V型滤池设计计算361设计参数设计2组滤池，每组滤池设计水量Q=10500m3/d设计滤速v =10m/h,过滤周期48h滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失采用 1.8m第一步气冲冲洗强度q气i = 15L/(s.m2)，气冲时间t气=3min第二步气、水同时反冲q气2 = 15L/(s. m2) ，q水i=4L/(s. m2)，t气冰=4min第三步水冲强度q水2=5L/(s. m2) ，t水=5min冲洗时间t=12min ;冲洗周期T=48h反冲横扫强度1.8L/(s. m2)，滤池采用单层加厚均质石英砂滤料，粒径-1.35mm,不均匀系数。
3.6.2设计计算1.平面尺寸计算1)滤池工作时间T/=24—t 24=24— X 空二T 482)滤池总面积F=2 二21000 =87.9m2vT 10 23.93)滤池的分格滤池底板用混凝土，单格宽B=,单格长L=13m,(一般规定V型滤池的长宽比为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 面积2,共2座，每座面积m2,总面积91m2 4） 校核强制滤速Vv/= _N£ =耳卫=20m/h, 满足 v W 20m/h 的要求。
N 1 2 15） 滤池高度的确定H=H 1+ H 2+ H 3 + H 4+ H 5 + H 6 + H 7 二 I I I I H =4.3m式中：H I ---- 气水室高度，~ 0.9m,取0.8mH 2 —滤板厚度m 取0.1mH 3 -------- 滤料层厚度m 取1.2mH 4 -------- 滤层上水深 m 取1.4mH 5 -------- 进水系统跌差m ,取0.4m H 6——进水总渠超高m 取0.3m H 7 -------- 滤板承托层厚度m ,取0.1m6）水封井设计滤层采用单层均质滤料，粒径〜1.35mm 不均匀系数K 80为 均质滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算2= 180X 0.。
101(1-0・5)X (1)2 120 0.28981 0.530.8 0.1二 cm式中：H 清水流通过滤料层的水头损失，cm ；水的运动黏度，cm 2/s ,20 C 时为cm 2/s ;H 清=180（1-号）2（ 1 3gm 。
d 0)2l0Vg――重力加速度，981 cm 2/s ;m o ――滤料孔隙率，取；d o——与滤料体积相同的球体直径，cm,根据厂家提供数据，取为cml o ――滤层厚度，120 cmv --- 滤速，v=10m/h=0.28m/s——滤料颗粒球度系数，天然沙粒~，取根据经验，滤速为8〜12 m/s时，清洁滤料层的水头损失一般为30〜50 cm,计算值比经验值低，取经验值的底限30 cm位清洁滤料层的过滤水头损失。
正常过滤时，通过长柄滤头的水头损失h < 0.22m，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=+=0.52m,为保证正常过滤时池内液面高出滤料层，水封井出水堰顶高与滤料层相同，设水封井平面尺寸2X2 m2 堰底板比滤池底板低0.3m，水封井出水堰总高为：H 水封=+H 1+ H 2+ H 3+ H7 =++++=2.5m因为每座滤池过滤水量：Q单=vf=10 X =455m3/h=0.13 m3/s2所以水封井出水堰堰上水头由矩形堰的流量公式Q=1.84bh3计算得：h水封=(①)3= (0.13—)‘ =0.108m1.84b 1.842.0则反冲洗完毕，清洁滤料层过滤时，滤池液面比滤料层高+=0.628m2反冲洗管渠系统本设计采用长柄滤头配水配气系统，冲洗水采用冲洗水泵供应，为适应不同冲洗阶段对冲洗水量的要求，冲洗水泵采用两用一备的组合,水泵宜于滤池合建，且冲洗水泵的安装应符合泵房的有关设计规^定。
1)反冲洗用水流量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/( m2.s)3 3Q反水=4水f=5 x=227.5L/s=0.23m /s=819m/hV型滤池反冲洗时，表面扫洗同时进行，其流量：Q 表水=q 表水f= X =0.082 m3/s2)反冲洗配水系统的断面计算配水干管进口流速应为1.5m/s左右，配水干管的截面积A K干二Q反水/ V水干==2反冲洗配水干管采用钢管，DN5O0流速s，反冲洗水由反冲洗配水干管输送至气水分配渠，由气水分配渠底两侧的布水方孔配水到滤池底部布水区，反冲洗水通过布水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值，配水支管流速为〜1.5m/s,取V水支=1.0m/s, 则配水支管的截面积A方孔二Q反水/ V水支==2,此为配水方孔总面积，沿渠长方向两侧各均匀布置10个配水方孔，共计20个，孔中心间距im 每个孔口面积：A小=20=0.0115 m2每个孔口尺寸取x 0. 1m2反冲洗水过孔流速v=2x 10xx =1.15m/s 满足要求。
3）反冲洗用气量计算Q 反气采用鼓风机直接充气，采用两组，一用一备。
反冲洗用气流量按 气冲强度最大时的空气流量计算，这是气冲强度为15L/（ m2.s ）3Q 反气=q 气f=15 x=682.5L/s=0.68m /s4）配气系统的断面计算配气干管进口流速应为5m/s 左右，则配气干管的截面积反冲洗配气干管采用钢管，DN400流速s ,反冲洗用空气由反冲 洗配气干管输送至气水分配渠，尤其水分配渠两侧的布气小孔配气到 滤池底部布水区。
布气小孔紧贴滤板下缘，间距与布水方孔相同共计20个，反冲洗用空气通过布气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。
