~15m/h。 设计中取v=10m/h，n=2

6750 F??337.5m22?10单格滤池面积f?F

N式中 f——单格滤池面积（m2）；

N——每组滤池分隔数（格）； 设计中取N=4

f?337.5 ?84.37m24一般规定V型滤池分长宽比为2:1~4:1，滤池长度一般不宜小于11m；滤池中央气、水分配槽将滤池宽度分成两半，每一半的宽度不宜超过4m。

单格滤池的实际面积

f'?B?L

式中 f’——单格滤池面积实际面积（m2）；

B——单格池宽（m）；

L——单格池长（m），一般采取大于等于11m。

设计中取其长宽比为2.5:1，即取L=15m，B=6m，

2f'?15?6?90m正常过滤时实际滤速v'?Q1 N?f'Q1?Q n式中 v’——正常过滤时实际速度（m/h）；

Q1——一组滤池的设计流量（m3/h）；

Q1?6750 ?3375m3/h?0.9375m3/s23375 v'??9.375m/h4?90一格冲洗时其他滤格的滤速v?nQ (N?1)f式中 vn——一格冲洗时其他滤格的滤速（m/h），一般采用10~14m/h。

vn?4.5.2进水系统 （1）进水总渠

3375?12.5m/h

?4?1??90H1?B1?Q1/v1

式中 H1——进水总渠内水深（m）；

B1——进水总渠净宽（m）；

v1——进水总渠内流速（m/s），一般采用0.6~1.0m/s 设计中取H1=1.0m，v1=0.8m/s

B1?0.9375 ?1.17m0.8?1（2）气动隔膜阀的阀口面积A?Q2

V2式中 A——动隔膜阀口面积（m）； Q2——每隔滤池的进水量（m3/s）；Q?Q1

2N v2——通过阀门的流速（m/s）；一般采用0.6~1.0m/s。 设计中取v2=0.8m/s

Q2?0.9375?0.234m3/s 40.234A??0.293m2

0.82气动隔膜阀阀口处的水头损失h??v2

12g式中?——气动隔膜阀阀口处的局部阻力系数。

2设计中取?= 1.0 h?1.0?0.8?0.033

12?9.8?Q?2/3（3）进水堰堰上水头h?22??mb2g?? ??式中 h2——堰上水头（m）；

m——薄壁堰流量系数，一般采用0.42~0.50； b——堰宽（m）。 设计中取m= 0.50，b=3m，

2/3h?0.234?2???0.5?3?2?9.8???0.107m

（4）V型进水槽h3?2Q3vtg? 3?式中 h3——V型进水槽内水深（m）；

Q3——进入V型进水槽的流量（m3/s）； v3——V型进水槽的流速，一般采用0.6~1.0m/s。 α——V型槽夹角，α=50°~ 55°。 设计中每格滤池设两个V型进水槽，则

QQ23?2?0.117m3/s 取v3=0.8m/s，α=50°h2?0.1173?0.8?tg500?0.50m （5）V型槽扫洗小孔Q?q2?f

41000A41?Q?2gh 3d?4A1?n?1000 2式中 Q4——表面扫洗流量（m3/s）；

q2 ——表面扫洗水强度[L/（s·m2）]；一般采用1.4~2.3L/（s·m2）小孔总面积（m2） μ——孔口流量系数；

d——小孔直径（mm）；

n2——小孔数目（个）；

A1——

设计中取q2=1.8L/（s·m2），μ=0.62，取每个V型槽扫洗小孔数目28个，

则n2=56个

Q4?0.18?90 ?0.162m3/s1000A1?0.162?0.083m2

0.62?2?9.8?0.5d?4?0.083?1000?44mm

3.14?56验算小孔流速v4v?Q4?0.162?1.95m/s?1.0m/s

4A10.0834.5.3反冲洗系统

（1）气、水分配渠（按反冲洗水流量计算）

Q5?f'?q1 1000H2?B2?Q5/v5式中 Q5——反冲洗水量（m3/s）；

q1——反冲洗强度[L/（s·m2）]；一般采用4~6L/（s·m2）； v5——气、水分配渠中水的流速（m/s），一般采用1.0~1.5m/s H2——气、水分配渠内水深（m）；

