气浮设计计算

序号设计项目计算说明取值单位1最大流量Q10m3/h0.167m3/min2气浮分离时间t20min3压力系数φ0.204叶轮圆周线速度μ12.0m/s5气水混合体的密度ρ0.67kg/L6叶轮直径D0.22m7曝气系数β0.38叶轮效率η0.21总池容WW=aQt3.70系数a1.102总面积FF=W/h1.69m2工作水深h=H/ρ2.19m静水压力H=φμ2/2g1.47m3每池面积ff=L21.74m2每池边长LL=6D1.32m4池数（叶轮数）nn=F/f1.00个5叶轮吸入的气水混合量qq=1000Q/[60n(1-β)]3.97L/s6叶轮转速ωω=60μ/πD1043r/min7叶轮所需功率NN=ρHq/102η0.19kW序号设计项目计算说明取值单位1流量参数叶轮气浮池计算书及设备选型一、计算输入二、计算结果加压溶气气浮（平流式）计算书及设备选型一、计算输入最大总流量Q总170m3/h池数n2个每池最大流量Q=Q总/n85m3/h2工艺指标参数空气容重γ1.164g/L空气溶解度Cs18.70mL/L·atm加压溶气系统的溶气效率f0.8溶气压力P4.00atm溶气水回流比R25.0%安全系数ψ'1.3溶解度系数KT0.0243气固比a0.006悬浮物（或污泥浓度）Sa2.6kg/m31工艺指标1.1气固比计算法①所需空气量QgQg=aQSa1.33kg/h②所需额定气量Qg'Qg'=ψ'Qg/60γ0.025m3/min③回流比RR=1000aSa/γCs(fP-1)32.6%Qr=RQ27.69Qr=1000*Qg/736fPKT23.171.2回流比计算法①所需空气量QgQg=γCs(fP-1)RQ/10001.02kg/h②所需额定气量Qg'Qg'=ψ'Qg/60γ0.019m3/minQr=RQ21.25m3/hQr=1000*Qg/736fPKT17.78kg/h1.3经验法所需额定气量Qg'Qg'=25%RQ/600.115m3/min1.4设计时取以上最大值①回流比RR=MAX()32.6%②所需额定气量Qg'Qg'=MAX()0.115m3/min③溶气水量QrQr=MAX()27.690m3/h1.5空压机选型④③溶气水量Qr溶气水量Qrm3/h二、计算结果①型号Z-0.05/6②主要参数气量0.05m3/min最大压力0.6MPa电动机功率0.75kW数量2台2气浮池本体2.1接触室参数上升流速vc18.0m/s堰上水深H2H20.30m宽度BB2.50m计算①表面积AcAc=(Q+Qr)/3.6vc1.74m2②长度LcLc=Ac/B0.70m③水力停留时间tctc=1000*(H-H2)/vc94.44s2.2分离室参数向下平均流速vsvs2.0mm/s有效水深HH2.00m计算①表面积AsAs=(Q+Qr)/3.6vs15.65m2②长度LsLs=As/B6.26m校核：分离室长宽比Ls/B2.50(作浓缩池时，深宽比)H/B0.80(作浓缩池时，长宽比)(Lc+Ls)/B2.78③水力停留时间tsts=1000*H/60vs16.67min④气浮池总容积VV=(Ac+As)H34.78m3⑤校核总停留时间TT=60V/(Q+Qr)18.52min⑥校核水平流速vv=(Q+Qr)/(H*B)6.26mm/s2.3水位控制室①宽度B3B30.9m②长度L3L3=B2.5m2.4反应区参数水力停留时间tf7.5min反应区出口段流速vf0.10m/s计算①容积VfVf=Q/tf10.63m3②宽度BfBf=B2.50m③长度LfLf=Vf/(Bf*H)2.13m④反应区出口段空隙高度hfhf=Q/(Lf*Bf*vf)44.4mm3溶气设备3.1参数单位罐截面积的水力负荷I100.0m3/(m2·h)罐顶、底封头高度Z10.30m布水区高度Z20.20m贮水区(液位)高度Z31.00m填料层高度Z41.00m3.2计算①溶气罐直径DdDd=(4Qr/πI)^0.50.59m②溶气罐高度ZZ=2Z1+Z2+Z3+Z42