水處理常用的計(jì)算公式

1、水處理公式是我們?cè)诠ぷ髦薪?jīng)常要使用到的東西，在這里我總結(jié)了幾個(gè)常常用到的計(jì)算公式，按丿I順序分別為格柵、污泥池、風(fēng)機(jī)、MBR、AAO進(jìn)出水系統(tǒng)以及芬頓、碳源、除磷、反滲透、水泵和隔油池計(jì)算公式,由于篇幅較長(zhǎng)，大家可選擇有目的性的觀看。格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算一、格柵設(shè)計(jì)一般規(guī)定1、柵隙(1) 水泵前格柵柵條間隙應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。廢水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：最大間隙40mm，其中人工清除2540mm，機(jī)械清除1625mm。廢水處理廠亦可設(shè)置粗、細(xì)兩道格柵，粗格柵柵條間隙50100mm。(3) 大型廢水處理廠可設(shè)置粗、中、細(xì)三道格柵。(4) 如泵前格柵間隙不大于25mm，廢水處理系統(tǒng)前可不

2、再設(shè)置格柵。2、柵渣柵渣量與多種因素有關(guān)，在無當(dāng)?shù)剡\(yùn)行資料時(shí)，可以采用以下資料。格柵間隙1625mm;0.100.05m3/103m3(柵渣/廢水)。格柵間隙3050mm;0.030.01m3/103m3(柵渣/廢水)。柵渣的含水率一般為80%，容重約為960kg/m3。(3)在大型廢水處理廠或泵站前的大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3)，一般應(yīng)采用機(jī)械清渣。3、其他參(1) 過柵流速一般采用0.61.0m/s。(2) 格柵前渠道內(nèi)水流速度一般采用0.40.9m/s。(3) 格柵傾角一般采用45。75。，小角度較省力，但占地面積大。(4) 機(jī)械格柵的動(dòng)力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護(hù)設(shè)備的

3、措施。設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物，必須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施。(6)大中型格柵間內(nèi)應(yīng)安裝吊運(yùn)設(shè)備，以進(jìn)行設(shè)備的檢修和柵渣的日常清除。二格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算1、平面格柵設(shè)計(jì)計(jì)算柵槽寬度BB=S(n-l)+亦I99.6寸Hoosz寸、(OO.UT+OSUS寸+0S.6A+0S.TA+00.S寸6Tld-RSfflsfMOS.CN寸HoosooxOOO.SH0XCN+巴xxCN+1TV區(qū)EsfMMd-R曲性M(s)KMomHCNqD+TqDHqo墨頂-R旺壯髒杞快NR00US9HCNqD-R旺壯侖杞快0邑NR00.17s丄qo-R旺壯侖杞快顯且s旺蓋質(zhì)(寸)mEIXMOOoTHO叩OO.OCXJH、悝刪處K、旺

4、壯一呂陋*悝刪幫K-ME豐MM44CN)muvKPImmn000000001x0007+(0叩OO.O0X002TE鰹刪0片滋呂gHHTME程袒MM七afa=fak+nbY(b-3)+ndym(d-0.5)=100.00+0.00x10.00x(5.000-3)+1.00x15.33x(3.000-0.5)=138.33kPa3、結(jié)論P(yáng)k=49.66Kf=1.05,抗浮滿足要求。、NI09USHqdxo寸.0+IdH&-SinaicnuvnmT6ZH-CdxAL+TdxOCN.IH&、NIOS.THqd-器縣質(zhì)豊、NIoo.sHoosx00幻丄d-mm.o讓苗蠱+H-n池內(nèi)底部水壓力：標(biāo)準(zhǔn)值二

5、25.00kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=31.75kN/m23、底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無水，池外填土)：水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc=945.00kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=279.50kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=45.50kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=119.00kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合：Qb=(945.00x1.20+279.50x1.27+45.50x1.27+119.00x1.27x0.90)/42.500=39.59kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合：Qbe=(945.00+279.50+45.50x1.00+1.50x36.000x0.40+10.00x6.50

6、0x0.40)/42.500=31.00kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=39.59-0.300x25.00x1.20二30.59kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合：Qe=31.00-0.300x25.00=23.50kN/m24、底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合：Qb二4.500x8.000x1.50x1.27+945.00x1.20+(3.900x7.400x2.500)x10.00x1.27/42.500=49.86kN/m2板底均布凈反力基本組合：Q=49.86-(0.300x25.00x1.20+2.500x10.00x1.27)=9.11kN

