氯碱化工厂沉淀池过滤器设计计算书

氯碱化工厂沉淀池过滤器设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、基础参数计算,,,,,,,,,

1,污水处理量,Q,设计值,-,m³/h,100,系统总处理水量,工艺设计,30万吨/年烧碱

2,进水悬浮物含量,SS_in,设计值,-,mg/L,200,最大进水悬浮物浓度,水质要求,设计进水水质

3,出水悬浮物含量,SS_out,设计值,-,mg/L,20,要求出水悬浮物浓度,排放标准,GB15581

4,悬浮物去除率,η_ss,计算值,η_ss=(SS_in-SS_out)/SS_in×100,%,90,悬浮物去除效率,效率计算,≥90%

5,操作压力,P,设计值,-,MPa,0.3,工作压力,工艺设计,0.2-0.4MPa

6,操作温度,T,设计值,-,℃,25,工作温度,工艺设计,污水温度

7,污水密度,ρ,查表值,-,kg/m³,1000,污水密度,物理性质,近似水的密度

8,污水粘度,μ,查表值,-,mPa·s,1.0,污水粘度,物理性质,25℃时

二、沉淀池设计计算,,,,,,,,,

9,沉淀池表面负荷,q_s,设计值,-,m³/(m²·h),1.2,沉淀池表面负荷,GB50014,推荐1-2m³/(m²·h)

10,沉淀池停留时间,t_s,设计值,-,h,2.0,污水在沉淀池停留时间,GB50014,推荐1.5-2.5h

11,沉淀池表面积,A_s,计算值,A_s=Q/q_s,m²,83.3,沉淀池有效表面积,面积计算,A=Q/q

12,沉淀池有效容积,V_s,计算值,V_s=Q×t_s,m³,200,沉淀池有效容积,容积计算,V=Q×t

13,沉淀池长宽比,L/W,设计值,-,-,4,沉淀池长度与宽度比,GB50014,≥4:1

14,沉淀池宽度,W,计算值,W=√(A_s/(L/W)),m,4.6,沉淀池宽度,尺寸计算,W=√(A/4)

15,沉淀池长度,L,计算值,L=(L/W)×W,m,18.4,沉淀池长度,尺寸计算,L=4×W

16,沉淀池有效水深,H_s,计算值,H_s=V_s/A_s,m,2.4,沉淀池有效水深,水深计算,H=V/A

17,沉淀池总高,H_total,计算值,H_total=H_s+0.8,m,3.2,沉淀池总高度,总高计算,包含缓冲层

18,水平流速,v_h,计算值,v_h=L/(t_s×3600),mm/s,2.56,污水水平流速,流速计算,≤7mm/s

19,流速验证,-,判断值,v_h≤7,mm/s,满足,水平流速在允许范围,GB50014,2.56≤7mm/s

三、多介质过滤器设计计算,,,,,,,,,

20,过滤器滤速,v_f,设计值,-,m/h,10,过滤速度,设计经验,8-12m/h

21,过滤器台数,n,设计值,-,台,2,过滤器台数,设计规范,不少于2台

22,单台过滤面积,A_f,计算值,A_f=Q/(n×v_f),m²,5,单台过滤器面积,面积计算,A=Q/(n×v)

23,过滤器直径,D,计算值,D=√(4×A_f/π),m,2.52,过滤器内径,直径计算,圆整为2.6m

24,实际过滤面积,A_act,计算值,A_act=π×(D/2)²,m²,5.31,实际过滤面积,面积计算,直径2.6m

25,实际滤速,v_act,计算值,v_act=Q/(n×A_act),m/h,9.42,实际运行滤速,实际滤速,接近设计值

26,滤料层高度,h_filter,设计值,-,m,1.5,滤料层总高度,设计经验,1.2-1.8m

27,承托层高度,h_support,设计值,-,m,0.3,承托层高度,设计经验,卵石垫层

28,过滤器总高,H_filter,计算值,H_filter=h_filter+h_support+1.2,m,3.0,过滤器总高度,总高计算,包含封头

四、滤料设计,,,,,,,,,

29,无烟煤层高度,h_anthracite,设计值,-,m,0.5,无烟煤层高度,滤料分层,上层

30,无烟煤粒径,d_anthracite,设计值,-,mm,1.0-2.0,无烟煤粒径,滤料规格,有效粒径

31,石英砂层高度,h_sand,设计值,-,m,0.8,石英砂层高度,滤料分层,中层

32,石英砂粒径,d_sand,设计值,-,mm,0.5-1.0,石英砂粒径,滤料规格,有效粒径

33,石榴石层高度,h_garnet,设计值,-,m,0.2,石榴石层高度,滤料分层,下层

34,石榴石粒径,d_garnet,设计值,-,mm,0.2-0.5,石榴石粒径,滤料规格,有效粒径

35,单台滤料体积,V_filter,计算值,V_filter=A_act×h_filter,m³,7.96,单台滤料总体积,体积计算,1.5m滤层

36,无烟煤质量,m_anthracite,计算值,m_anthracite=V_anthracite×ρ_anthracite,kg,896,无烟煤质量,质量计算,ρ=1600kg/m³

