水廠濾池反沖洗泵房選型基本步驟與選型實例
2020-05-200
1. 根據(jù)具體濾池對反沖洗工藝的要求，確定設計 參數(shù)（如濾池面積、反沖洗強度等）
反沖洗強度的確定最為重要，由于反沖洗強度與濾 池所選用的濾料種類、相對密度、原水水質(zhì)、水溫等因 素有關，目前多根據(jù)經(jīng)驗選用，也可根據(jù)有關設計規(guī) 范、手冊選用。
2. 根據(jù)反沖洗強度等設計參數(shù)，計算反沖洗水量 或氣量
反沖洗水量或氣量
Q ="式中" 反沖洗強度，單位為（L/s*m2);
f—單個濾池面積，單位為m2。
3. 根據(jù)具體池形結(jié)構(gòu)和反沖洗管道布置，建立裝 置模型，進行水力計算
計算水泵的揚程$和風機的出口處靜壓力$+ (如
采用氣水反沖洗)，再按水量或氣量！和$或$+，初選 水泵或風機。
水栗揚程 + /*1 + /*2 + /*3 + 7*4 + /*5
式中H0——洗沙排水槽頂與泵吸水池最低水位差，單 位為m;
1H——泵吸水池與濾池間沖洗管的沿程水頭損失 與局部水頭損失之和，單位為m;
h2 ^配水系統(tǒng)水頭損失，單位為m;
h3 承托層水頭損失，單位為m; h4 濾層水頭損失，單位為m; h5 富余水頭損失，單位為m。
風機出口處靜壓力pA = Pl + p2 + 9810Ap3 + p4 式中Pl——輸氣管道的壓力總損失，單位為Pa;
p2 配氣系統(tǒng)壓力損失，單位為Pa;
K——系數(shù)，1.05~1.10;
P3——配氣系統(tǒng)出口至空氣溢出面的水深，單位 為 m；
&4——富余壓力，取4 900Pa。
4.對初選水泵或風機校核 水泵用作圖法校核，利用水泵性能曲線與裝置管道 特性曲線作圖分析該裝置與水泵運行工況點是否符合。 如不符合可改變管道裝置（即改變管道特性曲線）或另 選水泵。
風機用對比法校核，即用計算法與類比法對比校 核。
二、水廠濾池反沖洗泵房選型實例
廣州市南洲水廠（100萬m3/d)是目前全國最大的 深度處理飲用凈水廠。深度處理是一門新的凈水工藝， 國內(nèi)暫時還沒有相關的設計規(guī)范，炭濾池無論是池型還 是參數(shù)的選取，還在不斷地比較和探索之中。國內(nèi)已建 成的工程實例中，池型和反沖洗工藝不盡相同，設計參 數(shù)差異頗大。其反沖洗采用三階段式，即單獨氣反沖洗 氣、水聯(lián)合反沖洗，單獨水反沖洗，配套的反沖洗泵房 按濾池工藝提出的參數(shù)進行設計。
1. 設計依據(jù)
(1) “南洲水廠活性炭濾池反沖洗專題討論會紀
要”。
(2) “炭濾池反沖洗第二階段的情況小結(jié)”。
(3) “南洲水廠活性炭濾池運行工藝說明”。
2. 設計原則
(1) 滿足炭濾池設計三階段沖洗工藝和反沖洗 強度要求。
(2) 設備選型、配置、運行控制能為按生產(chǎn)實際需 要改變反沖工藝、調(diào)整反沖強度提供可能和實施手段。
3. 設計難點
(1) 水反沖洗強度變化幅度大，從3L/m2*s到
12L/m2*s，強度相差4倍。
(2) 水反沖洗管道系統(tǒng)只能設置一套，過流量相差 4倍工況的管道特性影響水泵的可選性。
4. 設計思路
(1) 氣反沖洗強度變化幅度不大，鼓風機組通過變 頻調(diào)速運行可滿足工藝參數(shù)要求。
(2) 水反沖洗強度變化幅度大，通過組合使用泵組 運行方式，改變水泵特性或管道特性等手段，滿足不同 反沖洗強度要求。
5. 設計計算及設備選型 (1)有關設計計算參數(shù)
1) 濾池參數(shù)濾池共分A、B、C、D四個區(qū)，每區(qū)
12格，共計48格；每格濾池有效濾面91m2; 48格濾池 僅允許逐格進行反沖洗。
2) 反沖洗強度單獨氣反沖洗，氣洗強度8 ~ 12 L/m2*s;氣水混合反沖洗，氣洗強度8~12L/m2%、水 洗強度3~4L/m2*s;大強度單獨水反沖洗，水洗強度 8~12L/m2*s;小強度單獨水反沖洗，水洗強度3~4
L/m2,s。
(2)反沖洗水泵選型及計算
1) 初選水泵組
水量計算：①氣水混合反沖洗！氣、水=3 2 4 */m2.s x 91m2 x 3600/1000 = 982.8 ~ 1 310.4m3/7
②大強度單獨水反沖洗！水=8 2 12 l/m2‘s X 91m2 X 3600/1000 = 2 620.8 ~ 3 931.2m3/h
初選水泵型號：24SA — 18J (葉輪直徑550mm),數(shù) 量：三臺，主要性能參數(shù)：（？=2 052/2 466/2 836nrVh;
= 20.3/18.9/16.lm;，i=740r/min;配 160kW變頻電動 機。
運行說明：①大強度反沖洗開兩臺水泵，一臺備 用。②小強度反沖洗開一臺水泵，采用變頻調(diào)速技術改 變水泵性能并結(jié)合調(diào)節(jié)水泵出水閥門開度改變管道特性 方法，滿足反沖洗強度要求。③水泵工作揚程待定。
2) 水利學計算
水力計算模型，如圖1所示。水泵反沖洗工藝過 程：水泵4將清水經(jīng)喇叭口1吸入、加壓，通過管道9 并經(jīng)過一系列閥門6、7、13等，管件5、8、10等進入 濾池清水坑，再經(jīng)濾頭18對濾桿19反復沖洗，污水排 入排水渠，以達到清洗濾桿的目的。
管道特性曲線表示式計算
"$ = "0 A ! % = "0 A &!2 = "ST A %濾頭 A %濾層=
3.35 + 13.6 !2
說明：①計算參數(shù)表中局部損失系數(shù)查自文獻 [2]。②濾頭和濾層水頭損失，根據(jù)湖南大學一些實測 數(shù)據(jù)給出。
3) 水泵選型校核：以# = 417和740r/min的原有！ 曲線，及水泵并聯(lián)運行特性，計算出不同揚程下的
流量值。再由" = 3.35 A 13.6!2 和" = 5.35 A 13.6!2, 計算出不同流量下的水頭損失值。繪制兩臺水泵并聯(lián)運