气浮设计计算

6气浮 叶轮气浮池计算书及设备选型 序号 设计项目 计算说明 取值 单位 备注 一、计算输入 1 最大流量 Q 10 m3/h 0.167 m3/min 2 气浮分离时间 t 20 min 一般20~25min 3 压力系数 φ 0.20 φ=0.2~0.3 4 叶轮圆周线速度 μ 12.0 m/s μ=10~15m/s 5 气水混合体的密度 ρ 0.67 kg/L 6 叶轮直径 D 0.22 m 200~400mm，最大不超过600mm 7 曝气系数 β 0.3 根据试验确定，一般取0.30 8 叶轮效率 η 0.2 0.2~0.3 二、计算结果 1 总池容W W=aQt 3.70 系数 a 1.10 一般a=1.1~1.2 2 总面积F F=W/h 1.69 m2 工作水深 h=H/ρ 2.19 m 在1.5~2.5m，不宜超过3m，符合要求 静水压力 H=φμ2/2g 1.47 m φ=0.2~0.3，上已提到 3 每池面积f f=L2 1.74 m2 每池边长L L=6D 1.32 m 边长不超过叶轮直径的6倍 4 池数（叶轮数）n n=F/f 1.00 个 5 叶轮吸入的气水混合量q q=1000Q/[60n(1-β)] 3.97 L/s 6 叶轮转速ω ω=60μ/πD 1043 r/min 7 叶轮所需功率N N=ρHq/102η 0.19 kW 加压溶气气浮（平流式）计算书及设备选型 序号 设计项目 计算说明 取值 单位 备注 一、计算输入 1 流量参数 最大总流量 Q总 170 m3/h 池数 n 2 个 每池最大流量 Q=Q总/n 85 m3/h 2 工艺指标参数 空气容重 γ 1.164 g/L 20℃时，查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 所得 空气溶解度 Cs 18.70 mL/L·atm 加压溶气系统的溶气效率 f 0.8 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% 溶气压力 P 4.00 atm 3~5 溶气水回流比 R 25.0% 宜为25%~50%,(水质较差水量较小时,可适当增大) 安全系数 ψ' 1.3 1.2~1.5 溶解度系数 KT 0.0243 20℃时，查表所得 气固比 a 0.006 0.005~0.06，SS不高时0.005~0.006，污泥浓缩时0.03~0.04 悬浮物（或污泥浓度） Sa 2.6 kg/m3 即，g/L 二、计算结果 1 工艺指标 1.1 气固比计算法 ① 所需空气量Qg Qg=aQSa 1.33 kg/h ② 所需额定气量Qg' Qg'=ψ'Qg/60γ 0.025 m3/min ③ 回流比R R=1000aSa/γCs(fP-1) 32.6% ④ 溶气水量Qr Qr=RQ 27.69 m3/h 按回流比计算 Qr=1000*Qg/736fPKT 23.17 按溶解度计算 1.2 回流比计算法 ① 所需空气量Qg Qg=γCs(fP-1)RQ/1000 1.02 kg/h ② 所需额定气量Qg' Qg'=ψ'Qg/60γ 0.019 m3/min ③ 溶气水量Qr Qr=RQ 21.25 m3/h 按回流比计算 Qr=1000*Qg/736fPKT 17.78 kg/h 按溶解度计算 1.3 经验法 所需额定气量Qg' Qg'=25%RQ/60 0.115 m3/min 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 1.4 设计时取以上最大值 ① 回流比R R=MAX() 32.6% ② 所需额定气量Qg' Qg'=MAX() 0.115 m3/min ③ 溶气水量Qr Qr=MAX() 27.690 m3/h 1.5 空压机选型 ① 型号 Z-0.05/6 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P589页空压机选型 ② 主要参数 气量 0.05 m3/min 最大压力 0.6 MPa 电动机功率 0.75 kW 数量 2 台 2 气浮池本体 2.1 接触室 参数 上升流速 vc 18.0 m/s 10~20mm/s 堰上水深H2 H2 0.30 m 300mm 