反冲洗配气支管流速为10m/s 左右，配气支管的截面积A气支=Q反气/ V气支=10=2每个布气小孔面积：A 气孔二A 气支/20=20=0.0034 m2，孔口直径1d 气孔=（4 0.0034）20.07m,取 70mm 3.14每孔配气量：Q 气孔=Q 反气 /20=20=0.034m3/s=122.4m3/h气水分配渠的断面设计A 气干=Q反气=V 气干=0.68=0.136 m2 5对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时，亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大。
因此气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计。
气水同时反冲洗时反冲洗水的流量Q反气水=q?K f=4 x = 182 L/s 0.18m3/s气水同时反冲洗时反冲洗空气的流量Q反气=q气f=15 x=682.5L/s=0.68m3/s气水分配渠的气水流速均按相应的配水配气干管流速取值，则气水分配干渠的断面积：A气水=Q反气水/ V水干+ Q反气/ V气干2=+5=+=0.256 m3.滤池管渠的布置1)反冲洗管渠(1)气水分配渠气水分配渠起端宽取1.2m,高取1.5m,末端宽取1.2m,高取1.0m，则起端截面积为1.8m2,末端截面积1.2m2,两侧沿程各布置10个配水小孔和10个配气小孔，孔间距1m,共20个配水小孔和20 个配气小孔，气水分配渠末端所需最小截面积为20=m2v末端截面积1.2 m2，满足要求。
(2)排水集水槽排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,则排水集水槽起端槽高H 起二H1 + H2+H3 + H7 + 1.2m式中：H, H2, H3同前，为气水分配渠起端高度。
排水集水槽末端槽高H末=H1+ H2 + H3+H7+1.7m其中为气水分配渠末端高度坡底i= H末-H起二工^=> ,符合设计要求。
L 13（3）排水集水槽排水能力校核由矩形断面暗沟（非满流，n=）计算公式校核集水槽排水能力。
设集水槽超高0.3m，则槽内水位高h排集=0.9m，槽宽b排集=1.0m,湿周X=b+2h=+2< =2. 8m水流断面A排集=b排集h排集=< =0. 9m水力半径R=A排集/X==0.32m2 1 2 1水流速度v=R it=03^038l=7.0m/sn 0.013过流能力Q排集=A排集v= < =6.30 m3/s实际过水量Q反二Q反水+Q表水=+=0.312m3/s v 6.12 m3/s,符合设计要求。
2）进水管渠（1）进水管渠：2座滤池分成独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速要求~ 1.2m/s,采用0.8m/s则过滤流量3Q =21000/2=437.5m /h=0.122m3/s 过水断面FQ 0.122=0.16m 2，进水总渠宽 0.8m ，水面高 0.2m 。
v 0.8(2) 单池进水孔：每座滤池在进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三 个进水孔进入滤池，两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔孔口设手动调节闸板，在反冲洗时不关闭，供给反洗表扫用水。
调节闸 板的开启度，使其在反冲洗时的进水量等于表面扫洗用水量，孔口面积按孔口淹没出流公式 Q=0.64A 2gh 计算，其总面积按滤池强制过滤水 量计，强制过滤水量Q 强 0.122 =0.122m3/s2-1孔口两侧水位差取0.1m ,则孔口总面积中间孔面积按表面扫洗水量设计:A 中孔=岛»Q表水二x0.082=0.09m 2Q 强0.122孔口宽B 中孔=0.9 m,孔口高H 中孔=0.1m两个侧孔口设阀门，采用橡胶囊充气阀，每个侧孔面积A孔-A 中孔 0.14 - 0.09 _门 CQE 2A 侧 ------------------- = ------- =0.03m2 2孔口宽B 侧孔=0.3m ，孔口咼H 侧孔=0.1m (3) 宽顶堰：为保证进水稳定性，进水总渠引来的待滤水经过宽顶堰进入每 座滤池内的配水渠，在经配水渠分配到两侧的 V 型槽。
宽顶堰堰宽取Q 强=0.1220.64 ..2gh 0.64 1、、2 9.8 0.12=0.136m 0.14m 2A 表孔= 23.14 0.0252x 90=0.044mb 宽顶=4m 宽顶堰与进水总渠平行布置，与进水总渠侧壁相距0.5m 。
堰上水头由矩形堰的流量公式 Q=.84bh 2/3计算得 ：h 宽顶=（一）3=（ 0.122）^=0.07m1.84b 宽顶1.84 4（4）滤池配水渠：进入每座滤池的待滤水经过宽顶堰溢流至配水渠，由配水渠两 侧的进水孔进入滤池内的 V 型槽，滤池配水渠宽取b 配渠二，渠高为， 渠总长等于滤池总宽，则渠长L 配渠二，当渠内水深h 配渠二时，末端流速 （进来的待滤水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去，每侧流量Q 强/2）满足滤池进水管渠流速的要求（5）配水渠过水能力校核:b配渠h配渠=0.2 0.4 =0 1m2h 配渠b 配渠2 0.2 0.4配水渠水力坡降i 配渠（nv 配渠/R 配渠）2= （0.013 1.0/0.172/3）2<渠内水面降落 h 配渠i 配渠L 配渠 /2=x 2=0.0035m因为配水渠最咼水位h=h 配渠+ h 配渠=+=<渠高，所以配水渠的过水能 力满足要求。