初沉池设计计算
表1 沉淀池经验设计参数
（1）沉淀区的表面积A ：
MAX Q A q =
25500114.58224
m ==? 式中：A —沉淀区表面积，m 2；
Q MAX —最大设计流量，m 3/h ；
q —表面水力负荷，m 3/（m 2·h ），通过表1取值为2。
（2）沉淀区有效水深h 2：
2h q t =
212m =?=
式中：h 2—沉淀区有效水深，m ；
t —沉淀时间，初沉池一般取0.5~2.0h 。
（3）沉淀区有效容积V ：
2V A h =
3114.582229.16m =?= 式中：V —沉淀区有效容积，m 3。
（4）沉淀池长度L ：
3.6L v t =
33.6 2.310360030m -=???= 式中：L —沉淀池长度，m ；
v —最大设计流量时的水平流速，mm/s,一般不大于5mm/s 。
（5）沉淀区总宽度B ： A B L
=
114.58 3.830m == 式中：B —沉淀区总宽度，m 。
（6）沉淀池数量n ： B n b
=
3.813.8== 式中：n —沉淀池数量或分隔数；
b —每座或每格沉淀池的宽度，m 。
水保方案的沉沙池设计 参考规范①《水利水电工程沉砂池设计规范》（sl269-2001）、②《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）。 1 什么是沉沙池 沉沙池是指用以沉淀水流中大于规定粒径泥沙的水池。沉沙池应沉淀泥沙的粒径，主要取决于引水用途。 2 允许过流泥沙 一般允许泥沙粒径不宜大于0.05mm，沉沙池出口允许含沙量不宜大于10kg/m3。具体允许泥沙粒径大小应根据当地具体的实际情况确定，水流中所含细颗粒泥沙，对农田有肥田作用，也不会淤积渠道，可输送到田间。 3 沉沙池型式 沉沙池型式可结合冲沙方式，采用定期水力冲沙或人工清淤的条带形沉沙池。有天然洼地可以利用时，也可对采用沉沙条渠。 沉沙池的进口段宜采用两侧均匀扩散的对称布置；受条件限制时，也可采用单侧扩散布置，但需设置与池厢潜没隔墙相对应导流墩（墙）。进口段长度可取15～30m。 沉沙池的出口段宜采用两侧均匀收缩的对称布置；出口段可取10～20m，水流收缩角宜为10°～20°。必要时，出口处可设置跌梁式活动底坎。 池厢深度可取2.5m～3.5m。池底纵坡应根据冲沙流速及具体冲沙条件等进行计算，可取1/200～1/50。采用定期冲沙的冲沙流速不宜小于2～2.5m/s。 池厢横断面宜取矩形或梯形。池厢分段应设伸缩沉降缝，缝距可距10～20m，缝内应设缝内止水。
4 沉沙池计算公式 进入沉沙池的总泥沙量按公式（1）计算确定 c s s F M w γλ/??=公式（1） 式中： s w ——进入沉沙池总泥沙量，m 3； λ——输移比，取为0.45，a/s M ； s M ——场地平均土壤侵蚀模数（t/km 2.a ），根据第七章水土流失预测章节取值； F ——汇水面积，km 2； c γ——泥沙容重，t/m 3，取值1.20t/m 3； 池厢工作宽度可按公式（2）计算确定。 公式（2） 式中 ：B p 为池厢工作宽度（m ）； Q p 为通过池厢的工作流量（m 3/s ）； H p 为池厢工作水深（m ），可取用池厢深度的70%～75%； - V 为池厢平均流速（m/s ），可根据沉沙池内可能沉淀的泥沙粒径按表1确定。 表1沉沙池池厢平均流速 池厢工作长度可按公式（3）计算确定
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 （2） 喷淋塔吸收区高度设计（二） 对于喷淋塔，液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5]，根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。 逆流式吸收塔的烟气速度一般在2.5-5m/s 范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。 湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较理想，在脱硫效率为90%以上时（本设计反案尾5%），钠硫比(Na/S)一般略微大于1，本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。 （3）喷淋塔吸收区高度的计算 含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。 首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量 ζ＝h C K V Q η0= (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3 η为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为95％ h 为吸收塔内吸收区高度，m K 0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ; K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准，要求脱硫效率至少95%。二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3 （标状态） ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成 ζ=3600× h y u t /*273273*4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度10050752 C ?+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×
