气浮设计计算

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,

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,,,,,,

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