曝气池设计计算.docx
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曝气池设计计算
第二部分：
生化装置设计计算书
说明:
本装置污水原水为石油炼制污水、生活污水，要求脱氮。
污水处理时经隔油、LPC除油、
再进行生化处理，采用活性污泥工艺。
根据处理要求选用前置反硝工艺一一缺氧（A）、一级
好氧（01）、二级好氧（02）三级串联方式，不设初沉池。
本设计的主要内容是一级好氧装置的曝气池、二沉池及污泥回流系统。
曝气池设计计算
备注
一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）
1•处理效率E
魏先勋305页
La—LtLr
E100%100%
LaLa
式中La进水BOD5浓度，kg/m3,La=m3
Lt——岀水B0D5浓度，kg/m3，Lt=m3
A,、3
BOD去除率
Lr――去除的BOD5浓度，kg/m
E=90%
Lr=—=m3
0.20.02n/n/
E100%90%
Ns=
0.2
2.污水负荷Ns的确定
选取Ns=kgBOD5/kgMLVSS-d
3.污泥浓度的确定
三废523页
（1）混合液污泥浓度（混合液悬浮物浓度）X（MLSS）
、，Rr103
X
1RSVI
式中SVI――污泥指数。
根据Ns值，取SVI=120
r――二沉池中污泥综合指数，取r=
R――污泥回流比。
取R=50%
曝气池设计计算
备注
3
0.51.2103…3
X3.3kg/m3
12010.5
（2）混合液挥发性悬浮物浓度伙（MLVSS）
X=fX
式中f——系数，MLVSS/MLSS,取f=
Xz=x=kg/m3
（3）污泥回流浓度Xr
103
Xr——r
SVI
a1.210kg/m3
120
4•核算污泥回流比R
X1R
Xr
R
3.3（1R）
10
R
R=49%,取50%
5.容积负荷Nv
Nv=XzNs
=x=kgBOD5/m3•d
6•曝气池容积V
VQLr
X'Ns
60240.183
376m
2.30.3
式中Q设计流量，m3/d。
7•水力停留时间
X=m3
魏先勋305页
Xz=m3
高俊发137页
Xr=10kg/m3
高俊发137页
R=50%
魏先勋305页
Nv=
魏先勋305页
V=376m3
曝气池设计计算
备注
7.水力停留时间
魏先勋305页
（1）名义水力停留时间tm
tm=h
V
tm~
Q
376
0.26d6.26h
6024
ts=h
（2）实际水力停留时间ts
”V
ts
高俊发156页
（1R）Q
376
0.17d4.08h
（10.5）6024
8•剩余污泥量△X
△X=aQLr—bVXz
△X=
式中a污泥产率系数，取a=
b――污泥自身氧化率，取b=
高俊发156页
△X=aQLr—bVXz
0c=d
=x60x24xkg/d
9.污泥龄0c
VX'
CX
3762.3,
7.7d
112.28
二、池体结构设计
选用推流式曝气池，廊道式、鼓风曝气。
确定曝气池各部分尺寸。
1.曝气面积
曝气池设计计算
备注
设2组曝气池，每组容积为V/n
V376"c3
———188m3
n2
取池有效水深H=
魏先勋305页
则每组曝气池的面积Fi
V
Fi——nH
188“匚2
125m
1.5
2•曝气池宽度B
取池宽B=
B2.5d“
———1.67
H1.5
介于1〜2之间，符合要求。
3.池长L
LF1
B
125*
50m
2.5
L50
2010符合要求B2.5
4•曝气池的平面形式
设曝气池为三廊道式，则每廊道长
L50
L'———16.67m33
具体尺寸见图1。
5•曝气池总长度Hx
取超高为
Hx=H+=+=2m
2
F1=125m2
魏先勋303页
B=
魏先勋314页
L=50m
王燕飞116页
L'=
Hx=2m
曝气池设计计算
6•进水方式
为使曝气池在运行中具有灵活性，在进水方式上设计成既可集中从池首进水，按传统活性污泥法运行，又可沿配水槽多点分散进水，按阶段曝气法进行，还可沿配水槽集中从池中部某点进水，按生物吸附再生法运行。
曝气池设计计算
三、曝气系统的设计计算
1.需氧量计算
（1）日干均需氧量02
O=a'QLr+bVX'
式中a———微生物氧化分解有机物过程中的需氧率；
b—――污泥自身氧化需氧率。
取a=b'=
02=X60X24X+X376X
=kg02/d
=h
（2）去除每公斤B0D5需氧量△02
b'
02a'——
Ns
“0.15
0.5
0.3
1kgO2/kgBOD5
（3）取大需氧量O2max
O2max=aQLrK+bVX'
考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=
O2max=X60X24XX+X376X
=kgO2/d
=kg/h
魏先勋305页
02=h
△02=1
02max=kg/h
曝气池设计计算
备注
2•供气量
采用膜片式微孔曝气装置，距池底，故淹没水沉为，最高水温采用30C。
（1）溶解氧饱和度Cs
查三废P500表得：
水温20C时，CS（20）=L水温30C时，Cs（30）=L
（2）曝气器岀口绝对压力Pb
Pb=P+X103H
式中P——标准大气压，P=x105Pa
