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缺氧（ A ）、一级好氧（ O1）、二级好氧（ O2）三级串联方式，不设初沉池。本设计的主要容是一级好氧装置的曝气池、二沉池及污泥回流系统。曝气池设计计算一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）1处理效率ELtLrLaE100%100%LaLa式中La进水 BOD 5 浓度， kg/m3 ,La=0.2kg/m 3Lt出水BOD 5 浓度， kg/m3， Lt 0.02kg/m 3Lr 去除的BOD 5 浓度， kg/m

2、3Lr=0.2 0.02=0.18kg/m 3E 0.2 0.02 100% 90%0.22污水负荷N S 的确定选取 N S 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)R r103XR SVI1备注先勋 305 页BOD 去除率E 90NS 0.3三废 523 页式中SVI 污泥指数。根据N S 值，取 SVI=120r二沉池中污泥综合指数，取r=1.2R污泥回流比。取R=50%.c.曝气池设计计算0.51.2103X13.3 kg/m 31200.5（ 2）混合液挥发性悬浮物浓度X (MLVSS)X fX

3、式中f系数， MLVSS/MLSS ，取 f=0.7X 0.7× 3.32.3 kg/m 3（ 3）污泥回流浓度 Xr103rXrSVI1031.2 10 kg/m31204核算污泥回流比RX 1RXrR3.3(1R)10RR 49%，取 50%5容积负荷NvNv X Ns 2.3× 0.3 0.69 kgBOD 5/m3·d6曝气池容积V.备注X 3.3kg/m 3先勋 305 页X=3.3kg/m 3高俊发 137 页Xr 10 kg/m 3高俊发 137 页R 50%先勋 305 页Nv 0.69VQ LrX ' Ns先勋 305 页60 24 0.

4、18 376 m 32. 3 0.3式中Q设计流量，m3/d。V 376m3.c.7水力停留时间.c.曝气池设计计算7.水力停留时间（ 1）名义水力停留时间tmVtmQ3760.26 d6.26 h60 24（ 2）实际水力停留时间 tstsV(1 R)Q3760.17 d 4.08 h(10.5)60248剩余污泥量X X a Q Lr bVX 式中a污泥产率系数，取a 0.6b污泥自身氧化率，取b 0.05 X a Q Lr bVX 0.6× 60× 24× 0.18-0.05× 376× 2.3 112.28 kg/d备注先勋 305 页

5、tm 6.26 hts 4.08 h高俊发 156 页 X=112.28高俊发 156 页9污泥龄 CVX 'CX3762.3112.28二、池体结构设计7.7 d C7.7 d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。.c1曝气面积.曝气池设计计算设 2 组曝气池，每组容积为V/nV 376 188m3 n 2取池有效水深H=1.5m则每组曝气池的面积F1.备注先勋 305 页F1VF 125m2n H188 125m 21.52曝气池宽度B取池宽 B=2.5m1先勋 303 页B2.5H1.51.67B=2.5m介于 1 2 之间，符合要求。3池长 LL F1 B1

6、2550m2.5L5020 10 符合要求B2.54曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长L50L'16.67 m33具体尺寸见图 1。5曝气池总长度H取超高为0.5m先勋 314 页L 50m王燕飞 116 页L =16.67mH 2 m.c.H H +0.5 1.5+0.5 2 m.c.曝气池设计计算备注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。60536图 1曝气池的平面形式.c.曝气池设计计算三、曝气系统的设计计

7、算1需氧量计算（ 1）日平均需氧量O2O2 aQLr + 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= 0.5b= 0.15O2 = 0.5× 60× 24× 0.18 + 0.15 × 376× 2.3=259.32 kgO 2/d=10.8kg/h（ 2）去除每公斤BOD 5 需氧量O2.备注先勋 305 页O2 =10.8kg/hO2a'b'Ns0.150.50.31 kgO 2 /kgBOD 5（ 3）最大需氧量O2maxO2max aQLrK + bVX 考虑 BOD 5 负荷变化，

8、最大需氧量变化系数K=1.2O2max = 0.5×60× 24×0.18× 1.2+0.15× 376× 2.3=285.24 kgO 2/d=11.89 kg/hO2 1O2max=11.89kg/h.c.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 ，故淹没水沉为3.3m，最高水见三废 500 至温采用 30。505 页（ 1）溶解氧饱和度 CS查三废 P500 表得：水温20时， CS（ 20） =9.17mg/L水温 30时， CS（30） =7.63mg/L（ 2）曝气器出口绝对压力Pb