3.3.4 初沉池 1、初沉池型式选择 沉淀池的作用主要是去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物。在不同的工艺中，所分离的固体悬浮物也有所不同。初沉池的主要作用是去除无机颗粒和部分有机物质。 表6：各种沉淀池优缺点和适用条件 由于小区污水具有水质、水量变化比较大的特点，应选用耐冲击负荷的沉淀池，综合比较以后，本设计采用平流式沉淀池作为初沉池。 2、设计要点 (1)池子的超高至少采用0.3m； (2)沉淀池的缓冲层高度，一般采用0.3～0.5m； (3)初次沉淀池的污泥区容积，一般按不大于2d的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4h污泥量计算； (4)初次沉淀池应设置撇渣设施； (5)池子的长宽比不小于4，以4～5为宜； (6)池子的长深比不小于8，以8～12为宜； (7)池底纵坡：采用机械刮泥时，不小于0.005，一般采用0.01～0.02； (8)按表面负荷计算时，应对水平流速进行校核，最大水平流速：初次沉淀池为7mm/s。 3、平流式初沉池设计计算 平流式沉淀池设计的主要内容包括进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲区、污泥区、排泥装置以及排浮渣装置。
(1)池子总表面积 ' max q Q A = 式中，A ——沉淀池总表面积(m 2)； Q max ——最大设计流量(m 3/h)； q’——表面水力负荷[m 3/( m 2·h)]。 设表面水力负荷q’=1.8 m 3/( m 2 ·h)，则池子总表面积为： )(91.2198 .184.3952 m A == (2)沉淀部分的有效水深 t q h ' 2= 式中，h 2——沉淀池有效水深(m)，多采用2～4m ； q’——表面水力负荷[m 3/( m 2 ·h)]，可由下表取值； t ——沉淀时间(h)。 设沉淀时间t = 1.5h ，则有效水深为： )(7.25.18.12m h =?= (3)沉淀部分有效容积 )(76.5935.184.3953 max ' m t Q V =?== (4)池长 L = 3.6vt 式中，L ——沉淀池长度(m)； v ——最大设计流量时的水平流速(mm/s)； t ——沉淀时间(h)。 本设计中，取v = 6mm/s ，沉淀池长度为： )(8.375.166.3m L =??= 长深比为： 0.127 .28.372 == h L ，介于8～12之间，符合要求。 (5)池子总宽度 )(82.58 .3791.219m L A B === 池子宽度分格数为2，因此b = B/2 = 2.91m ； 长宽比为： 99 .1291 .28.37==B L >4.0，符合要求。
水量 Q=3/s 选用平流沉砂池 设计数据如下： 1)?污水在池内的最大流速为ms，最小流速为ms。? 2)?最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s，一般为30s-60s。? 3)?有效水深应不大于，一般采用~1m；每格子不宜小于。? 4)?池底坡度一般为~，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。 本设计最大流量为3/s 最小设计流量为s 停留时间以45s记
1.长度：设流速为v=s,t=45s L=vt=*45=9m 2.前后展开出长度m l 3.21= 3.水断流面积： A=2 .023.0max =v Q =㎡ 4.进出水宽度:2m 5.池总宽：设n=2格，宽b=1m ，池间间隔 B=nb=2*1+= 6.有效水深： 2h = B A =≈ 7.沉沙室所需容积：设T=2d 610*z 86400*max K XT Q V = ≈3 8.每个沉沙斗容积：设每一格内设两个沉沙斗则单个容积为 4 0V V ==3 9.沉沙斗各部分尺寸：设低斗宽1a =，斗壁倾角（与水平面）为55°，斗
高m 35.0`3=h 沉沙斗上口宽： m tg a tg h a 15535.0*255213=?=+?= 沉沙斗容积： )5.0*25.0*1*21*2(6 35.0)222(622211230++=++=a aa a h V ≈ 10.沉砂室高度：拟采用重力排沙，设池底坡度为，坡向由室壁到沉沙斗。 该坡水平向投影长度为m 3.32/)2.0*22(2=--=a L l 则沉沙室高度m l h h 548.006.02`33=+=≈ 11.池总高度：设沉砂池超高为， 则总高m 43.155.058.03.0h 321=++=++=h h H 12.验算最小流速：在最小流量时只用一格工作（n=1） s m w n Q v mix mix /195.01 *58.0*1113.0*min ===>s 符合工况要求 建设用地LBH=15m ×5m ×2m
