曝气池设计计算

1、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（。1）、二级好氧（。2）三级串联方式，不设初沉池曝气池设计计算、工艺计算（采用污泥负荷法计算）魏先勋305式中 La 进水 BOD5 浓度，kg/m 3, La=0.2kg/mBODLt 出水 BOD5 浓度，kg/m 3, Lt=0.02kg/mLr 去除的BOD 5浓度，kg/m 3E = 90 %Lr=0.2 0.02=0.18kg/m3Ns = 0.32 .污水负荷Ns的确定废523选

2、取 Ns = 0.3 kgBOD 5/kgMLVSS d3 .污泥浓度的确定（1）混合液污泥浓度（混合液悬浮物浓度）X(MLSS)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。式中 SVI 污泥指数。根据Ns值，取SVI=120r一一二沉池中污泥综合指数，取 r=1.2R一一污泥回流比。取 R=50%曝气池设计计算0.5 1.2 1033X3.3kg/m120 1 0.53.3kg/m 3(2)混合液挥发性悬浮物浓度 X，(MLVSS)魏先勋305X6 7 =fX式中 f系数，MLVSS/MLSS ,取f=0.7X，=0.7 X3.3 =2.3 kg/m 3

3、=3.3kg/m(3)污泥回流浓度Xr4 .核算污泥回流比R高俊发137Nv = X/ NsXr =10kg/m 3= 2.3 x 0.3 =0.69 kgBOD 5/m 3 - d高俊发137R = 49% ,取 50%5 .容积负荷NvR = 50%7.水力停留时间魏先勋305Nv = 0.69魏先勋305V = 376m曝气池设计计算备注7.水力停留时间魏先勋305(1)名义水力停留时间tm页(2)实际水力停留时间tstm = 6.26 h8.剩余污泥量 Xts = 4.08 hX = a Q Lr bVX，高俊发156式中 a污泥产率系数，取a 0.6页b 污泥自身氧化率，取 b=0.

4、05X = a Q Lr bVX，X=112.28= 0.6 X60 X 24 X 0.18-0.05 X 376 X2.3高俊发156= 112.28 kg/d页9.污泥龄fc昵= 7.7 d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 .曝气间积曝气池设计计算备注设2组曝气池，每组容积为 V/n魏先勋305取池后效水深H=1.5m页则每组曝气池的面积FiFi =2 .曝气池宽度B125m 2取池宽B=2.5m魏先勋303介于12之间，符合要求。3.池长LL 50上=20；10符合要求B 2.54 .曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长具体尺寸见图1

5、。5 .曝气池总长度H /取超高为0.5mB=2.5m魏先勋314页L = 50m王燕飞116页L /=16.67mH =2 mH = H +0.5 =1.5+0.5 =2 m6.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。曝气池设计计算备注三、曝气系统的设计计算魏先勋3051 .需氧量计算页(1)日平均需氧量。2。2O2=a QLr + b VX =10.8kg/式中a 微生物氧化分解有机物过程中的需氧率；hb污泥自身氧化需氧率。g

6、= 1取 a = 0.5b = 0.15O 2max =11.O2 = 0.5 X 60 X 24 X0.18 + 0.15 X 376 X2.389=259.32 kgO 2/dkg/h=10.8kg/h(2)去除每公斤3。口5需氧量八。2(3)最大需氧量O2maxO2max=a QLrK + b VX 考虑BOD 5负荷变化，最大需氧量变化系数 K=1.202max = 0.5 X 60 X24 X0.18 X 1.2+0.15 X 376 X 2.3=285.24 kgO 2/d=11.89 kg/h曝气池设计计算备注2,供气量此部分公式采用膜片式微孔曝气装置，距池底 0.2m ,故淹没

7、水沉为见三废5003.3m ,最高水温采用 30 C 0至505页(1)溶解氧饱和度CsPb =查三废P500表得:水温20 c时,Cs(20)=9.17mg/L1.337 义水温 30 C时，Cs（30）=7.63mg/L105PaOt(2)曝气器出口绝对压力Pb17.9 %C sb(30)=8.29mg/LPb = P + 9.8 X103H式中 P标准大气压，P=1.013 xi0 5PaH 曝气器安置深度,H =3.3mPb =1.013 X 105+9.8 X 103X3.3=1.337 x 105Pa(3)空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot式中Ea 氧转移率，,对膜片式微孔曝气器，

8、选EA=18%(4 )曝气池混合液平均饱和浓度 Csb(T)按最不利温度考虑T=30 C曝气池设计计算(5) 20 c条件下，脱氧清水充氧量 RoRo=38.75kg/hR0max -46.49kg/ hG s=717.59m/hG Smax =860.93m/h式中 R实际条件下充氧量，O2=216kgO 2/h废水液相传质系数KLa的修正系数，=0 8 =0.8废水Cs的修正系数，取B =0.9P压力修正系数，取p=1C 氧实际浓度，取 C = 2 mg/L(6)最大时需氧的充氧量Romax(7)曝气池平均时供气量 Gs(8)最大时供气量Gsmax(9)去除每公斤BOD5的供气量(10)每

9、m3污水的供气量3.空气管计算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 72条配气竖管。(1)每根竖管的供气量(2)空气扩散器总数曝气池平面面积 36 X60=2160m 2取微孔曝气器服务面积1m2曝气器总数： 变=2160个1(3)每根竖管上安设的曝气器数目(4)每个曝气器的配气量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。66.44m 3/kg11.96m 3/m3此部分设计参考高俊发141页、魏先勋305、三废505、512页曝气器

10、总数2160 个曝气器的配气量3.67m 2/h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，管顶应高出水面至少0.5m ,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。z z z z zz空气管路计算表管段编号管段长度 L(m)流量m 3/h空气流速(m/s)管径D(mm)配件管道当量长度L0(m)管道计算长度L+L 0压力损失ih 1+h 217160.53.6723弯头1个0.450.950.650.6116150.57.3423三通1个1.191.691.302.1615140.511.0123三通1个1.191.693.72

11、66.1714130.514.6823三通1个1.191.696.31610.4613120.2518.3523三通1个1.191.449.66913.6412111.836.75.1950三通1个异 形管1个2.143.941.0444.0311106.45110.14.00100闸门1个弯 头3个四通 1个异形管1个8.5815.030.2493.671095.5220.28.00100三通1个4.6514.080.96813.36985.5440.415.58100四通1个2.107.63.58226.68875.5660.610.34150四通1个异形管1个3.999.491.1501

12、0.69765.5880.813.85150四通1个3.428.921.68414.72655.511019.74200四通1个异形管1个5.6311.130.6016.565417.8132211.69200弯头2个四 通1个12.8730.670.84625.4343102643.914.97250三通1个异 形管1个20.2930.291.02630.463253965.811.46350三通1个异形管1个30.3935.390.39713.77793113.三通1个异71.0.428.82130.586450形管1个41.09091441007931211.总计.8.525曝气池设计计

13、算备注空气管总压头损失三(hI+h2)=211.25 X9.8 =2.07 KPa膜片式曝气头压力损失为5KPa总压头损失：2.07 + 5 = 7.07 KPa为安全计算，取9.8 Kpa 。4 .鼓风机的选用(1)总风量确定污泥提升不用空气提升卷，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 =3G smax =3 乂 7931.5=23794.5m3/h=396.6m3/min平 均时：Gst=3Gs=3 X 6609.3=19827.9m3/h=330.5m3/min(2)风压确定曝气器安装在距池底0.2mH = (h 1 + h 2 + h 3 + h 4) x 9.8总压头损失9