7、/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合：Qbe=4.500x8.000x1.50x0.40+945.00+(3.900x7.400x2.500)x10.00/42.500=39.72kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=39.72-(0.30025.00+2.50010.00)=7.22kN/m2四、內(nèi)力、配筋及裂縫計(jì)算1、彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則頂板：下側(cè)受拉為正，上側(cè)受拉為負(fù)池壁：內(nèi)側(cè)受拉為正，外側(cè)受拉為負(fù)底板：上側(cè)受拉為正，下側(cè)受拉為負(fù)2、荷載組合方式1池外土壓力作用（池內(nèi)無水，池外填土）2池內(nèi)水壓力作用（池內(nèi)有水，池外無土）3池壁溫濕度作用（池內(nèi)外溫差二池內(nèi)溫度-池外溫度）頂板內(nèi)力：計(jì)算跨

8、度：Lx二4.100m,Ly=7.600m,四邊簡(jiǎn)支按雙向板計(jì)算：B側(cè)池壁內(nèi)力：計(jì)算跨度：Lx=7.700m,Ly=2.500m,三邊固定，頂邊簡(jiǎn)支H-is、游回-B回蒲斗M孚同|齋迎爲(wèi)浮(kNm、m二毎;8.13、侖決pffiM;5.61(kN.nvm二毎-6.95、侖決pffiM-5.47毎齋affi(kN.nvm)底板內(nèi)力計(jì)算跨度:Lx=4.200m,Ly=7.700m,四邊簡(jiǎn)支+池壁傳遞彎矩按雙向板計(jì)算。1、池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，荷載組合作用彎矩表(kNm/m)基本組合作用彎矩表：配筋及裂縫：配筋計(jì)算方法：按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋裂縫計(jì)算根據(jù)水池結(jié)構(gòu)規(guī)程附錄A公式計(jì)算。按基本組合彎

9、矩計(jì)算配筋,按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫，結(jié)果如下:頂板配筋及裂縫表（彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm）1、軸功率：N二魚空竺如色Q=池軸功率）XK（電機(jī)貯備丟數(shù)）二電機(jī)所孫功率102x36Mx0.8xfl.98注：0.8是風(fēng)機(jī)效率，是一個(gè)變數(shù)，0.98是一個(gè)機(jī)械效率也是一個(gè)變數(shù)（A型為1,D、F型為0.9&C、B型為0.95）2、風(fēng)機(jī)全壓：（未在標(biāo)準(zhǔn)情況下修正）P1=P2X式中：Pl二工況全壓（Pa）、P2=設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)壓力（或表中全壓Pa）、B二當(dāng)?shù)卮髿鈮海╩mHg）、T2二工況介質(zhì)溫度。C、T1=表中或未修正的設(shè)計(jì)溫度。C、760mmHg=在海拔0m,空氣在20C情況下的大氣壓。

10、海撥高度換算當(dāng)?shù)卮髿鈮海海?60mmHg）（海撥高度十12.75）=當(dāng)?shù)卮髿鈮海╩mHg）注：海拔高度在300m以下的可不修正。1mmH2O=9.8073Pa1mmHg=13.5951mmH2O760mmHg=10332.3117mmH2O風(fēng)機(jī)流量01000m海撥高度時(shí)可不修正；10001500M海撥高度時(shí)加2%的流量；15002500M海撥高度時(shí)加3%的流量；2500M以上海撥高度時(shí)加5%的流量。比轉(zhuǎn)速：nsMBR計(jì)算公式AAO進(jìn)出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算一、曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)初沉池的來水通過DN1000mm的管道送入?yún)捬跞毖鹾醚跗貧獬厥锥说倪M(jìn)水渠道，管道內(nèi)的水流速度為0.84m/s。在進(jìn)水渠道中污水從

11、曝氣池進(jìn)水口流入?yún)捬醵?，進(jìn)水渠道寬1.0m,渠道內(nèi)水深為1.0m,則渠道內(nèi)最大水流速度式中：v1渠內(nèi)最大水流速度(m/s)；b1進(jìn)水渠道寬度(m)；h1進(jìn)水渠道有效水深(m)。設(shè)計(jì)中取b1=1.0m，h1=1.0mV1=0.66/(2X1.0X1.0)=0.33m/s反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積F=Qs/Nv2式中：F每座反應(yīng)池所需孔口面積(m2)；v2孔口流速(m/s)，一般采用0.21.5m/s設(shè)計(jì)中取v2=0.4m/sF=0.66/2X0.4=0.66m2設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.5mX0.5m，則孔口數(shù)N=F/f式中：n每座曝氣池所需孔口數(shù)(個(gè))；f每個(gè)孔口的面積(m2)。n=0.66/0.