普通辐流式沉淀池设计计算（中心进水周边出水） 1、每座池表面积A1（m^2） Qmax=2450 n=2q0=2 A1=Qmax/(n*q0)＝612.5 其中： Qmax——最大设计流量(m^3/h) n——池子数（座） 表面负荷（m^3/(m^2*h)）,见设计参数 q0—— 2、池径D（m） π＝3.14 D=SQRT(4A1/π)=27.9取28 3、有效水深h2（m） t=1.5 h2=q0*t=3 其中：t——沉淀时间（h），见设计参数 4、沉淀区有效容积V'（m^3） V'=A1*h2=1837.5 5、污泥量W（m^3） S=0.5N=340000T=4 W=SNT/(1000*24*n)=14.2 其中：S——每人每日污泥量（L/(p*d)）,一般0.3～0.8 N——设计人口数（p） T——两次排泥的时间间隔（h），见设计参数 6、污泥斗容积V1（m^3） r1=2r2=1а=60 R=D/2=14 h5＝(r1-r2)*tgа=0.3 V1=π*h5*(r1^2+r1*r2+r2^2)/3= 2.3 其中：r1.r2——泥斗上下部半径（m） R——池半径（m） а——泥斗壁与底面夹角（度） h5——泥斗高度（m） 7.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2（m^3） i=0.05 h4=(R-r1)*i=0.60 V2=π*h4*(R^2+R*r1+r1^2)/3=142.2 其中：i——池底坡度，一般0.05～0.10
h4——底坡落差（m） 8.池高H（m） h1＝0.3h3＝0.5 H=h1+h2+h3+h4+h5=4.7 其中：h1——超高（m），一般0.3 h3——缓冲层高（m），一般非机械排泥时0.5，机械排泥时高出刮泥板0.3 9.径深比校核 D/h2=9.3 说明：D/h3应介于6～12
作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 水量 Q=0.1791m 3/s 选用平流沉砂池 设计数据如下： 1) 污水在池内的最大流速为0.3/ms ，最小流速为0.15/ms 。 2) 最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s ，一般为30s-60s 。 3) 有效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25~1m ；每格子不宜小于0.6m 。 4) 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。 本设计最大流量为0.23m 3/s 最小设计流量为0.11m/s 停留时间以45s 记 1.长度：设流速为v=0.2m/s,t=45s L=vt=0.2*45=9m 2.前后展开出长度m l 3.21= 3.水断流面积： A=2 .023.0max =v Q =1.15㎡ 4.进出水宽度:2m 5.池总宽：设n=2格，宽b=1m ，池间间隔1.5m
B=nb=2*1+1.5=3.5m 6.有效水深： 2h = B A =0.575m ≈0.58m 7.沉沙室所需容积：设T=2d 6 10*z 86400*max K XT Q V =≈0.8m 3 8.每个沉沙斗容积：设每一格内设两个沉沙斗则单个容积为 40V V = =0.2m 3 9.沉沙斗各部分尺寸：设低斗宽1a =0.5m ，斗壁倾角（与水平面）为55°，斗高m 35.0`3=h 沉沙斗上口宽： m tg a tg h a 15535.0*255213=?=+?= 沉沙斗容积： )5.0*25.0*1*21*2(6 35.0)222(622211230++=++=a aa a h V ≈0.2m 10.沉砂室高度：拟采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向由室壁到沉沙斗。 该坡水平向投影长度为m 3.32/)2.0*22(2=--=a L l 则沉沙室高度m l h h 548.006.02`33=+=≈0.55m 11.池总高度：设沉砂池超高为0.3m ， 则总高m 43.155.058.03.0h 321=++=++=h h H 12.验算最小流速：在最小流量时只用一格工作（n=1） s m w n Q v mix mix /195.01*58.0*1113.0*min === >0.15m/s 符合工况要求 建设用地LBH=15m ×5m×2m 作者：非成败 作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13
化工原理课程设计-填料吸收塔的设计
课程设计 题目：填料吸收塔的设计 教学院：化学与材料工程学院 专业：化学工程与工艺（精细化工方向） 学号： 学生姓名： 指导教师： 2012 年 5 月31 日
