水处理常用计算公式汇总 17页

水处理常用计算公式汇总水处理公式是我们在工作中经常要使用到的东西，在这里我总结了几个常常用到的计算公式，按顺序分别为格栅、污泥池、风机、MBR、AAO进出水系统以及芬顿的计算，大家可有目的性的观看。格栅的设计计算一、格栅设计一般规定1、栅隙⑴水泵前格栅栅条间隙应根据水泵要求确定。⑵废水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：最大间隙40mm,其中人工清除25〜40mm，机械清除16〜25mm。废水处理厂亦可设置粗、细两道格栅，粗格栅栅条间隙50〜100mm。⑶大型废水处理厂可设置粗、中、细三道格栅。⑷如泵前格栅间隙不大于25mm，废水处理系统前可不再设置格栅。2、栅渣⑴栅渣量与多种因素有关，在无当地运行资料时，可以采用以下资料。格栅间隙16〜25mm；0.10〜0.05m3/103m3(栅渣/废水)。格栅间隙30~50mm；0.03〜0.01m3/103m3(栅渣/废水)。⑵栅渣的含水率一般为80%，容重约为960kg/m3。⑶在大型废水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3)，一般应采用机械清渣。3、其他参数(1)过栅流速一般采用0.6〜1.0m/s。⑵格栅前渠道内水流速度一般采用0.4~0.9m/s。⑶格栅倾角一般采用45。〜75。，小角度较省力，但占地面积大。⑷机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设备的措施。(5)设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。(6)大中型格栅间内应安装吊运设备，以进行设备的检修和栅渣的日常清除。二、格栅的设计计算1、平面格栅设计计算(1)栅槽宽度BB=S(n1)+6nQ"厶inanbh^~式中，S为栅条宽度，m；n为栅条间隙数，个；b为栅条间隙，m;为最大设计流量，m3/s；a为格栅倾角，(°h为栅前水深，m，不能高于来水管(渠)水深；v为过栅流速，m/s。⑵过栅水头损失如v2Ao=fx—sina(2-1-2)\n式中，ho为计算水头损失，m;k为系数，格栅堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3;z为阻力系数，与栅条断而形状有关，按表2-1-1阻力系数Z计算公式计算；g为重力加速度，m/s2。⑶榭后槽总高HH=A+A1+A2(2-1-3)式中，h2为栅前渠道超高，m，—般采用0.3。⑷栅槽总长LL=Z]+/z+1.0+0.5+也-tanajh~2Hi=h+h2l\—(2-14)式中，L1为进水渠道渐宽部分的长度，m；L2为栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度；H1为栅前渠道深，m;B1为进水渠宽，m;al为进水渠道渐宽部分的展开角度，(°，一般可采用20。(5)每日栅渣量W864000^^1—1000K,(2-1-5)式中，W1为栅渣量，m3/103m3废水，格栅间隙为16〜25mm时，W1=0.10〜0.05;格栅间隙为30〜50mm时，W1=0.03〜0.01;Kz为城市生活污水流量总变化系数。污泥池计算公式一、地基承载力验算1、基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=180.00kN池壁自重G2=446.25kN底板自重G3=318.75kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=945.00kN⑵池内水重Gw计算池内水重Gw=721.50kN⑶覆土重量计算池顶覆土重量Gt仁0kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=279.50kN底板外挑地下水重量Gs2=45.50kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=279.50kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=45.50kN⑷活荷载作用Gh\n顶板活荷载作用力Gh1=54.00kN地面活荷载作用力Gh2=65.00kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=119.00kN(5)基底压力Pk基底面积：A=(L+2Xt2)X(B+2Xt2)=5.000X8.500=42.50m2基底压强：Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(945.00+721.50+279.50+45.50+119.00)/42.500=49.66kN/m22、修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[1.000x(20.00-10)+2.000X18.00]/3.000=15.33kN/m3⑵计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3⑶根据基础规范的要求，修正地基承载力：fa=fak+nb丫(b-3)+ndym(d-0.5)=100.00+0.00X10.00X(5.000-3)+1.00X15.33X(3.000-0.5)=138.33kPa3、结论Pk=49.66Kf=1.05,抗浮满足要求。