宽度B B 2.50 m ≤4.5m 计算 ① 表面积Ac Ac=(Q+Qr)/3.6vc 1.74 m2 ② 长度Lc Lc=Ac/B 0.70 m ③ 水力停留时间tc tc=1000*(H-H2)/vc 94.44 s 大于60s 2.2 分离室 参数 向下平均流速vs vs 2.0 mm/s 1.5~3mm/s，浓缩池0.06~0.25mm/s 有效水深H H 2.00 m 2.0~2.5m，浓缩池3~4m 计算 ① 表面积As As=(Q+Qr)/3.6vs 15.65 m2 ② 长度Ls Ls=As/B 6.26 m ≤15m 校核：分离室长宽比 Ls/B 2.50 在1~3之间 (作浓缩池时，深宽比) H/B 0.80 气浮浓缩池才有宽深比＞0.3 (作浓缩池时，长宽比) (Lc+Ls)/B 2.78 气浮浓缩池长宽比3~4 ③ 水力停留时间ts ts=1000*H/60vs 16.67 min ＜1h，一般10~20min ④ 气浮池总容积V V=(Ac+As)H 34.78 m3 ⑤ 校核总停留时间T T=60V/(Q+Qr) 18.52 min ＜1h，一般10~20min，浓缩池30~120min ⑥ 校核水平流速v v=(Q+Qr)/(H*B) 6.26 mm/s ≤10mm/s，一般4~10mm/s 2.3 水位控制室 ① 宽度B3 B3 0.9 m 不小于900mm，以便安装水位调节器，并检修 ② 长度L3 L3=B 2.5 m 等于分离室宽度 2.4 反应区 参数 水力停留时间 tf 7.5 min 5~10min 反应区出口段流速 vf 0.10 m/s 0.1m/s，也有的取0.2~0.4m/s 计算 ① 容积Vf Vf=Q/tf 10.63 m3 ② 宽度Bf Bf=B 2.50 m 等于分离室宽度 ③ 长度Lf Lf=Vf/(Bf*H) 2.13 m ④ 反应区出口段空隙高度hf hf=Q/(Lf*Bf*vf) 44.4 mm 3 溶气设备 3.1 参数 单位罐截面积的水力负荷 I 100.0 m3/(m2·h) 空罐40~80，填料罐100~200 罐顶、底封头高度 Z1 0.30 m 根据罐直径而定 布水区高度 Z2 0.20 m 一般0.2~0.3m 贮水区(液位)高度 Z3 1.00 m 0.6~1.0m，一般取1m 填料层高度 Z4 1.00 m 采用阶梯环时，可取1.0~1.3m 3.2 计算 ① 溶气罐直径Dd Dd=(4Qr/πI)^0.5 0.59 m ② 溶气罐高度Z Z=2Z1+Z2+Z3+Z4 2.79 m 在2.5~3.5m之间 ③ 校核高径比Z/Dd Z/Dd 4.70 宜为2.5~4 ④ 溶气罐体积Vd Vd=πDd2*Z/4 0.77 m3 ⑤ 溶气罐水力停留时间td td=Vd/60Qr 1.68 min 无填料时3~3.5min；有填料时2min 3.3 选型 ① 型号 TR-5 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P589页溶气罐选型 ② 主要参数 直径 500 mm 总高 3440 mm 工作压力 0.2~0.5 MPa 过水流量 566~883 m3/d 进水管径 100 mm 出水管径 125 mm 进气管径 15 mm 4 集水管、集渣槽 4.1 集水管 在分离室池底20~40cm处 ① 参数 管内流速 v0 0.60 m/s 0.5~0.7m/s 支管数量 n0 4 根 孔眼水头损失 h 0.3 m 孔眼流速系数 μ 1.0 孔眼直径 d1 2.0 cm 10~20mm 孔距 d2 30.0 cm 20~30cm ② 计算 管径 d0=[4(Qr+Q)/3600πv0n0]^0.5 128.90 mm 孔眼流速 v1=μ(2gh^0.5) 2.35 m/s 孔眼总面积 A1=(Q+Qr)/v1 133.08 cm2 每个孔眼面积 a1=πd12/4 3.14 cm2 孔眼总个数 n1=A1/a1 43 个 每根支管需要孔眼数 n2=n1/n0 11 个 每根支管长度 L0=n2*d2/100 3.23 m 校核：分离室长度 Ls 6.26 m 大于支管长度L0，成立 4.2 集渣槽 宽度B4 0.2 m 一般不小于200mm 长度L4 L4=B 2.5 m 