B2——气、水分配渠宽度（m）。

设计中取q1=5L/（s·m2），v=1.2m/s，B=0.5m

Q5?90?5?0.45m3/s 10000.45H2??0.75m

1.2?0.5（2）配水方孔面积和间距F?Q5

1v6n3?F1 f1式中 F1——配水方孔总面积（m2）；

v6——配水方孔流速（m/s）；一般采用0.5m/s f1——单个方孔的面积（m2）。

n3——方孔个数（个）。 设计中取v6=0.5m/s，f1=0.10?0.10m2

F1?0.45 ?0.9m20.50.9 n3??90个0.01在气水分配渠两侧分别布置45个配水方孔，孔口间距0.3m。 （3）布气圆孔的间距和面积

布气圆孔的数目及间距和配水方孔相同，采用直径为60mm的圆孔，其单孔面积为 3.14／4×0.062=0.0028m2，所有圆孔的面积之和为90×0.0028=0.252m2。 （4）空气反冲洗时所需空气流量

q气?f'

Q气?1000式中 Q气——空气反冲洗时所需空气流量（m3/s）；

q气——空气冲洗强度[L/（s·m2）]；一般采用13~17L/（s·m2） 设计中取q气=13L/（s·m2）

Q气?13?90 ?1.17m3/s1000空气通过圆孔的流速为1.17/0.252=4.64m/s （5）底部配水系统

底部配水系统采用QS型长柄滤头，材质为ABS工程塑料，塑料味90只/ m2，滤头安装在混凝土滤板上，滤板搁置在梁上。滤头长为28.5cm；滤帽上有缝隙36条；滤柄上不有φ2mm气孔，下部有长65mm、宽1mm条缝。

滤板、滤梁均为钢筋混凝土预制配件。滤板制成矩形或正方形，但边长最好不要超过1.2m。滤板的宽度为10cm，高度和长度根据实际情况决定。

为了确保反冲洗是滤板下面任何一点的压力均等，并使滤板下压入的空气可以尽快形成一个气垫层，滤板与滤池之间有一个高度适当的空间。一般来讲，滤板下面清水区的高度为0.85~0.95m，该高度足以使空气通过滤头的孔和缝得到充分的混合并均匀分布在整个滤池面积之上，从而保证了滤池的正常过滤和反冲洗效果。设计中取滤板下清水区的高度H5为0.88m。

4.5.4过滤系统

滤料选用石英砂，粒径0.95~1.35mm，不均匀系数Kh=1.0~1.3，滤层厚度一般采用1.2~1.5m，设计中取滤层厚度为H6=1.2m。

滤层上水深一般采用1.2~1.3m，设计中取滤层上水深H7为1.2m。 4.5.5排水系统

1.排水渠终点水深H?Q4?Q5

3B2?v7式中 H3——排水渠终点水深（m）；

v7——排水渠流速（m/s）；一般采用? 1.5m/s

设计中取排水渠和气水分配渠等宽，及B2=0.5m，取v7=1.5m/s

H3?0.162?0.45 ?0.82m0.5?1.52.排水渠起端水深

H4?32hk3i?l2i?l

?H2??H233hk?(Q4?Q5) g?B222式中 H4——排水渠起端水深（m）；

v7——排水渠临界水深（m）； i——排水渠底坡； l——排水渠长度（m）

设计中取排水渠长度等于滤池长度，即l=15m，排水渠底坡i=8.2%

3hk?(0.162?0.45)?0.53m 29.8?0.522?0.5330.082?152?0.082?15H4??0.75???0.26m

0.7533按照要求，排水槽堰顶应高出石英砂滤料0.5m，则中间渠总高为滤板下水区的高度+滤板厚+滤料层厚+0.5，即0.85+0.10+1.2+0.5=2.65m。

4.5.6滤池总高

H?H5+H6+H7+H8+H9式中 H——滤池总高度（m）；

H5——滤板下清水区的高度（m）； H6——滤层厚度（m）； H7——滤层上水深（m）； H8——滤板厚度（m）； H9——超高（m）；

设计中取H8=0.12m，H9=0.3m

H?0.88?1.2?1.2?0.12?0.3?3.70m4.6 消毒

4.6.1加氯量的确定

（1）水厂设计：Q?162000m3/d

加氯量一般采用0.5~1.0g/m3，本设计取a=1.0g/m3， （2）加氯量：q?0.001aQ?0.001?1?162000?162kg/d （3）储氯量（按一个月考虑）：G?30?q?30?162?4860kg/月