.79m③校核高径比Z/DdZ/Dd4.70④溶气罐体积VdVd=πDd2*Z/40.77m3⑤溶气罐水力停留时间tdtd=Vd/60Qr1.68min3.3选型①型号TR-5②主要参数直径500mm总高3440mm工作压力0.2~0.5MPa过水流量566~883m3/d进水管径100mm出水管径125mm进气管径15mm4集水管、集渣槽4.1集水管①参数管内流速v00.60m/s支管数量n04根孔眼水头损失h0.3m孔眼流速系数μ1.0孔眼直径d12.0cm孔距d230.0cm②计算管径d0=[4(Qr+Q)/3600πv0n0]^0.5128.90mm孔眼流速v1=μ(2gh^0.5)2.35m/s孔眼总面积A1=(Q+Qr)/v1133.08cm2每个孔眼面积a1=πd12/43.14cm2孔眼总个数n1=A1/a143个每根支管需要孔眼数n2=n1/n011个每根支管长度L0=n2*d2/1003.23m校核：分离室长度Ls6.26m4.2集渣槽宽度B40.2m长度L4L4=B2.5m5溶气释放器①型号TV-Ⅱ②主要参数2.48m3/h③溶气释放器个数nn=Qr/q12个6刮渣机①型号TQ-2②主要参数气浮池净宽2.0~2.5m轨道中心距2.23~2.73m电动机功率0.75kW道轨型号8kg/m选定压力溶气下单个释放器的出流量q序号设计项目计算说明取值单位1最大流量Q85m3/h2345678123456789101112浅层气浮池计算书及设备选型一、计算输入二、计算结果备注一般20~25minφ=0.2~0.3μ=10~15m/s200~400mm，最大不超过600mm根据试验确定，一般取0.300.2~0.3一般a=1.1~1.2在1.5~2.5m，不宜超过3m，符合要求φ=0.2~0.3，上已提到边长不超过叶轮直径的6倍备注叶轮气浮池计算书及设备选型一、计算输入二、计算结果加压溶气气浮（平流式）计算书及设备选型一、计算输入0.8~0.9，对装阶梯环填料的溶气罐可取0.9；在0.3~0.5MPa下，f一般50%~80%3~5宜为25%~50%,(水质较差水量较小时,可适当增大)1.2~1.520℃时，查表所得0.005~0.06，SS不高时0.005~0.006，污泥浓缩时0.03~0.04即，g/L按回流比计算按溶解度计算按回流比计算按溶解度计算空气量以体积计，可按污水量5%~10%计算，设计时应按25%过量考虑二、计算结果20℃时，查表所得《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P589页空压机选型10~20mm/s300mm≤4.5m大于60s1.5~3mm/s，浓缩池0.06~0.25mm/s2.0~2.5m，浓缩池3~4m≤15m在1~3之间气浮浓缩池才有宽深比＞0.3气浮浓缩池长宽比3~4＜1h，一般10~20min＜1h，一般10~20min，浓缩池30~120min≤10mm/s，一般4~10mm/s不小于900mm，以便安装水位调节器，并检修等于分离室宽度5~10min0.1m/s，也有的取0.2~0.4m/s等于分离室宽度空罐40~80，填料罐100~200根据罐直径而定一般0.2~0.3m0.6~1.0m，一般取1m采用阶梯环时，可取1.0~1.3m在2.5~3.5m之间宜为2.5~4无填料时3~3.5min；有填料时2min《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P589页溶气罐选型在分离室池底20~40cm处0.5~0.7m/s10~20mm20~30cm大于支管长度L0，成立一般不小于200mm小于5m一端排泥；大于5m两端排泥；浮渣浓度高时，坡度0.03~0.05《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P587页释放器选型选定溶气压0.30MPa《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