《化工原理课程设计》任务书 2011～2012 学年第2学期 学生姓名：专业班级：化学工程与工艺(2009) 指导教师：工作部门：化工教研室 一、课程设计题目：填料吸收塔的设计 二、课程设计内容（含技术指标） 1. 工艺条件与数据 煤气中含苯2%（摩尔分数），煤气分子量为19；吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；吸收塔气-液平衡y*=0.125x；解吸塔气-液平衡为y*=3.16x；吸 收回收率≥95%；吸收剂为洗油，分子量260，相对密度0.8；生产能力为每小时 处理含苯煤气2000m3；冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。 2. 操作条件 吸收操作条件为：1atm、27℃，解吸操作条件为：1atm、120℃；连续操作；解吸气流为过热水蒸气；经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充 新鲜吸收剂；过程中热效应忽略不计。 3. 设计内容 ①吸收塔、解吸塔填料层的高度计算和设计； ②塔径的计算； ③其他工艺尺寸的计算。 三、进度安排 1．5月14日：分配任务； 2．5月14日-5月20日：查询资料、初步设计； 3．5月21日-5月27日：设计计算，完成报告。 四、基本要求 1. 设计计算书1份：设计说明书是将本设计进行综合介绍和说明。设计说明 书应根据设计指导思想阐明设计特点，列出设计主要技术数据，对有关工艺流程 和设备选型作出技术上和经济上的论证和评价。应按设计程序列出计算公式和计 算结果，对所选用的物性数据和使用的经验公式、图表应注明来历。 设计说明书应附有带控制点的工艺流程图。 设计说明书具体包括以下内容：封面；目录；绪论；工艺流程、设备及操作 条件；塔工艺和设备设计计算；塔机械结构和塔体附件及附属设备选型和计算； 设计结果概览；附录；参考文献等。 2. 图纸1套：包括工艺流程图(3号图纸)。 教研室主任签名： 年月日
初沉池的设计计算 Q max =1.8×145.83m 3/h=262.50 m 3/h 表面水力负荷q 取2 m 3·（m 2·h ）-1 1. 沉淀区的表面积A A==q Q max 25.13125.262=（m 2） 2. 沉淀池有效水深 h 2=q ·t=2×2.0=4m 3. 沉淀池有效容积V ： V=A ·h 2 =131.25×4=525m 3 4. 沉淀池长度 设设计流速为5mm/s L=3.6v ·t=3.6×5×2.0=36(m) 5. 沉淀区的总宽度 B=36 25.131=L A =3.65（m ） 6. 校对长宽和长深比 894 362>==h L 65 .336=B L =9.86>4 故设计合理 7. 污泥区的容积 气浮系统去除了90%的SS c 0=200×0.1=20mg/L c 1=20×0.1=2 mg/L 设p 0=95 T=2 d γ=1000kg/ m 3 Q max =1.8×3500=6300 m 3/d V w = ) p γ(1001000)(262.50010max --c c Q ·T=51000100018630050.262????×2=11.91（m 2） 设斗高度4h ''设挡板距离出口为0.5m 泥斗高为 49.50.5h ''tan 607.79m 2 -= ??= 上面积口A 1，设斗底宽为0.5m 所以A 1=0.52=0.25m 2 下面积口为A 2 A 2=9.52=90.25 所以
(()141231v =h ''3 17.790.2590.250.59053 247.33A A cm ++=??++?= 污泥斗以上梯形部分污泥容积，设池底坡度为0.01，出口挡板的淹没深度为0.3m 上底长=1l 43.2+0.3+0.5=44m 下底长l 2 =9.5m 4h '(43.20.59.5)0.010.34m =+-?= 梯形部分污泥容积为31242()'(449.5)0.349.586.422 l l h b V m +??+??=== 污泥斗和梯形部分污泥容积 332191.1173.3334.8633.247m m V V >=+=+ 池子总高度 取池子保护层高度h 1为0.3m ，缓冲层高度h3为0.5m 污泥层高为m h h 108.4208.090.3'''h 444=+=+= H=h 1+h 2+h 3+h 4=m h h h h h 93.1234.079.75.00.43.0'''44321=++++=++++
沉砂池 功能描述 沉砂池的作用是从废水中分离相对密度、粒径以上的无机颗粒。它一般设在污水处理站前端，作为预处理的一部分，以保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 设计要点 设计参数：Q ——水量 (m 3/h)； C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ）； C e ——出水SS 浓度（mg/L ）。 （1）池容V e (m 3) 选取沉砂池水力停留时间（HRT ），一般为20-30min ； 则： 60 HRT Q K V z e ??= H V A e = 式中：K z ——为水量变化系数，一般取1～2； H ——为沉砂池的有效高度，一般取1～。 选取沉砂池的长宽比，L:B 根据经验值一般选取3～6，则
B L B A ?=?=)6~3()6~3(2 设置沉砂池为n 格，一般取2-3格，则： 一格的宽度 n B b = （2）沉砂斗设计 沉砂斗的设计容积以2d 的储砂量设计，砂斗的坡度为600， 沉砂斗容积V(m 3) ) 100()0(224ηρ-?-????=Ce C Q K V z 式中：Q ——废水日平均水量，m 3/h C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ） C e ——出水SS 浓度（mg/L ） ρ ——沉沙容重，一般取1200Kg/m 3 η ——沉砂的含水率，一般可取60% 综上即可确定沉砂池的规格： 材质 钢筋混凝土或砖混 数量 1座（n 格） 停留时间 HRT 超高 尺寸 L×B×(H+ m （3）配备设备 A.刮泥机