9、Pb = P + 9.8× 103H式中P标准大气压， P=1.013× 105PaH 曝气器安置深度，H =3.3mPb =1.013× 105+9.8× 103× 3.3Pb =1.337× 105Pa1.337× 105Pa（ 3）空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot21(1E A )100%Ot79 21(1 EA )式中EA 氧转移率， %，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%21 (118%)100% 17.9%Ot17.9Ot79 21(1 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=3

10、0 Pb1709)C Sb( 30) C S( 30) (105422.026Csb(30)=7.63 (1.337 10517.9)8.29mg/L2.026105428.29 mg/L.c.曝气池设计计算（ 5） 20条件下，脱氧清水充氧量R0R0RCS( 20)CSb(30)C 1.024(T 20 )式中R实际条件下充氧量， O2=216kgO 2/h 废水液相传质系数 K La 的修正系数，取 =0.8废水CS 的修正系数，取=0.9 压力修正系数，取 =1C氧实际浓度，取C = 2 mg/LR023.49.170.8 0.9 1 8.292.0 1.024( 30 20)38.75

11、 kg/h（ 6）最大时需氧的充氧量R0max28.08 9.17R0 max0.80.9 1 8.292.01.024( 30 220)46.49 kg/h（ 7）曝气池平均时供气量GSR0GS0.3EA38.75717.59 m3/h0. 3 0.18（ 8）最大时供气量 GSmaxR0maxGS max0.3E A46.49860.93 m3 /h0.30.18（ 9）去除每公斤BOD 5 的供气量备注R0 =38.75kg/hR0max=46.49kg/hGS=717.59m3/hGSmax=860.93m3/h.c.曝气池设计计算备注.c.GS717.5966.44m 3 /kgBO

12、D66.44m3/kg5QLr60 0.18（ 10）每 m3 污水的供气量11.96m3/ m3GS717.5933Q6011.96 m/m 污水3空气管计算此部分设计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参考高俊发干管， 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141 页、先勋曝气池共设 72 条配气竖管。305、三废（ 1）每根竖管的供气量505、 512 页GS max860.9311.96 m 3/h72 72（ 2）空气扩散器总数曝气池平面面积36×60=2160m 2取微孔曝气器服务面积1m2曝气器总数曝气器总数： 2160

13、2160个2160个1（ 3）每根竖管上安设的曝气器数目21607230个（ 4）每个曝气器的配气量曝气器的配GS max3.67m3气量 3.67m2/h2160/ h在膜片式曝气器围。（ 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.c.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。10110551010图 2空气管路计算图空气管路计算表.c.管 段管段长流量空气流管径配件编 号度 L(m)m3/h速(m/s)D(mm)171

14、60.53.6723弯头 1个16150.57.3423三通 1个15140.511.0123三通 1个14130.514.6823三通 1个13120.2518.3523三通 1个12111.836.75.1950三通 1个异形管 1个闸门 1个弯11106.45110.14.00100头3个四通1 个异形管1 个1095.5220.28.00100三通 1个985.5440.415.58100四通 1个875.5660.610.34150四通 1个异形管 1个765.5880.813.85150四通 1个655.511019.74200四通 1个异形管 1个5417.8132211.692

15、00弯头 2个四通 1个43102643.914.97250三通 1个异形管 1个3253965.811.46350三通 1个异形管 1个21307931.513.86450三通 1个异形管 1个总计100.87931.5曝气池设计计算.管道当量管道计算压力损失长度 L0(m)长度 L+L 0ih1+h20.450.950.650.611.191.691.302.161.191.693.7266.171.191.696.31610.461.191.449.66913.642.143.941.0444.038.5815.030.2493.674.6514.080.96813.362.107.63

16、.58226.683.999.491.15010.693.428.921.68414.725.6311.130.6016.5612.8730.670.84625.4320.2930.291.02630.4630.3935.390.39713.7741.0971.090.41428.84211.25备注.c.空气管总压头损失(h1+h2) =211.25 × 9.8 =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=3× 7931.5=23794.5m 3/h=396.6 m 3/min平均时： GST=3Gs=3× 6609.3=19827.9m 3/h=330.5 m 3/min（ 2）风压确定曝气器安装在