三、荷载计算1、顶板荷载计算：池顶板自重荷载标准值：P仁25.00X0.200=5.00kN/m2池顶活荷载标准值：Ph=1.50kN/m2池顶均布荷载基本组合：Qt=1.20XP1+1.27XPh=7.91kN/m2池顶均布荷载准永久组合：Qte=P1+0.40XPh=5.60kN/m22、池壁荷载计算：池外荷载：主动土压力系数Ka=0.33部位(标高)土压力标准值水压力标准值活戟标准值基本组合准永久组合地面(6000)C.000.003.333.811*33狸顶端f200)1.200.003.335.332.63地F水位处(-2.000)12,000,003,3319.0513.33底板顶面卜2,700)14.337.003,3330,9022.67侧向土压力荷载组合(kN/m2):池内底部水压力：标准值=25.00kN/m2,基本组合设计值=31.75kN/m2\n3、底板荷载计算(池内无水，池外填土)：水池结构自重标准值Gc=945.00kN基础底面以上土重标准值Gt=279.50kN基础底面以上水重标准值Gs=45.50kN基础底面以上活载标准值Gh=119.00kN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb=(945.00X1.20+279.50X1.27+45.50X1.27+119.00X1.27X0.90)/42.500=39.59kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe=(945.00+279.50+45.50X1.00+1.50X36.000X0.40+10.00X6.500X0.40)/42.500=31.00kN/m2板底均布净反力基本组合：Q=39.59-0.300X25.00X1.20=30.59kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qe=31.00-0.300X25.00=23.50kN/m24、底板荷载计算(池内有水，池外无土):水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb=[4.500X8.000X1.50X1.27+945.00X1.20+(3.900X7.400X2.500)X10.001.27]/42.500=49.86kN/m2板底均布净反力基本组合：Q=49.86-(0.300X25.00X1.20+2.500X10.00X1.27)=9.11kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe=[4.500X8.000X1.50X0.40+945.00+(3.900X7.400X2.500)X10.00]/42.500=39.72kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qe=39.72-(0.300X25.00+2.500X10.00)=7.22kN/m2四、内力、配筋及裂缝计算1、弯矩正负号规则顶板：下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁：内侧受拉为正,外侧受拉为负底板：上侧受拉为正,下侧受拉为负2、荷载组合方式1.池外土压力作用(池内无水，池外填土)2.池内水压力作用(池内有水，池外无土)3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)顶板内力：计算跨度：Lx=4.100m,Ly=7.600m,四边简支按双向板计算：\n荷戟组合作用弯矩表部位基本组合准永久组合下侧-L阱中12.608.92B向!夸中5.103.61上侧巳向边缘0*000.00b同i缘0.000.00L側池壁內力：计真跨度：Lx-4.200几Ly=2,600n,三边H定顶边简支池壁类型：普迪池璧”按双向扳计算基本组合作用弯矩義(kN.m/»)部位池外土压力池内水压力温湿度作用星本组合内侧-水平聘中2.58——2.53水平边缘—7,07—7,07竖育跨中5.33-5*33辱育卜劝绦—aoo-600L瞬直下边缘—11.52—11.外侧-水乖跨中「-2.21-17.46-19*63'水平边缘—-26.?4-34.99竖直時中—-4.61-16.88-21.43竖直上边缘0.00-600-0.00竖直下边绿-12.78-26-63-39.41准永久组合作用苣矩表(kN.m/m)部位池外土压力池內水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中j1.78——1+78水平边缘5.57—民57竖直跨中3,69——3.69—0.00-0.00竖直下边缘-9.07*9.07外侧f水平跨中一-1,?4-15,27-17-01水平边缘-5.70—-23.40-29.09竖直跨中■-3*63-14.77-13*39竖直上边维0,000.00-0.00竖直下边维-8.97—-23.Xj.