曝气系统设计计算

1、曝气系统设计计算方法一（1）设计需氧量AORAOR去除BODB氧量-剩余污泥中BODM当量+NHT-N消化需氧量-反消化产碳化需氧量:DiQSSe0e0.681.42R440000.2480.0030.681.4243999607kgO2/dR=YQS0Se-KdVXMLVSS=x44000x()x4X15=4399kg/d消化需氧量：D24.57QN0Ne4.5712.400Px4.574400056210004.5712.4%43998365kgO2/dDi碳化需氧量kgO2/dD2消化需氧量kgO2/dFX剩余污泥产量kg/dY污泥增值系数，取。kd污泥自身氧化率，S0总进水BO凤kg/

2、m3）Se二沉出水BOD（kg/m3）XMLVSS挥发性悬浮固体（kg/m3）N0总进水氨氮Ne二沉出水氨氮Q总进水水量m/d每氧化1mgNH+-N需消耗碱度；每还原1mgN0-N产生碱度；去除ImgBOD产生碱度。剩余碱度Salk=进水碱度-消化消耗碱度+反消化产生碱度+去除BODT生碱度假设生物污泥中含氮量以计，则：每日用于合成的总氮=*4399=545即，进水总氮中有545*1000/44000=L被用于合成被氧化的NH+-N0用于合成被氧化的NH+-N:（进水氨氮量一出水氨氮量）用于合成的总氮量=L所需脱硝量=（进水总氮-出水总氮）-28=L需还原的硝酸盐氮量：4400012.4NT5

3、45.6mg/L1000因此，反消化脱氮产生的氧量D32.86NT2.86545.61560kgO2/d总需氧量：AORD1D2D3=9607+8365-1560=16412kgO2/d最大需氧量与平均需氧量之比为，则AORmax1.4R1.41641222977kgO2/d957kgO2/h去除每1kgBOD的需氧量AORQSoSe16412440000.2480.0031.5kgO2/kgBOD5(2)标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器铺设于池底，距池底，淹没深度，氧转移效率8=20%,计算温度T=25C,将实际需氧量AO敢算成标准状态下的需氧量SORSORAORCs20CsmTC

4、l1.024T20式中：p气压调整系数，所在地区实际大气压为X105Pa所在地区实际气压1.0131050.987Cx曝气池内平均溶解氧，取Cx=2mg/L;查得水中溶解饱和度：CS(20)=L微孔曝气器的空气扩散气出口处绝对压为：pb1.0131059.8103H1.0131059.81035.51.552105Pa空气离开好氧反应池时氧的百分比:好氧Ot211Ea79211Ea1000021120007921120001000017.5400反应池中平均溶解氧饱和度：Gm(20)cs202dh?°2_59.11.5521017.542.0661054210.6mg/L164129

5、.1一一20200.820.950.98710.621.024标准需氧量为SORSOR=22941kgO2/d=956kgO2/h相应最大时标准需氧量:SOFmax114SORkgO2/h好氧反应池平均时供气量:SOR0.3Ea1009750.32010015933m3/h最大时供气量:Gsmax1.4Gs1.41593322306m3/hsmaxs方法(1)曝气池的需氧量必须有足够量的溶解氧即微生物对有机物质进弋(2-2-41)和(2-2-48)。(2-2-48)曝气池中好氧微生物为完成有机物的降解转化作用，的参与。好氧生物处理含碳有机物可用两种方法计算。第一种方法，将好氧微生物所需的氧量分

6、为两部分:行分解代谢和微生物本身的内源呼吸过程所需要的氧，见(2-2-43)。这两部分氧量之和即为生物处理需氧，见式O2a!Q(S0Se)b/XvV=X44000X()+XX10601=7884式中：Q曝气池混合7需要的氧量，kgO2/d；Q处理的污水量，nVd；S0曝气池进水BOI5M度,kgBOD/m3;Se处理出水BOI5M度,kgBOD/m3;V曝气7tk体积，肃；Xv曝气池挥发性悬浮固体，kgMLVSS/m;a微生物分解彳t谢单位重量BOD的需氧量，kgO2/kgBOD5,对生活污水3值的范围为；b/单位重量微生物内源呼吸自身氧化的需氧量，kgO/kgMLVSSd,b，值的范围为d-

7、10第二种方法可以从污水的BOD侨口每日排放的剩余污泥量来进行估算。假设所去除的BOD5t后都转变成最终产物，总需氧量可由BOD旅计算（BODut总碳氧化需氧量），由于部分BOD5转变为剩余污泥中的新细胞，所以剩余污泥中BODu必须从总需氧量中扣除，剩余污泥的需氧量等于X剩余污泥量。因此，采用式（2-2-49）计算去除含碳有机物的需氧量。Q（SoSe）XvVO2I.42fc（2-2-49）=14096kgO2/d式中：Q曝气池混合7需要的氧量，kgO2/d；Q处理的污水量，m3/d;So曝气池进水BOD脓度,kgBOD/m3;Se处理出水BOD软度,kgBOD/m3;V曝气池体积=（*4=10

8、601m3）Xv曝气池挥发性悬浮固体，kgMLVSS/m;fBOD序口BODU勺转化系数，约为；细菌细胞的氧当量；0c设计7泥龄，14。考虑到减轻好氧污染物质对水体污染，国家对排入水体的NH4+-N的浓度做出了限制，在城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中对出水的NH4+-N的浓度有明确要求，如对城市污水，一级标准A:NH4+-N的浓度05mg/L（以氮计，水温12C）,和08mg/L（以氮计，水温012C）；一级标准B:NH4+-N的浓度08mg/L（以氮计，水温12C）,和015mg/L（以氮计，水温012C）。在好氧生物处理中，降低NH4+-N的浓度的方法是硝化，即把