刮泥机的选取：尺寸一般依据沉砂池的池宽B 和池深h 而定；刮泥机的行走速度为之间，材质一般为桁架结构为碳钢+防腐，接水部分为不锈钢。 综上即可确定其规格 规格 XXX 材质 桁架结构为碳钢+防腐，接水部分为不锈钢 数量 1套 配备功率 XXXkw B.污泥泵 2天产生的污泥量V d =V(泥斗容积) 设计每次污泥泵的工作时间为T,一般≤8h ；则： 泵的流量：T V Q d = 泵的扬程：一般取13-15m 泵的类型：离心泵
砂池的设计与选用沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。1.平流式:平面为长方形,采用机械刮砂。因构造简单,除砂效果较好,加之除砂设备国产化率高, 已成为我国建成城市污水厂沉砂池的主要池型;2.竖流式:平面为圆形或方形, 水由设在池中心的进水管自上而下进入池内,管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升水流方向与沉砂方向相反。由于除砂效果差,运行管理不便,因而在国内外城市污水厂极少采用;3.曝气式:曝气沉砂池与平流式沉砂池一样也是平面呈长方形,只是在平流沉砂池的侧墙上设置一排空气扩散器,使污水产生横向流动,形成螺旋形的旋转状态。曝气沉砂池可以克服"平流沉砂池中沉砂夹杂15%有机物,使沉砂后续处理难度增加"的缺点。除砂效率高, 有机物与砂分离效果好。大有取平流式沉砂池之势;4.旋流式:也称涡流沉砂池,一般设计为圆形,池中心设有1 台可调速的旋转浆板,进水渠道在圆池的切向位置,出水渠道对应圆池中心,中心旋转浆板下设有砂斗。它可以通过合理地调节旋转浆板的转速,可以有效地去除其它形式沉砂池难于去除的细砂(0.1mm 以下的砂粒)。其具有占地小、除砂效率高等特点,并且在国外得到广泛应用, 但是这种池型及其除砂设备均为国外专利,其关键设备为国外产品,因此,涡流式沉砂池在国内的普及为时尚早。沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单,截流无机颗粒效果较好的优点;竖流式沉砂池是污
水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底,处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。近年来广泛使用的旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀, 有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。目前设计较多采用旋流沉砂池。沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种; 按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单, 截流无机颗粒效果较好的优点; 竖流式沉砂池是污水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底, 处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度, 使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。近年来广泛使用的旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀,有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。目前设计较多采用旋流沉砂池。
竖流式初沉池的设计计算 1.中心管面积与直径 s m q /007.03max = 若用两座沉淀池，则每座中心管面积为0.11 38.014 .311.04410=?== πf d 式中 1f ----中心管截面积，2m 0d ----中心管截面积，m max q ----中心管截面积，s m /3 0v ----中心管内的流速，s m / 2.沉淀池的有效沉淀高度，即中心管高度 m vt h 8.336005.10007.036002=??== 式中 2h ----有效沉淀高度，m v----污水在沉淀区的上升流速，mm/s ，如有沉淀实验资料，v 等于拟去除的最小颗粒的沉速u ，如无则v 用0.5-1.0mm/s ，即0.0005-0.001m/s ； t----沉淀时间，h 3.中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 式中 s m v m d /04.0,9.111== m d v q h 04.05 .114.302.02/007.011max 3=??==π2 0max 123.003 .0007.0m v q f ===