H――曝气器安置深度，H=
Pb=x105+x103x
=x105Pa
（3）空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot
此部分公式见
三废500至
505页
Pb=
X105Pa
Ot
式中
21（1Ea）
7921（1Ea）
Ea——氧转移率，
100%
%，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%
Ot=%
小21
（1
18%）n/
Ot——
———100%
17.9%
79
21（1
18%）
（4）
曝气池混合液平均饱和浓度
Csb（T）
Csb（30）=
按最不利温度考虑
T=30C
L
-Pb
1709、
CSb（30）CS（30）（
—5
——）
2.026
105
42
…,1.337
105
17.9、
7.63（
）
2.026
105
42
8.29mg/L
曝气池设计计算
备注
（5）20C条件下，脱氧清水充氧量Ro
RCs（20）
R0Csb（3o）C1.024（t20）
式中R——实际条件下充氧量，O2_216kgO2/h
a——废水液相传质系数KLa的修正系数，取a=
B――废水Cs的修正系数，取B=
P压力修正系数，取P=1
C——氧实际浓度，取C=2mg/L
R0=h
r23.49.17
0.80.918.292.01.024（3020）
38.75kg/h
R0max=
（6）最大时需氧的充氧量R0max
h
r28.089.17
max0.80.918.292.01.O24（30220）
Gs=
46.49kg/h
h
（7）曝气池平均时供气量Gs
GR0
GSmax=
h
GS
0.3Ea
38.7571759m3/h
/i/.59m/h
0.30.18
（8）最大时供气量Gsmax
「R0max
GSmax
0.3Ea
46.498609cm3/h
860.93m/h
0.30.18
（9）去除每公斤BOD5的供气量
曝气池设计计算
备注
Gs717.5966.44m3/kgBOD5
QLr600.18
kg
m3
（10）每m3污水的供气量
Gs717.5933污水
——11.96m/m污水
此部分设计参
Q60
考高俊发141
3•空气管计算
页、魏先勋
按曝气池平面图布置空气管道，在相邻两个廊道的隔墙上设一根空气干管，共
305、三废
六根干管。
在每根干管上设六对配气竖管，共12条配气竖管。
全曝气池共设
505、512页
72条配气竖管。
（1）每根竖管的供气量
Gsmax860.93一3..
11.96m/h
7272
（2）空气扩散器总数
曝气器总数
2160个
曝气池平面面积36X60=2160m2
取微孔曝气器服务面积1m2
2160-.介小人
曝气器的配气
曝气器总数：
2160个
1
量h
（3）每根竖管上安设的曝气器数目
216030个
72
（4）每个曝气器的配气量
GSmaxcr3,.
3.67m/h
2160
在膜片式曝气器范围内。
（5）空气管道计算
将已布置的空气管路及曝气器绘制成空气管路计算图，用以计算。
曝气池设计计算
备注
管道采用焊接钢管，风管接入曝气池时，管顶应高岀水面至少，以免回水。
选择一条从鼓风机开始的最远最长的管路作为计算管路，管路图见图2。
进行空
气管路计算见列表。
空气管路计算表
管段
编号
管段长
度L（m）
流量
m3/h
空气流
速（m/s）
管径
D（mm）
配件
管道当量
长度Lo（m）
管道计算
长度L+b
压力损失
i
h1+h2
17〜16
23
弯头1个
16〜15
23
三通1个
15〜14
23
三通1个
14〜13
23
三通1个
13〜12
23
三通1个
12〜11
50
三通1个异
形管1个
11~10
100
闸门1个弯头3个四通1个异形管
1个
10~9
100
三通1个
9〜8
100
四通1个
8~7
150
四通1个异
形管1个
7~6
150
四通1个
6~5
1101
200
四通1个异
形管1个
5~4
1322
200
弯头2个四
通1个
4~3
10
250
三通1个异
形管1个
3~2
5
350
三通1个异
形管1个
2~1
30
450
三通1个异
形管1个
总计
曝气池设计计算
备注
曝气池设计计算备注
空气管总压头损失X（hi+h2）=x=KPa
膜片式曝气头压力损失为5KPa
总压头损失
Kpa
总压头损失：
+5=KPa
为安全计算，取Kpa。
4•鼓风机的选用
（1）总风量确定
污泥提升不用空气提升器，不消耗空气。
考虑缺氧、二级好氧及其他非工艺设备用气，总供气量为
最大时：
GsTmax=3Gsmax=3x=h=m3/min
平均时：
Gst=3Gs=3x=h=m3/min
（2）风压确定
曝气器安装在距池底
H=（hi+h2+h3+h4）x
式中hi――空气管道沿程损失，mH2Oh2――空气局部阻力，mH20
h3曝气头安置深度
h4――空气扩散阻力（曝气装置）
H鼓风机所需压力KPa
H=（—+）x=Kpa
）型离心鼓风机（）台，该型
）m3/min，正常条件下，（）台工
）台工作，（）台备用。
（3）选型号
根据所需压力及空气量，选用（风机风压（）Kpa，风量（
作，（）台备用。
高负荷时，（
升级会员 