一砸建亿世屜B侧池壁内力：计算跨度：Lx=7.700m,Ly=2.500m,三边固定，顶边简支池壁类型：浅池壁,按竖向单向板计算池外土压力作用角隅处弯矩(kN.m/m)基本组合：-8.13，准永久组合：-5.61池内水压力作用角隅处弯矩(kN.m/m)基本组合：6.95，准永久组合：5.47\n基本组合作用弯矩表(kNm/m)部位池外土压力池内水压力恳溟度作ffi基本组合内侧-水平跨审0,00—0.00水平边缘—氐956.95竖直跨中7.11—7.110*000.00竖直下边缘—IX2313.23外侧-水平胸中—0,000,00-0.00水平边缘-8.13亠-26.66-34.69竖直跨中—-5.91-12.54-18.45坚育卜边缘0.00—moo0,00竖靑下边缘-14*82—-25.07-39.90准永久组合作用音距表(kN.部位池外土压力池内水压力瀑湿虞作用准永久组口内侧-水平^中0.00—a—0.00水平边缘5.47—5.4?竖直跨中4.86——4.86竖胄卜边绦—0*00—0.00竖直下边缘-10.42*10.42外侧■水¥3嘗中0.000.00-0.00水平边缘-5-61■-23,24-28.84竖直跨中—-4.66-10.97-15.63坚直卜功缘0.00—0.00-0,00r竖直卞边缘-10.37--21.94■＜乩祟学处电底板内力：计算跨度：Lx=4.200m,Ly=7.700m,四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算。1、池外填土，池内无水时，荷载组合作用弯矩表(kNm/m)基本组合作用弯矩表：部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩蠡加上侧-L邱夸中50*73*22；88B同夸中20,86—8.99下侧T问边缘0.00-39.90-39.20B向边缘0.00-39.41-39.41L務中—-27-86■b|rR中—-11,37—\n准永久组台作用弯部位简支基底反力迪壁传递蛮矩上狈卜L向跨中38.97—16.36・16.02-6.42*下侧-L问边缘0,00-32.31"32,31・晌边缘600-32.27-32*27』L向跨中—-22.61"■iB向跨中—-9.6J■42.池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯袒表（畑皿）1基本组合作用音矩表部位简支基底反力池璧传递弯矩弯矩蠱加上侧-L向跨申15.10P0024.10E向蹲中6.213,9610*17L向边缘0.C013*2313.23E向边缘60011.5211*52准永久组合作用營矩表部位简支基底反力池璧传递弯矩弯茫養加上狈卜L向跨中11.97匸0919.06B问聘中4.923,128.04L向边缘60010.4210.42E向边绦6009.07配筋及裂缝：配筋计算方法：按单筋受弯构件计算板受拉钢筋。裂缝计算根据《水池结构规程》附录A公式计算。按基本组合弯矩计算配筋，按准永久组合弯矩计算裂缝，结果如下：顶板配筋及裂缝表（弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm）部位音矩计算面积麺翩实配面积裂缝配度下侧-L向跨中12.60429D12Q25O4520.12E向跨中5.10429D12A2504520.05上侧-L向边缘0.00429D12d25O452j0.00晌边缘0.00429D12©25C4520.00\n②L侧迪壁配賠夏裂缝表（弯矩问・■/%面积皿7%裂缝:顽）部位苣矩计算面枳实配钢筋卖配面积裂SI宽度内侧-水平跨中2.58643D14®2306090.01水平边缘7,07643D1W306690,04竖直跨中5•鹉643D14023O6690.02竖直上边缘600643D14©230669600竖直下边绦11.52n643D14«23O6690.06外侧-水平蹲中-IS.66643D14Q23O6690.11水平边缘-34*99643D14ft23O6690.19晏自跨中-21.48643D14«23O669ai2竖亶上边绦-0*00643D14O23O6690.00竖青下边缘-39.411643D14©2306690.13\nB侧池壁配筋及裂缠衰（音矩:k—/%面积:旗仏裂缱韶位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度内侧-水平跨中0,00643D14A2306冏0.00水平边缘6.95643D14@23O6690.04|曙官腾中7,11643D14&2306690.03竖青卜边缘0*00643D148230669600竖直下边缘13*23643D14«2306590,07外侧-水平跨中-o+00643D14023O669000水平边缘-34.^643D14A2306690.19坚育躍申-18.45643D14«230669a10竖直上边缘-0,00643D14®2306690,00竖直下边缘-39.90643D14023O6690.21底板配筋及裂缝駅弯矩讪Z叫面积:狀仏裂缝胆）郎位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度/侧中24.10643D14AQ306690.13B丙夸中1Q*17643D14®2306690.05L向边缘1X23643D14@2306690.07B向边缘11.52643D14S2306690.06下侧吒叵聘中—————B向8穹中—————佰边缘*39.90643D14®230669晌边缘-39.41643D14®230669风机常需用的计算公式（简化，近似，一般情况下用）1、轴功率：W2x3600-0.8x0,98bKillLi'L:广；注：0.8是风机效率，是一个变数,0.98是一个机械效率也是一个变数（A型为1,D、F型为0.98,CB型为0.95）2、风机全压：（未在标准情况下修正）P1=P2XB：273»Ta了60丁嗨縫昱式中：p仁工况全压（pa）、P2=设计标准压力（或表中全压Pa）、B=当地大气压（mmHg）、T2=工况介质温度'C、T仁表中或未修正的设计温度'C、760mmHg=在海拔0m,空气在20'C情况下的大气压。