曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算

1、曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算某污水处理厂处理规模为21600m3/d，经预处理沉淀后BOD5 为200mg/L，希望经过生物处理后和出水BOD 5 小于 20mg/L。该地区大气压为 1.013105Pa，要求设计曝气池的体积、 剩余污泥量和需氧量。相关参数可按下列条件选取：（ 1）曝气池污水温度为 20；（ 2）曝气池中混合液挥发性悬浮固体（ MLVSS）与混合液悬浮固体（ MLSS）之比为 0.8；（ 3）回流污泥中混合悬浮固体浓度取 10000mg/L；（ 4）曝气池中的 MLSS 取 3000mg/L；（ 5）污泥泥龄取 10d；（ 6）二沉池出水中含有 12mg/L 总悬浮固

2、体（ TSS），其中 VSS 占65%；（ 7）污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其他微量元素。解：（ 1）估算出水中溶解性 BOD 5 浓度：出水中 BOD 5 由两部分组成，一是没有被生物降解的溶解性BOD 5，二是没有沉淀下来随出水漂走的悬浮固体。悬浮固体所占BOD 5 计算： 悬浮固体中可生物降解部分为0.6512mg/L=7.8mg/L 可生物降解悬浮固体最终BODL =7.81.42mg/L=11mg/L 可生物降解悬浮固体的BOD L 换算为 BOD 5=0.6811mg/L=7.5mg/L 确定经生物处理后要求的溶解性有机污染物，即Se：7.5mg/L+Se20mg/L，S

3、e12.5mg/L（ 2）计算曝气池容积： 按污泥负荷计算：取污泥负荷 0.25kgBOD5/(kgMLSS d)，按平均流量计算：V=Q(S0Se)/NsX=21600(20012.5)/0.253000m3=5400m3 按污泥泥龄计算：取 Y=0.6kgMLVSS/kgBOD 5，Kd=0.08d-1V=QY c(S0Se)/X v (1+Kdc)=216000.610(20012.5)/30000.8 (1+0.0810)m3=5625m3经过计算，可以取曝气池容积5700m3。（3）计算曝气池的水力停留时间：t=V/Q=5700 24/21600h=6.33h（ 4）计算每天排除的剩

4、余污泥量 : 按表观污泥产率计算：Yobs=Y/(1+K dc)=0.6/(1+0.0810)=0.333计算系统排除的以挥发性悬浮固体计的干污泥量：Xv =Y obsQ(S0Se)=0.33321600(20012.5)10-3kg/d=1350kg/d计算总排泥量： 1350/0.8kg/d=1688kg/d 按污泥泥龄计算： X=VX/ c=5700300010-3/10kg/d=1710kg/d 排放湿污泥量计算：剩余污泥含水率按99%计算，每天排放湿污泥量：1710/1000t=1.71t(干泥 )，1.71/(100%99%)m3=171m3（5）计算污泥回流比R：曝气池中悬浮固体

5、（ MLSS）浓度： 3000mg/L，回流污泥浓度：10000mg/L，10000QR=3000(Q+QR)R=QR/Q=43%（6）计算曝气池的需氧量：根据式： O2=Q(S0Se)/0.681.42XvO2=Q(S0Se)/0.681.42Xv=21600(20012.5)/0.681.4213501000kg/d =4039kg/d（7）空气量计算：如果采用鼓风曝气，设曝气池有效水深6.0m，曝气扩散器安装距池底 0.2m，则扩散器上静水压 5.8m，其他相关参数选择： 值取 0.7，值取 0.95，=1，曝气设备堵塞系数 F 取 0.8，采用管式微孔扩散设备， EA =18%，扩散器

6、压力损失： 4kPa，20水中溶解氧饱和度为 9.17mg/L扩散器出口处绝对压力：pd=p+9.8103H=(1.013105+9.81035.8)Pa=1.58105Pa空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数： 0=21(1EA )/79+21(1 EA ) 100%=21(10.18)/79+21(10.18) 100%=17.9%20时曝气池混合液中平均氧饱和度计算：Cs=(pd/2.026 105+0/42)=9.17(1.58105/2.026105+17.9/42)mg/L=11.06mg/L将计算需氧量换算为标准条件下（20，脱氧清水）充氧量：Os=O2Cs(20)/ FCs(T) C1.024(T 20)=40399.17/0.7(0.95 111.062.0)1.024(20 20)0.8kg/d=7775kg/d=324kg/h曝气池供气量计算：Gs=Os/0.28EA =324/(0.2818%)m3/h=6427m3/h如果选择三台风机，两用一备，则单台风机风量：3214m3/h(54m3/min)（8）鼓风机出口风压计算：选择一条