P590页刮渣机选型TQ型桥式刮渣机，跨度＜10m备注浅层气浮池计算书及设备选型一、计算输入二、计算结果序号设计项目计算说明取值单位1污泥参数总污泥量Q总60m3/h池数n2个每池污泥量Q=Q总/n30m3/h污泥浓度Sa5.0kg/m32工艺指标参数空气容重γ1.164g/L0.1MPa时，空气溶解度Cs18.70mL/L·atm加压溶气系统的溶气效率f0.5溶气压力P5.00atm安全系数ψ'2.0溶解度系数KT0.0187气固比a0.0301工艺指标1.1气固比计算法①所需空气量QgQg=aQSa4.50kg/h②所需额定气量Qg'Qg'=ψ'Qg/60γ0.129m3/min③回流比RR=1000aSa/γCs(fP-1)459.4%Qr=RQ137.82Qr=1000*Qg/736fPKT130.781.2经验法所需额定气量Qg'Qg'=25%RQ/600.574m3/min1.3设计时取以上最大值①回流比RR459.4%②所需额定气量Qg'Qg'=MAX()0.574m3/min③溶气水量QrQr=MAX()137.825m3/h1.4空压机选型①型号Z-0.05/6②主要参数气量0.05m3/min最大压力0.6MPa电动机功率0.75kW加压溶气气浮浓缩池（平流式）计算书及设备选型一、计算输入二、计算结果④溶气水量Qrm3/h数量2台2气浮池池体（单格）①参数固体负荷M1.875kg/(m2·h)池体长（接触+分离）L18.00m水平流速v5.00mm/s分离区高度d1d1=w/B2.10m浓缩区高度d2d2=0.3B1.35m死水区高度d3d30.10m②计算污泥干重S=QSa150.00kg/h气浮池表面积F=S/M80.00m2池体宽B=F/L4.50m过水断面w=Q/v9.32m2③校核有效水深HH=d1+d2+d33.60m长宽比L/B4.00深宽比H/B0.80水力负荷q'=Q(1+R)/f2.10m/h停留时间T=L*B*H/Q(1+R)+tf1.90h2.1反应区①参数水力停留时间tf10.0min反应区出口段流速vf0.10m/s②计算容积VfVf=Q/tf5.00m3宽度BfBf=B4.50m长度LfLf=Vf/(Bf*H)0.31m反应区出口段空隙高度hfhf=Q/(Lf*Bf*vf)60.0mm2.2接触区①参数上升流速vc15.0m/s堰上水深H2H20.30m宽度BB4.50m②计算表面积AcAc=(Q+Qr)/3.6vc3.11m2长度LcLc=Ac/B0.69m水力停留时间tctc=1000*(H-H2)/vc220.00s2.3分离区长度Ls=L-Lc17.31m2.4水位控制室①宽度B3B30.9m②长度L3L3=B4.5m3溶气设备3.1参数单位罐截面积的水力负荷I80.0m3/(m2·h)罐顶、底封头高度Z10.75m布水区高度Z20.20m贮水区(液位)高度Z31.00m填料层高度Z41.00m3.2计算①溶气罐直径DdDd=(4Qr/πI)^0.51.50m②溶气罐高度ZZ=2Z1+Z2+Z3+Z43.70m③校核高径比Z/DdZ/Dd2.47④溶气罐体积VdVd=πDd2*Z/46.54m3⑤溶气罐水力停留时间tdtd=Vd/60Qr2.84min3.3选型①型号TR-12②主要参数直径1200mm总高4277mm工作压力0.2~0.5MPa过水流量3534~5087m3/d进水管径200mm出水管径250mm进气管径20mm4集水管、集渣槽4.1集水管①参数管内流速v00.60m/s支管数量n04根孔眼水头损失h0.3m孔眼流速系数μ1.0孔眼直径d12.0cm孔距d230.0cm②计算管径d0=[4(Qr+Q)/3600πv0n0]^0.5157.30mm孔眼流速v1=μ(2gh^0.5)2.35m/s孔眼总面积A1=(Q+Qr)/v1198.19cm2每个孔眼面积a1=πd12/43.14cm2孔眼总个数n1=A1/a164个每根支管需要孔眼数n2=n1/n016个每根支管