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 5 溶气释放器 ① 型号 TV-Ⅱ 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P587页释放器选型 ② 主要参数 选定压力溶气下单个释放器的出流量q 2.48 m3/h 选定溶气压0.30MPa ③ 溶气释放器个数n n=Qr/q 12 个 6 刮渣机 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P590页刮渣机选型 ① 型号 TQ-2 TQ型桥式刮渣机，跨度＜10m ② 主要参数 气浮池净宽 2.0~2.5 m 轨道中心距 2.23~2.73 m 电动机功率 0.75 kW 道轨型号 8 kg/m 浅层气浮池计算书及设备选型 序号 设计项目 计算说明 取值 单位 备注 一、计算输入 1 最大流量 Q 85 m3/h 2 3 4 5 6 7 8 二、计算结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1217气浮浓缩 加压溶气气浮浓缩池（平流式）计算书及设备选型 序号 设计项目 计算说明 取值 单位 备注 一、计算输入 1 污泥参数 总污泥量 Q总 60 m3/h 池数 n 2 个 每池污泥量 Q=Q总/n 30 m3/h ＜100m3/h采用矩形，＞100m3/h时采用辐流式 污泥浓度 Sa 5.0 kg/m3 对应含水率为99.5% 2 工艺指标参数 空气容重 γ 1.164 g/L 20℃时，查表所得 0.1MPa时，空气溶解度 Cs 18.70 mL/L·atm 加压溶气系统的溶气效率 f 0.5 在0.3~0.5MPa下，f一般50%~80% 溶气压力 P 5.00 atm 3~5 安全系数 ψ' 2.0 1.2~1.5 溶解度系数 KT 0.0187 20℃时，查表所得 气固比 a 0.030 污泥浓缩时0.03~0.04 二、计算结果 1 工艺指标 1.1 气固比计算法 ① 所需空气量Qg Qg=aQSa 4.50 kg/h ② 所需额定气量Qg' Qg'=ψ'Qg/60γ 0.129 m3/min ③ 回流比R R=1000aSa/γCs(fP-1) 459.4% ④ 溶气水量Qr Qr=RQ 137.82 m3/h 按回流比计算 Qr=1000*Qg/736fPKT 130.78 按溶解度计算 1.2 经验法 所需额定气量Qg' Qg'=25%RQ/60 0.574 m3/min 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 1.3 设计时取以上最大值 ① 回流比R R 459.4% ② 所需额定气量Qg' Qg'=MAX() 0.574 m3/min ③ 溶气水量Qr Qr=MAX() 137.825 m3/h 1.4 空压机选型 ① 型号 Z-0.05/6 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P589页空压机选型 ② 主要参数 气量 0.05 m3/min 最大压力 0.6 MPa 电动机功率 0.75 kW 数量 2 台 2 气浮池池体（单格） ① 参数 固体负荷 M 1.875 kg/(m2·h) 1.8~5.0 池体长（接触+分离） L 18.00 m 水平流速 v 5.00 mm/s 4~10mm/s 分离区高度d1 d1=w/B 2.10 m 浓缩区高度d2 d2=0.3B 1.35 m ≥1.2或0.3B 死水区高度d3 d3 0.10 m ② 计算 污泥干重 S=QSa 150.00 kg/h 气浮池表面积 F=S/M 80.00 m2 池体宽 B=F/L 4.50 m 过水断面 w=Q/v 9.32 m2 ③ 校核 有效水深H H=d1+d2+d3 3.60 m 3~4m 长宽比 L/B 4.00 3~4之间 深宽比 H/B 0.80 ≥0.3 水力负荷 q'=Q(1+R)/f 2.10 m/h 不投加药剂时1~3.6，一般采用最大水力负荷1.8m/h；投加药剂时可提高50%~100% 停留时间 T=L*B*H/Q(1+R)+tf 1.90 h 停留时间≥20min，投加药剂时，应加上反应时间 