12、5X0.5=2.64取n=3孔口布置圖如下圖圖所示：二、曝氣池出水設(shè)計(jì)厭氧一缺氧一好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭式中：H堰上水頭（m）；Q每座反應(yīng)池出水量（m3/s），指污水最大流量（0.579m/s）；與回流污泥量、回流量之和（0.717X160%m3/s）；m流量系數(shù)，一般采用0.40.5；b堰寬（m）；與反應(yīng)池寬度相等。設(shè)計(jì)中取m=0.4,b=5.0m設(shè)計(jì)中取為0.19m。厭氧一缺氧一好氧池的最大出水流量為（0.66+0.66/1.368X160%）=1.43m3/s,出水管管徑采用DN1500mm，送往二沉池，管道內(nèi)的流速為0.81m/s。芬頓計(jì)算公式碳源計(jì)算公式1、碳

13、源選擇通常反硝化可利用的碳源分為快速碳源（如甲醇、乙酸、乙酸鈉等）、慢速碳源（如淀粉、蛋白質(zhì)、葡萄糖等）和細(xì)胞物質(zhì)。不同的外加碳源對(duì)系統(tǒng)的反硝化影響不同，即使外加碳投加量相同，反硝化效果也不同。與慢速碳源和細(xì)胞物質(zhì)相比，甲醇、乙醇、乙酸、乙酸鈉等快速碳源的反硝化速率最快，因此應(yīng)用較多。表1對(duì)比了四種快速碳源的性能。2、碳源投加量計(jì)算1) 氮平衡進(jìn)水總氮和出水總氮均包括各種形態(tài)的氮。進(jìn)水總氮主要是氨氮和有機(jī)氮，出水總氮主要是硝態(tài)氮和有機(jī)氮。進(jìn)水總氮進(jìn)入到生物反應(yīng)池，一部分通過反硝化作用排入大氣，一部分通過同化作用進(jìn)入活性污泥中，剩余的出水總氮需滿足相關(guān)水質(zhì)排放要求。2) 碳源投加量計(jì)算同化作用進(jìn)

14、入污泥中的氮按B0D5去除量的5%計(jì)，即0.05(Si-Se)，其中Si、Se分別為進(jìn)水和出水的BOD5濃度。反硝化作用去除的氮與反硝化工藝缺氧池容大小和進(jìn)水BOD5濃度有關(guān)。反硝化設(shè)計(jì)參數(shù)的概念，是將其定義為反硝化的硝態(tài)氮濃度與進(jìn)水BOD5濃度之比，表示為Kde(kgNO3-N/kgBOD5)。由此可算出反硝化去除的硝態(tài)氮N03-N=KdeSi。從理論上講，反硝化1kg硝態(tài)氮消耗2.86kgBOD5，即：Kde=1/2.86(kgNO3-N/kgBOD5)=0.35(kgNO3-N/kgBOD5)污水處理廠需消耗外加碳源對(duì)應(yīng)氮量的計(jì)算公式為：N=Ne計(jì)-NsNe計(jì)=Ni-KdeSi-0.05

15、(Si-Se)式中：N需消耗外加碳源對(duì)應(yīng)氮量，mg/L；mg/L；Ne計(jì)一根據(jù)設(shè)計(jì)的污水水質(zhì)和設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)計(jì)算出能達(dá)到的出水總氮,Ns二沉池出水總氮排放標(biāo)準(zhǔn)，mg/L；Kde0.35，kgNO3-N/kgBOD5；Si進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；Se出水BOD5濃度，mg/L；Ne計(jì)需通過建立氮平衡方程計(jì)算，生化反應(yīng)系統(tǒng)的氮平衡見圖1。通過計(jì)算出的氮量，折算成需消耗的碳量。除磷計(jì)算公式1、除磷藥劑投加量的計(jì)算國(guó)內(nèi)較常用的是鐵鹽或鋁鹽，它們與磷的化學(xué)反應(yīng)如式(1)、(2)。AI3+PO3-4AIPO4JFe3+PO3-4FePO4J(2)與沉淀反應(yīng)相競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng)是金屬離子與OH-的反應(yīng)，反應(yīng)式如