2h ----间隙高度，m v1----间隙流出速度，一般不大于40mm/s 1d ----喇叭口直径，m 4.沉淀池总面积和池径 22123.5m f f A =+= 式中 2f ----沉淀区面积，m A----沉淀池面积（含中心管面积），2m D----沉淀池直径，m 5.缓冲层高4h 采用0.3m 6.污泥斗及污泥斗高度 污泥斗的高度和污泥量有关。污泥斗高度用截头圆锥公式计算，参见平流式沉淀池。 7.沉淀池总高度 m h h h h h H 04.126.73.004.08.33.054321=++++=++++= 式中 H ----池总高度，m h1----超高，采用0.3m 2 max 250007 .02/007.0m v q f ===m A D 6.258.214 .323.544≈=?==πm tg h 6.7602 4.01005=-=
平流沉砂池的设计计算例题 1. 设计参数 设计流量：Q mac =167L/s 设计流速：v=0.22m/s 水力停留时间：t=30s 2. 设计计算 （1）沉砂池长度： L=vt=0.22×30=6.6m （2）水流断面积： A=Q/v=0.167/0.22=0.76m 2 （3）沉砂池总宽度，B ： nb B = 取n=2，每格宽b=0.6m ； 则： B=nb=2×0.6m=1.2m (4)有效水深h 2,m : h 2=B A =2 .176.0=0.63m （5）沉砂斗容积V, m 3 510 86400max ?=XT Q V 式中X ——城市污水沉砂量，m 3/105m 3污水，取X=3m 3/105m 3污水； T ——清除沉砂的间隔时间，d,取T=2d ； 35587.0108640023167.01086400m XT Q V =???=?=平 （6）每个沉砂斗容积V 0，m 3： 设每一分格有两个沉砂斗，共有4个沉砂斗。 则： V 0 =2 287.0?=0.22 m 3 （7）沉砂斗尺寸 沉砂斗底宽a 1=0.5m ，斗壁与水平面的倾角为55°，斗高h 3=0.4m ， 则沉砂斗上口宽： m a h a 06.15.055tan 4.0255tan 213=+? ?=+??= 沉砂斗容积： ()()322212325.05.025.006.1206.126 4.022261m a aa a h V =?+??+?=++= （略大于V 0=0.22m 3，符合要求） （8）沉砂室高度，h 3’m 采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向沉砂斗。沉砂室有两部分组成：一部分是沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为 L=[]2.0)a (22++L 。
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
水量 Q=0.1791m 3/s 选用平流沉砂池 设计数据如下： 1) 污水在池内的最大流速为0.3/ms ，最小流速为0.15/ms 。 2) 最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s ，一般为30s-60s 。 3) 有效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25~1m ；每格子不宜小于0.6m 。 4) 池底坡度一般为0.01~0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑池底 形状。 本设计最大流量为0.23m 3/s 最小设计流量为0.11m/s 停留时间以45s 记 1.长度：设流速为v=0.2m/s,t=45s L=vt=0.2*45=9m 2.前后展开出长度m l 3.21= 3.水断流面积： A=2 .023.0max =v Q =1.15㎡ 4.进出水宽度:2m 5.池总宽：设n=2格，宽b=1m ，池间间隔1.5m B=nb=2*1+1.5=3.5m 6.有效水深： 2h = B A =0.575m ≈0.58m 7.沉沙室所需容积：设T=2d 610 *z 86400*max K XT Q V =≈0.8m 3
8.每个沉沙斗容积：设每一格内设两个沉沙斗则单个容积为 4 0V V ==0.2m 3 9.沉沙斗各部分尺寸：设低斗宽1a =0.5m ，斗壁倾角（与水平面）为55°，斗高m 35.0`3=h 沉沙斗上口宽： m tg a tg h a 15535.0*255213=?=+?= 沉沙斗容积： )5.0*25.0*1*21*2(6 35.0)222(622211230++=++=a aa a h V ≈0.2m 10.沉砂室高度：拟采用重力排沙，设池底坡度为0.06，坡向由室壁到沉沙斗。 该坡水平向投影长度为m 3.32/)2.0*22(2=--=a L l 则沉沙室高度m l h h 548.006.02`33=+=≈0.55m 11.池总高度：设沉砂池超高为0.3m ， 则总高m 43.155.058.03.0h 321=++=++=h h H 12.验算最小流速：在最小流量时只用一格工作（n=1） s m w n Q v mix mix /195.01*58.0*1113.0*min === >0.15m/s 符合工况要求 建设用地LBH=15m ×5m×2m
