曝气池设计计算Word文档下载推荐.docx
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(3)污泥回流浓度Xr
4.核算污泥回流比R
R=49%,取50%
5.容积负荷Nv
Nv=X'Ns
=2.3×
0.3=0.69kgBOD5/m3·
6.曝气池容积V
式中Q——设计流量,m3/d。
7.水力停留时间
X=3.3kg/m3
X'=3.3kg/m3
高俊发137页
Xr=10kg/m3
R=50%
Nv=0.69
V=376m3
7.水力停留时间
(1)名义水力停留时间tm
(2)实际水力停留时间ts
8.剩余污泥量△X
△X=aQLr-bVX'
式中a——污泥产率系数,取a=0.6
b——污泥自身氧化率,取b=0.05
=0.6×
60×
24×
0.18-0.05×
376×
2.3
=112.28kg/d
9.污泥龄θC
tm=6.26h
ts=4.08h
高俊发156页
△X=112.28
θC=7.7d
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
设2组曝气池,每组容积为V/n
取池有效水深H=1.5m
则每组曝气池的面积F1
2.曝气池宽度B
取池宽B=2.5m
介于1~2之间,符合要求。
3.池长L
符合要求
4.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.曝气池总长度Hˊ
取超高为0.5m
Hˊ=H+0.5=1.5+0.5=2m
F1=125m2
魏先勋303页
B=2.5m
魏先勋314页
L=50m
王燕飞116页
Lˊ=16.67m
Hˊ=2m
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。
60
5
36
图1曝气池的平面形式
三、曝气系统的设计计算
O2=10.8kg/h
ΔO2=1
O2max=11.89kg/h
1.需氧量计算
(1)日平均需氧量O2
O2=a′QLr+b′VX′
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′=0.15
O2=0.5×
0.18+0.15×
=259.32kgO2/d
=10.8kg/h
(2)去除每公斤BOD5需氧量ΔO2
(3)最大需氧量O2max
O2max=a′QLrK+b′VX′
考虑BOD5负荷变化,最大需氧量变化系数K=1.2
O2max=0.5×
0.18×
1.2+0.15×
=285.24kgO2/d
=11.89kg/h
2.供气量
采用膜片式微孔曝气装置,距池底0.2m,故淹没水沉为3.3m,最高水温采用30℃。
(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
Pb=P+9.8×
103H
式中P——标准大气压,P=1.013×
105Pa
H——曝气器安置深度,H=3.3m
Pb=1.013×
105+9.8×
103×
3.3
=1.337×
(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,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℃
此部分公式见三废500至505页
Pb=
1.337×
Ot=17.9%
Csb(30)=
8.29mg/L
(5)20℃条件下,脱氧清水充氧量R0
式中R——实际条件下充氧量,O2=216kgO2/h
α——废水液相传质系数KLa的修正系数,取α=0.8
β——废水CS的修正系数,取β=0.9
ρ——压力修正系数,取ρ=1
C——氧实际浓度,取C=2mg/L
(6)最大时需氧的充氧量R0max
(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
R0=38.75kg/h
R0max=
46.49kg/h
GS=
717.59m3/h
GSmax=
860.93m3/h
(10)每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×
60=2160m2
取微孔曝气器服务面积1m2
曝气器总数:
(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。
66.44m3/kg
11.96m3/m3
此部分设计参考高俊发141页、魏先勋305、三废505、512页
曝气器总数2160个
曝气器的配气量3.67m2/h
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。
图2空气管路计算图
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L0(m)
管道计算长度L+L0
压力损失
i
h1+h2
17~16
0.5
3.67
23
弯头1个
0.45
0.95
0.65
0.61
16~15
7.34
三通1个
1.19
1.69
1.30
2.16
15~14
11.01
3.726
6.17
14~13
14.68
6.316
10.46
13~12
0.25
18.35
1.44
9.669
13.64
12~11
1.8
36.7
5.19
50
三通1个异形管1个
2.14
3.94
1.044
4.03
11~10
6.45
110.1
4.00
100
闸门1个弯头3个四通1个异形管1个
8.58
15.03
0.249
10~9
5.5
220.2
8.00
4.65
14.08
0.968
13.36
9~8
440.4
15.58
四通1个
2.10
7.6
3.582
26.68
8~7
660.6
10.34
150
四通1个异形管1个
3.99
9.49
1.150
10.69
7~6
880.8
13.85
3.42
8.92
1.684
14.72
6~5
1101
9.74
200
5.63
11.13
0.601
6.56
5~4
17.8
1322
11.69
弯头2个四通1个
12.87
30.67
0.846
25.43
4~3
10
2643.9
14.97
250
20.29
30.29
1.026
30.46
3~2
5
3965.8
11.46
350
30.39
35.39
0.397
13.77
2~1
30
7931.5
13.86
450
41.09
71.09
0.414
28.84
总计
空气管总压头损失∑(h1+h2)=211.25×
9.8=2.07KPa
膜片式曝气头压力损失为5KPa
总压头损失:
2.07+5=7.07KPa
为安全计算,取9.8Kpa。
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=23794.5m3/h=396.6m3/min
平均时:
GST=3Gs=3×
6609.3=19827.9m3/h=330.5m3/min
(2)风压确定
曝气器安装在距池底0.2m
H=(h1+h2+h3+h4)×
9.8
式中h1——空气管道沿程损失,mH2O
h2——空气局部阻力,mH2O
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=(3.5-0.2+1.0)×
9.8=42.14Kpa
(3)选型号
根据所需压力及空气量,选用()型离心鼓风机()台,该型