16、式(3)、(4)Al3+3OH-tAI(OH)3J(3)Fe3+3OH-Fe(OH)3j(4)由式和式可知去除lmol的磷酸鹽，需要lmol的鐵離子或鋁離子由于在實(shí)際工程中，反應(yīng)并不是100%有效進(jìn)行的，加之OH會(huì)參與競(jìng)爭(zhēng)，與金屬離子反應(yīng)，生成相應(yīng)的氫氧化物，如式（3）和式（4）,所以實(shí)際化學(xué)沉淀藥劑一般需要超量投加，以保證達(dá)到所需要的出水P濃度。給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第5冊(cè)和德國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范中都提到了同步沉淀化學(xué)除磷可按1mol磷需投加1.5mol的鋁鹽或鐵鹽）來考慮。為了計(jì)算方便，實(shí)際計(jì)算中將摩爾換算成質(zhì)量單位。如：1molFe=56gFe，1molAl=27gAl，1molP=31gP；也就是說去

17、除1kg磷，當(dāng)采用鐵鹽時(shí)需要投加：1.5乂56/31）二2.7kgFe/kgP；當(dāng)采用鋁鹽時(shí)需投加：1.5乂27/31）=1.3kgAl/kgPo2、需要輔助化學(xué)除磷去除的磷量計(jì)算同步沉淀化學(xué)除磷系統(tǒng)中，想要計(jì)算出除磷藥劑的投加量，關(guān)鍵是先求得需要輔助化學(xué)除磷去除的磷量。對(duì)于已經(jīng)運(yùn)行的污水處理廠及設(shè)計(jì)中的污水處理廠其算法有所不同。1）已經(jīng)運(yùn)行的污水處理廠PPrec二PEST-PER式中PPrec需要輔助化學(xué)除磷去除的磷量，mg/L；PEST二沉池出水總磷實(shí)測(cè)濃度，mg/L；PER污水處理廠出水允許總磷濃度，mg/L。2）設(shè)計(jì)中的污水處理廠根據(jù)磷的物料平衡可得：PPrec二PIAT-PER-PB

18、M-PBioP式中PIAT生化系統(tǒng)進(jìn)水中總磷設(shè)計(jì)濃度，mg/L；PBM通過生物合成去除的磷量，PBM=0.01CB0D，IAT，mg/L；CBOD，IAT生化系統(tǒng)進(jìn)水中BOD5實(shí)測(cè)濃度，mg/L；PBioP通過生物過量吸附去除的磷量，mg/L。PBioP值與多種因素有關(guān)，德國(guó)ATV-A131標(biāo)準(zhǔn)中推薦PBioP的取值可根據(jù)如下幾種情況進(jìn)行估算：當(dāng)生化系統(tǒng)中設(shè)有前置厭氧池時(shí)，PBioP可按（0.010.015）CB0D，IAT進(jìn)行估算。(2)當(dāng)水溫較低、出水中硝態(tài)氮濃度15mg/L，即使設(shè)有前置厭氧池，生物除磷的效果也將受到一定的影響，PBioP可按(0.0050.01)CB0D，IAT進(jìn)行估算

19、。當(dāng)生化系統(tǒng)中設(shè)有前置反硝化或多級(jí)反硝化池，但未設(shè)厭氧池時(shí)，PBioP可按0.005CBOD，IAT進(jìn)行估算。(4)當(dāng)水溫較低，回流至反硝化區(qū)的內(nèi)回流混合液部分回流至厭氧池時(shí)(此時(shí)為改善反硝化效果將厭氧池作為缺氧池使用)，PBioP可按0.005CBOD，IAT進(jìn)行估算。反滲透計(jì)算公式水泵計(jì)算公式泵的揚(yáng)程計(jì)算是選擇泵的重要依據(jù)，這是由管網(wǎng)系統(tǒng)的安裝和操作條件決定的。計(jì)算前應(yīng)首先繪制流程草圖，平、立面布置圖，計(jì)算出管線的長(zhǎng)度、管徑及管件型式和數(shù)量。一般管網(wǎng)如下圖所示，（更多圖例可參考化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)）。D排出幾何高度，m；取值：高于泵入口中心線：為正；低于泵入口中心線：為負(fù)；S吸入幾何高度，m；取值：高于泵入口中心線：為負(fù)；低于泵入口中心線：為正；Pd、Ps容器內(nèi)操作壓力，m液柱（表壓）；取值：以表壓正負(fù)為準(zhǔn)Hf1一直管阻