（4）氯瓶数量：采用容量为500kg的焊接液氯钢瓶，其外形尺寸为：外径600mm，瓶高H=1800mm，公称压力2MPa。氯瓶采用两组，每组10个，一组使用，一组备用，每组使用周期约为36d。另设中间氧瓶一只，以沉淀氯气中的杂质，还可防止水流进入氯瓶。

（5）加氯机数量：采用ZJ-Ⅱ型转子真空加氯机2台，交替使用。加氯机安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间的净距为0.8m 4.6.2加氯间的布置

设水厂所在地主导风向为东北风，加氯间靠近滤池和清水池，也尽量保证其滤池设置的东北方向无居住区或者水厂办公区、生活区。

在加氯间、氯库低处各设排风扇一个，换气量每小时8～12次，并安装漏气探测器，其位置在室内地面以上20cm。设置漏气报警仪，当检测的漏气量达到

2～3mg/kg时即报警，切换有关阀门，切断氯源，同时排风扇动作。

为搬运氯瓶方便，氯库内设单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶正上方，轨道通到氯库大门以外。

加氯间外布置防毒面具、抢救材料和工具箱，照明和通风设备在室外设开关。 在加氯间引入一根DN50的给水管，水压大于20mH2O，供加氯机投药用；在氯库引入DN32给水管，通向氯瓶上空，供喷淋用。 4.7 清水池

4.7.1清水池的有效容积

清水池的有效容积，包括调节容积，消防贮水量和水厂自用水的调节量。清水池的调节容积：

V1?kQ

式中 k—经验系数一般采用10%-20%；本设计k=10%。 Q—设计供水量Q?162000m3/d；

V1?0.1?162000?16200m3

消防用水量按同时发生两次火灾，一次火灾用水量取25L/s，连续灭火时间为2h，则消防容积：

V2?25?2?3600?180m3100

根据本水厂选用的构筑物特点，则清水池总有效容积为：

V?V1?V2?16200?180?16380m3

清水池共设4座，有效水深取H=4.0m，则每座清水池的面积为：

F?V16380??1024m2 4H4?4.0取清水池的宽度B为20m，则清水池长度L为：

L?A1024??51.2m，设计中取52m B20则清水池实际有效容积为52?20?4=4160m3，超高取0.5m，则清水池总高取H=4+0.5=4.5m。 4.7.2管道系统

（1）清水池的进水管：

D1?4Q4?0.9375??0.610m?700mm（设计中取进水管流速为n?v3.14?4?0.8v?0.8m/s）

设计中取进水管管径为DN700mm，进水管内实际流速为0.6m/s。 （2）清水池的出水管

由于用户的用水量时时变化，清水池的出水管应按出水量最大流量设计：

Q1?kQ 24式中 Q——最大流量（m3/h）；

Q1——设计水量（m3/d）；

K——是变化系数，一般采用1.3~2.5。

设计中取时变化系数k=1.5，所以：

Q1?1.5?162000?10125m3/h?2.813m3/s

24出水管管径：

D2?4Q14?2.813??1.06m（设计中取出水管流速为v?0.8m/s） n?v3.14?4?0.8设计中取出水管管径为DN1000mm，进水管内实际流速为0.90m/s （3）清水池的溢流管

溢流管的管径与进水管相同，取为DN700mm。在溢流管管端设喇叭口，管上不设阀门。出口设置网罩，防止虫类进入池内。

（4）清水池的排水管

清水池内的水在检修时需要放空，需要设排水管。排水管径按2h内将水放空计算。排水管流速按1.2m/s估计，则排水管的管径为：

D3?4V4?4095??0.78m t?v2?3600?3.14?1.2设计中取排水管径为DN800mm。

清水池的防空也常采用潜水泵排水，在清水池低水位时进行。 4.7.3清水池的布置

（1）导流墙

在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间不小于30min。每座清水池内导流墙设置3条，间距为15m将清水池分成4格。导流墙底部每隔5m设0.1m×0.1m的过水方孔。

（2）检修孔

在清水池的顶部设圆形检修孔2个，直径为1200mm。 （3）通气管

为了使清水池内空气流通，保证水质新鲜，在清水池顶部设通气孔，通气孔共设16个，每格设4个，通气管管径为200mm，通气管伸出地面高度高低错落，便于空气流通。

清水池顶部应设有0.5~1.0m的覆土厚度，并加以绿化，美化环境。此处取覆土厚度为1.0m。

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