竖流式沉淀池设计计算 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。 设置沉淀池的一般要求有哪些 (1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2个，为使每个池子的人流量均等，要在人流口处设置调节阀，以便调整流量。池子的超高不能小于0.3m，缓冲层为0.3m～0.5m。 (2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h，有效水深多为2～4m(辐流式沉淀池指周边水深)，当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也为定值。 (3)沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或连续排泥。不用机械
排泥时，应每日排泥，初沉池的静水头不应小于1．5m，二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1．2m，活性污泥法后不应小于0．9m。 (4)采用多斗排泥时，每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60°，采用圆斗时不能小于55 (5)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m处，由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此管排出池外。 (6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应在15m以内，排泥管管径150～200mm，孔径15～25mm，孔眼内流速4～5m／s，孔眼总面积与管截面积的比值为0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交错排列。为防止排泥管堵塞，应设压力水冲洗管，根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头朝向井底。沉淀池进、出水区均应设置整流设施，同时具备刮渣设施。 (8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为50mm，齿距为200mm左右，正常水面应当位于齿高的1／2处。堰口设置可调式堰板上下移动机构，在必要时可以调整。 (9)沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2．9L／(s·m)，二沉池不宜大于1．7 L／(s·m)。在出水堰前必须设置收集与排除浮渣的措施，如果使用机械排泥，排渣和排泥可以综合考虑。
钟式旋流沉砂池 设备结构及工作原理： 该套设备由叶轮、转动轴、电动机、减速器和吸砂系统等部分组成；另外在排沙管与砂泵之间安装一个闸阀，砂泵出口处用管道链接至砂水分离器上部进水口。 其工艺布置见图1：由于叶轮旋转时将使池中污水做旋转运动，加上因污水切向进入产生与叶轮一致的旋流，池中的污水形成涡流形态，在适当的叶浆倾角和线速度的条件下，污水中的沙粒将受到冲刷并仍最佳的沉淀效果而原来附着在沙粒上的有机物质及重量不同的物质随污水一同流出，另外由于叶轮的旋转，减少了旋流沉砂池因进水量变化导致流态变化的敏感程度，因此保证了沉沙池效果的稳定，出沙的有机成分。 4.设计参数和要点 水力表面负荷约为150~200 m 3/(㎡.h) 最大设计流量时的停留时间不小于30s 有效水深1～2m ，池径与池深比为2.0～2.5m 进水渠道流速：在最大流量的40％～80％的情况下为0.6～0.9m/s ，在最小流量时大于0.15m/s ，在最大流量时不大于1.2m/s 进水渠道直段长度应为渠宽的7倍，并不小于4.5m 出水渠道与进水渠道的夹角大于270°，以最大限度地延长水流在沉砂池内的停留时间，达到除砂的目的。 （1）沉砂池座数：1座 （2）设计流量：Q=0.183m 3/s （3）进水流速：1v =0.7m/s ； （4）表面负荷：q=180m 3/(㎡.h) （5）水流停留时间：t=35s （6）单位污水量沉淀的悬浮沉砂量：X=3036310/m m
（5）出水渠的宽度为进水渠的两倍。出水渠的直线段要相当于出水渠的宽度。 二．钟式沉砂池的设计计算： 处理水量的确定：Q=0.183s m /3 1. 沉砂池的直径 π ' 3600 4q Q D ?= 式中： Q —设计流量，s m /3； 'q —表面负荷，)/(23h m m ?； 则 )(16.21803600 4183.0m D =???=π ,设计中取D=2.5m 2. 沉砂池有效水深 2 24D Qt h π= 式中： t —水力停留时间，设计中取t=35s 则 2 25.235 183.04???=πh =1.30(m) 3.沉砂室所需容积 6 10 86400XT Q V = 式中: Q —平均流量，s m /3；
课程设计任务书 1.设计题目：水吸收二氧化硫过程填料吸收塔的设计 矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤除去其中的SO2。 入塔的炉气流量为2250m3/h，其中进塔SO2的摩尔分数为0．05，要求SO2的吸收率为96％。 吸收塔为常压操作，因该过程液气比很大，吸收温度基本不变，可近似取为清水的温度。 吸收剂的用量为最小量的1．4倍。 2.工艺操作条件： (1) 操作平均压力常压101.325kpa (2) 操作温度t=20℃ (4) 所用填料为D N38聚丙烯阶梯环形填料。 3.设计任务 完成填料吸收塔的工艺设计与计算，有关附属设备的设计和选型，绘制吸收系统工艺流程图和吸收塔工艺条件图，编写设计说明书。