海拨高度换算当地大气压：(760mmHg)-(海拨高度*12.75)=当地大气压(mmHg)\n注：海拔高度在300m以下的可不修正。1mmH2O=9.8073Pa1mmHg=13.5951mmH2O760mmHg=10332.3117mmH2O风机流量0〜1000m海拨高度时可不修正；1000〜1500M海拨高度时加2%的流量；1500〜2500M海拨高度时加3%的流量；2500M以上海拨高度时加5%的流量。比转速：ns注：P气障赛度'Kgiua）盘式:PI-P2XUP-l2X（273+T2y（273+20J2OT-1.2,5OC=I069,轴匸=09%、lOOt枕943*I50XXB1氛2009T."M3、250t=0672*2B0<=0.6^6,awu=06lK35OU=O56-J.砥力祗戢：力鮭如Pp='1作密度耳II山h1!=叫轮外绿园网連度(ih$)凤机最大扭矩:55OX电机功率子转a—.Nm（-般迪大型电机・iS用户1W的）叫机的劫抿药系散:2900H0.5.1450Kft0.25.96014^0175,5SOVc0.0875调巧门的扭柜：Tmix=<225iXp»-6XQ32Xp^*-Ntu计算公式：>污水样体积L>W农水质量=K\取氧水f本积畑曲=肚皿曲\单位：mtC(M1O2>>双氧水摩尔质量附曲00・■单位二nnnal34>亚铁躍尔质畳附rA尸KjxBitff：血■单位：mmol>亚铁质量Afcmoi*278'单位芹mg>亚铁溶液体积陥Mx凹叱空1,单位：mL"Hit?)>I取孰水与COD质■浓童比>3亚铁与双氧水窜不比>取観水质量浓8嶷位：mg汕.例如：C(wx>：；=30V^JlOOmL中含\n30gH;0^则ImL含300mgHA>亚铁溶液巧量浓度航o，卑住：mgciL，捌如*€\3>「恥6=庆，则lOOmL中含SgFeSO；•7H;Of则1皿含SOmgFeSO,•7H；0例如,水样100COD=4500mgL・COD：H;0：=l：14V(/#$<>•*K；o-278=13*24X278=3679.4mg亚铁港液体帜叫fF—Mee%◎=3679.4(mS)/80(mg/mlJ=45.99述就是说：>耀论投加It吨废水投取氧水】。〜垢升，每吨取氧水1200元，计吨St水耗取戦水12-18元>理论投协量吨废水投醸酸亚铁3.ekg.毎5E酸亚铁600元，计吨废水耗礙酸亚铁2-16元>合计催化氧化耗药剂1二16〜2G16元>如果不霸雯去除45OOCOD.再按比例ML•如黑只去除900COD理论取瓷朮投如2〜3升朮每吨或議水1200元.计吨废水耗汝氧水2,4-3.6元>理论投竹誥吨吨水投及酸亚0,72kg.每歳蟹亚鎂600元.计吨奥水耗走更亚铁0.432元合计催化氧化軽药剂2.832-4.032元MBR计算公式LMBR瞬时通量ti+h\nO■=Jxti其中：J理论平均膜通量’m7(m5d)；ti抽吸循环周期内抽吸泵运行时间.min;b抽吸循环周期内抽吸泵停止时间.min;Z膜元件总数n■J^A其中：Q日平均污水处理甲.m7d；J理论平均膜通量，m7(m污水样怖积空也L>戏埶水匪量.订井8=Mcw・至位：mg>咬氧水体积卩少血十也竺*車俭’辿>取氣水摩尔质■砂咖=也空单位，WQ134>亚铁摩尔®Si)=K2xm(n*Oi)'单煜,mmol卢亚铁SfiAft'tf:<7f=^Fr*27B.匡世：mg匸丄亚铁溶液体积班小=Mw"甘巴单也CrA«s£>*^：o)>m双飢水与COD浓更比>Kx亚铁与取槪水摩不比>或筑水庾量浓燮G肌8,单煜：mgmt：例如：C(爪胁=30嗚期lOOmL中含30gH:0:,则lmL含300mgH:0；>亚铁;容液质■:滾度CiF".*—单位：mg吐：洌妇：说6二8%,则lOOmL中含8gFeSOt-7H：0,则ImL含SOmgFeSO,•7H：0例如：水样lOOOmL.C0D=4500n：gL’COD：^4=1：bHA：FeJ=10：b计算如下占XI氧水质■Me®=ITiXjUcraDplX1LX4500=4500mg衣氧IRIz(h：o：i=-^-(—'■■=4500(mg)300(mgrL^IomLCkHiOi'\f双氧水荤示庚量册血小=■-r'r=4500^34=132,35^：al)34亚铁KSwtF/j=K注谢iff令，=13匕35-r10=13.24(mmpB亚铁质皿・佃5=m(^r+)x278=13.24X278=3679.Ing亚铁溶液体积几“*)-匹匕竺竺巴=367虫4(ng)/80(mg/ml)=45.99mLC(F*soi--ff；o\n就是说：>理论投加量吨爱水投孜氧水升.毎吨或氧1200元.计吨受水耗双SI水12—18元>理论投肌量吨釀水投硫酸亚铁3,6kg.每蔬举亚&600元.计吨哽水耗璇酸亚铁2.16元>合计催化氧化耗药剂14,16-20,16元>如果不爲妾去除4500COD・再按比例减，•如果只去除9O0C0D理论双基水投如2-3升毎吨双M水1200元，计吨废水耗双氧水2.4-3.6元>理论投加11吨废水投確酸亚铁0.72kg,每疏酸亚铁600元，计啤废水耗廈酸亚快0.432元>合计催化氧化軽药剂£832〜1032元