9、NH4+-N氧化为NO3-No硝化过程的需氧，以化学计量为依据，转换每kg的NH4+-N理论上需要的氧。止匕外，在生物处理系统设计时中，常需要进行反硝化脱氮，即，将NO3-N将转化N2此过程中由于NO-N作为电子受体，自然降低了氧在系统中的需要量，化学计量系数为kgNO-N。因此，硝化和反硝化，即为NH4+-N转化为N2过程中净的需氧量可表示为式。(2-2-50)O2NDN4.57Q(N0Ne)2.86Q(N0NeNO3)=5070kgO2/d式中：O2n-dn生物反应池进行硝化反硝化需要的净氧量，kgO2/d;Q处理的污水量，m3/d;Nd进水可氧化的氮浓度，kg/m3;56Ne出水可氧化的

10、氮浓度，kg/m3；NG出水中的NO3-N浓度，kg/m3;化学计量系数，单位为kgO2/kgNH4+-N;化学计量系数，单位为kgQ/kgNO3-N。在污水中由于还有一些还原性物质的存在，当它们的浓度较高时，要详细计算氧的消耗量。例如，当水中出现硫化氢时，其氧化关系H2s2O2H2SO4综上所述，当生物处理以含碳有机物去除为目的时，需氧量采用式（2-2-48）或式（2-2-49）计算；当生物处理既要求去除含碳有机物，又要求去除氮时，需氧量采用式（2-2-48）或式（2-2-49）与式（2-2-50）相加，此时总的需氧量O2total采用式（2-2-52）进行计算。O2totalO2O2NDN

11、(2-2-52)(14096+5070=1916历法二)kgO?/d(7884+5070=12954方法一)(2)标准需氧量SOR采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器铺设于池底，淹没深度，氧转移效率E=20%,计算温度T=20C,将实际需氧量AO暇算成标准状态下的需氧量SORAORCs20T20CsmTCl1.024T20式中：p气压调整系数，CS(20)水中饱和溶解度Cx曝气池内平均溶解氧，取Cx=2mg/L;H曝气器?S没深度，m所在地区实际大气压为x105Pa因此所在地区实际气压0.987一51.013105查得水中溶解饱和度：CS(20)=L微孔曝气器的空气扩散气出口处绝对压为：53535

12、_pb1.013109.810H1.013109.8105.51.55210Pa空气离开好氧反应池时氧的百分比:3一211Ean好氧OtA-1000079211Ea21120007921120001000017.5400反应池中平均溶解氧饱和度:CSm(20)Cs20Pb2.066105Ot429.1_51.5521052.06610517.544210.6mg/LSORAORCs20_T20CsmTCl1.024191679.120200.820.950.98710.621.024SOR=26792kgO2/d=1116kgO2/h相应最大时标准需氧量：SORmax114SORkgO2/h好

13、氧反应池平均时供气量：GsSOR100二11610018600m3/h0.3Ea0.320最大时供气量：Gsmax1.4GS1.41208326040m3/hsmaxs（三）室外排水规范氨氮的硝生物反应池中好氧区的污水需氧量，根据去除的五日生化需氧量、化和除氮等要求，宜按下列公式计算：Q=（So-Se）-cAXv+b（Nk-N<e）-AXv（NtNkeN）e）AXv式中：O2-污水需氧量（kgO/d）;Q-生物反应池白进水流量（nVd）;44000Sl生物反应池进水五日生化需氧量浓度（mg/L）;248Sl生物反应池出水五日生化需氧量浓度（mg/L）;3Xv一排出生物反应池系统的微生物量

14、；（kg/d）;N一生物反应池进水总凯氏氮浓度（mg/L）;68Ne一生物反应池出水总凯氏氮浓度（mg/L）;12N一生物反应池进水总氮浓度（mg/L）;68也一生物反应池出水硝态氮浓度（mg/L）；8Xv一排出生物反应池系统的微生物中含氮量（kg/d）;a一碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取；b一常数，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN）,取；c一常数，细菌细胞的氧当量，取。Yt一污泥产率系数（kgMLSSkgBO®,宜根据试验资料确定。无试验资料时，系统有初次沉淀池时取，无初次沉淀池时取；yMLSS中MLVS薪占比例；Q=(So-Se)-cAXv+b(Nk-Nke)-

15、AXvl-(Nt-Nke-Noe)-AXV=AXv=*44000*(248-3)*AXv+*44000*(68-12)*AXv*44000*(68-12-8)+*AXv=*AXv+AXv-5984+AXv=AXvXv=y*Q*(SoSe)*yt=*44000*=2264kg/d因此O=17473kgO2/d（2）标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器铺设于池底，淹没深度，氧转移效率E=20%,计算温度T=20C,将实际需氧量AO暇算成标准状态下的需氧量SORSORAORCs20CsmTCl1.024T20式中：p气压调整系数，G（20）水中饱和溶解度Cx曝气池内平均溶解氧，取Cx=2mg/L;H曝气器?S没深度，m所在地区实际大气压为x105Pa因此所在地区实际气压1.0131050.987查得水中溶解饱和度：C（20）=L微孔曝气器的空气扩散气出口处绝对压为：Pb1.0131059.8103H1.0131059.81035.51.552105Pa空气离开好氧反应池时氧的百分比:好氧Ot2EA1000021120001000017.540079211Ea7921120%反应池中平均溶解氧饱和度：Gm（20）CS20-552.06610542c,1.55210517.549.152.0661054210.6mg/LSORAORCs20CsmTC