目录 摘要 (1) 1绪论 (2) 1.1吸收技术概况 (2) 1.2吸收过程对设备的要求及设备的发展概况 (2) 1.3吸收在工业生产中的应用 (2) 1.3.1吸收的应用概况 (3) 1.3.2典型吸收过程 (3) 2设计方案 (4) 2.1吸收方法及吸收剂的选择 (4) 2.1.1吸收方法 (4) 2.1.2吸收剂的选择: (4) 2.2吸收工艺的流程 (5) 2.2.1吸收工艺流程的确定 (5) 2.2.2吸收工艺流程图及工艺过程说明 (6) 2.3操作参数的选择 (6) 2.3.1操作温度的选择 (6) 2.3.2操作压力的选择 (6) 2.3.3吸收因子的选择 (7) 2.4吸收塔设备及填料的选择 (8) 2.4.1吸收塔的设备选择 (8) 2.4.2填料的选择 (8) 3吸收塔的工艺计算 (9) 3.1基础物性数据 (9) 3.1.1液相物性数据 (9) 3.1.2气相物性数据 (9) 3.1.3气液平衡数据 (9) 3.2物料衡算 (10) 3.3塔径的计算 (10) 3.3.1塔径的计算 (10) 3.3.2泛点率校核 (11) 3.3.3填料规格校核: (11) 3.3.4液体喷淋密度校核 (11) 3.4填料层高度计算 (11) 3.4.1传质单元高度 H计算 (11) OG
沉砂池 2.1功能描述 沉砂池的作用是从废水中分离相对密度2.65、粒径0.2mm 以上的无机颗粒。它一般设在污水处理站前端，作为预处理的一部分，以保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 2.2设计要点 设计参数：Q ——水量 (m 3 /h)； C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ）； C e ——出水SS 浓度（mg/L ）。 （1）池容V e (m 3) 选取沉砂池水力停留时间（HRT ），一般为20-30min ； 则： 60 HRT Q K V z e ??= H V A e = 式中：K z ——为水量变化系数，一般取1～2； H ——为沉砂池的有效高度，一般取1～ 1.5m 。 选取沉砂池的长宽比，L:B 根据经验值一般选取3～6，则
B L B A ?=?=)6~3()6~3(2 设置沉砂池为n 格，一般取2-3格，则： 一格的宽度 n B b = （2）沉砂斗设计 沉砂斗的设计容积以2d 的储砂量设计，砂斗的坡度为600， 沉砂斗容积V(m 3) )100()0(224ηρ-?-????=Ce C Q K V z 式中：Q ——废水日平均水量，m 3/h C 0 ——进水SS 浓度（mg/L ） C e ——出水SS 浓度（mg/L ） ρ ——沉沙容重，一般取1200Kg/m 3 η ——沉砂的含水率，一般可取60% 综上即可确定沉砂池的规格： 材质 钢筋混凝土或砖混 数量 1座（n 格） 停留时间 HRT 超高 0.5m 尺寸 L×B×(H+0.5) m （3）配备设备 A.刮泥机
平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。 平流式沉淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时
（一）设计方案的确定 用水吸收S02，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。因用水作为吸收剂，且S02不作为产品，故采用纯溶剂。 （二）填料的选择 该系统不属于难分离的系统，操作温度及压力较低，可采用散装填料，系统中有S02，有一定的腐蚀性，故考虑选用塑料鲍尔环，由于系统压降无特殊要求，考虑到不同尺寸鲍尔环的传质性能选用D g38塑料鲍尔填料。 （三）设计步骤 本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计 （1）吸收塔的物料衡算； （2）填料塔的工艺尺寸计算；主要包括：塔径，填料层高度，填料层压降； （3）设计液体分布器及辅助设备的选型； （4）绘制有关吸收操作图纸。 （四）基础数据 1、液相的物性数据 对于低浓度的吸收过程，溶液的物性数据可以近似取水的物性数据，由手册查得，20℃时水的有关物性数据如下： 密度 ρ=998.2 kg/m3 L 粘度 μ=0.001 Pa·s=3.6 kg/(m·h) L
表面张力 L σ=73 dyn/cm=940 896 kg/h 2 S02在水中的扩散系数 L D =1.47×10-5 cm 2 /s=5.29×10-6 m 2 /h 2、 气相的物性数据 混合气体的平衡摩尔质量 M =0.04×64.06+0.96×29=30.40 g/mol 混合气体的平均密度 G ρ=101.330.408.31427330??+（） =1.222 kg/m 3 混合气体的粘度可以近似取空气的粘度，查手册20℃时空气的粘度为 G μ=1.81×10-5 Pa ·s=0.065 kg/(m ·h) 查手册得S02在空气中的扩散系数为 G D =0.108 cm 2 /s =0.039 m 2 /h 3、 气液相平衡数据 查手册，常压下20℃时： S02在水中的亨利系数 E=3.55×1O 3 kPa 相平衡常数为 m E P = =3.55×1O 3 /101.3=35.04 溶解度系数 L L H EM ρ= =998.2/3.55×1O 3 /18.02=0.0156 kmol/h 4、填料的填料因子及比表面积数据 泛点填料因子 F φ=184 /m