37,石英砂质量,m_sand,计算值,m_sand=V_sand×ρ_sand,kg,11150,石英砂质量,质量计算,ρ=2650kg/m³

五、水头损失计算,,,,,,,,,

38,清洁滤层水头损失,h0,计算值,h0=1.067×v_act×h_filter/(g×d²),m,0.32,清洁滤层水头损失,Carman-Kozeny公式,v=9.42m/h

39,运行水头损失,h1,计算值,h1=2×h0,m,0.64,运行时水头损失,经验公式,2倍清洁损失

40,配水系统水头损失,h2,设计值,-,m,0.3,配水系统损失,设计经验,0.2-0.4m

41,总水头损失,h_total,计算值,h_total=h1+h2,m,0.94,总水头损失,总损失计算,0.94m

42,水头损失验证,-,判断值,h_total≤2.0,m,满足,水头损失在允许范围,设计规范,0.94≤2.0m

六、反冲洗系统设计,,,,,,,,,

43,反洗方式,-,选用值,-,-,单水反洗,反冲洗方式,设计经验,单水反洗

44,反洗强度,q_backwash,设计值,-,L/(m²·s),15,反洗水强度,设计经验,12-18L/(m²·s)

45,反洗时间,t_backwash,设计值,-,min,5,反洗持续时间,设计经验,4-6分钟

46,反洗流速,v_backwash,计算值,v_backwash=q_backwash×3.6,m/h,54,反洗时滤料膨胀流速,流速计算,54m/h

47,滤料膨胀率,e,设计值,-,%,50,反洗时滤料膨胀率,设计经验,40-60%

48,膨胀后高度,h_expand,计算值,h_expand=h_filter×(1+e/100),m,2.25,反洗时滤层高度,高度计算,2.25m

49,反洗水量,V_backwash,计算值,V_backwash=A_act×q_backwash×t_backwash×60/1000,m³,2.4,单台反洗水量,水量计算,5分钟反洗

50,反洗水泵流量,Q_backwash,计算值,Q_backwash=q_backwash×A_act×3.6,m³/h,286,反洗水泵流量,流量计算,286m³/h

51,反洗水泵扬程,H_backwash,计算值,H_backwash=h_total+h_pipe+h_filter,m,25,反洗水泵扬程,扬程计算,25m扬程

七、活性炭过滤器设计,,,,,,,,,

52,活性炭滤速,v_act,设计值,-,m/h,12,活性炭过滤速度,设计经验,10-15m/h

53,活性炭接触时间,t_contact,设计值,-,min,6,空床接触时间,设计规范,≥6分钟

54,活性炭层高度,h_act,计算值,h_act=v_act×t_contact/60,m,1.2,活性炭层高度,高度计算,1.2m

55,活性炭体积,V_act,计算值,V_act=A_act×h_act,m³,6.4,活性炭体积,体积计算,单台装填量

56,活性炭质量,m_act,计算值,m_act=V_act×ρ_act,kg,3840,活性炭质量,质量计算,ρ=600kg/m³

57,活性炭更换周期,t_replace,计算值,t_replace=(m_act×1000)/(Q×(SS_in-SS_out)),天,213,活性炭更换周期,寿命计算,约7个月

八、防腐设计,,,,,,,,,

58,沉淀池材质,-,选用值,-,-,钢筋混凝土,沉淀池材质,成本考虑,混凝土结构

59,沉淀池防腐,-,选用值,-,-,FRP内衬,防腐措施,防腐要求,玻璃钢内衬

60,过滤器材质,-,选用值,-,-,Q235-B,过滤器材质,成本考虑,碳钢材质

61,过滤器内衬,-,选用值,-,-,FRP,内衬材质,防腐要求,玻璃钢内衬

62,内衬厚度,δ_lining,设计值,-,mm,3,内衬厚度,防腐设计,3mm内衬

九、结果验证,,,,,,,,,

63,沉淀效果验证,-,判断值,SS_out≤20,mg/L,满足,出水悬浮物合格,排放标准,20≤20mg/L

64,滤速验证,-,判断值,v