2.1 反应区 ① 参数 水力停留时间 tf 10.0 min 5~10min 反应区出口段流速 vf 0.10 m/s 0.1m/s，也有的取0.2~0.4m/s ② 计算 容积Vf Vf=Q/tf 5.00 m3 宽度Bf Bf=B 4.50 m 等于分离室宽度 长度Lf Lf=Vf/(Bf*H) 0.31 m 反应区出口段空隙高度hf hf=Q/(Lf*Bf*vf) 60.0 mm 2.2 接触区 ① 参数 上升流速 vc 15.0 m/s 10~20mm/s 堰上水深H2 H2 0.30 m 300mm 宽度B B 4.50 m ≤4.5m ② 计算 表面积Ac Ac=(Q+Qr)/3.6vc 3.11 m2 长度Lc Lc=Ac/B 0.69 m 水力停留时间tc tc=1000*(H-H2)/vc 220.00 s 大于60s 2.3 分离区长度 Ls=L-Lc 17.31 m ≤15m 2.4 水位控制室 ① 宽度B3 B3 0.9 m 不小于900mm，以便安装水位调节器，并检修 ② 长度L3 L3=B 4.5 m 等于分离室宽度 3 溶气设备 3.1 参数 单位罐截面积的水力负荷 I 80.0 m3/(m2·h) 空罐40~80，填料罐100~200 罐顶、底封头高度 Z1 0.75 m 根据罐直径而定 布水区高度 Z2 0.20 m 一般0.2~0.3m 贮水区(液位)高度 Z3 1.00 m 0.6~1.0m，一般取1m 填料层高度 Z4 1.00 m 采用阶梯环时，可取1.0~1.3m 3.2 计算 ① 溶气罐直径Dd Dd=(4Qr/πI)^0.5 1.50 m ② 溶气罐高度Z Z=2Z1+Z2+Z3+Z4 3.70 m 在2.5~3.5m之间 ③ 校核高径比Z/Dd Z/Dd 2.47 宜为2~4 ④ 溶气罐体积Vd Vd=πDd2*Z/4 6.54 m3 ⑤ 溶气罐水力停留时间td td=Vd/60Qr 2.84 min 1~3min 3.3 选型 ① 型号 TR-12 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P589页溶气罐选型 ② 主要参数 直径 1200 mm 总高 4277 mm 工作压力 0.2~0.5 MPa 过水流量 3534~5087 m3/d 进水管径 200 mm 出水管径 250 mm 进气管径 20 mm 4 集水管、集渣槽 4.1 集水管 在分离室池底20~40cm处 ① 参数 管内流速 v0 0.60 m/s 0.5~0.7m/s 支管数量 n0 4 根 孔眼水头损失 h 0.3 m 孔眼流速系数 μ 1.0 孔眼直径 d1 2.0 cm 10~20mm 孔距 d2 30.0 cm 20~30cm ② 计算 管径 d0=[4(Qr+Q)/3600πv0n0]^0.5 157.30 mm 孔眼流速 v1=μ(2gh^0.5) 2.35 m/s 孔眼总面积 A1=(Q+Qr)/v1 198.19 cm2 每个孔眼面积 a1=πd12/4 3.14 cm2 孔眼总个数 n1=A1/a1 64 个 每根支管需要孔眼数 n2=n1/n0 16 个 每根支管长度 L0=n2*d2/100 4.80 m 校核：分离室长度 Ls 17.31 m 大于支管长度L0，成立 4.2 集渣槽 宽度B4 0.3 m 一般不小于200mm 长度L4 L4=B 4.5 m 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 5 池总长 L总=Lf+Lc+Ls+B3 19.21 m 反应+接触+分离+集水 6 溶气释放器 ① 型号 TV-Ⅱ 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P587页释放器选型 ② 主要参数 选定压力溶气下单个释放器的出流量q 2.48 m3/h 选定溶气压0.30MPa ③ 溶气释放器个数n n=Qr/q 56 个 7 刮渣机 《给水排水设计手册》第3册，城镇排水，P590页刮渣机选型 ① 型号 TQ-5 TQ型桥式刮渣机，跨度＜10m ② 主要参数 气浮池净宽 4.0~5.0 m 轨道中心距 4.23~5.73 m 电动机功率 1.1 kW 道轨型号 8 kg/m