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曝气池设计计算

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(Oi)、二级

好氧(。

2)三级串联方式,不设初沉池。

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。

曝气池设计计算

备注

一、工艺计算(采用污泥负荷法计算)

魏先勋305页

1•处理效率E

BOD去除率

式中La进水BOD5浓度,kg/m3,La=m3

E=90%

Lt——岀水BOD5浓度,kg/m3,Lt=m3

Ns=

Lr――去除的BOD5浓度,kg/m3

三废523页

Lr=—=m3

2.污水负荷Ns的确定

选取Ns=kgBOD5/kgMLVSS•d

3.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)

式中SVI——污泥指数。

根据Ns值,取SVI=120

r――二沉池中污泥综合指数,取r=

R――污泥回流比。

取R=50%

曝气池设计计算

备注

3

X°.5「2103.3kg/m3

12010.5

(2)混合液挥发性悬浮物浓度X/(MLVSS)

X/=fX

式中f——系数,MLVSS/MLSS,取f=

Xz=x=kg/m3

(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

=x=kgBOD5/m3•d

6•曝气池容积V

式中Q设计流量,m3/d。

7•水力停留时间

X=m3

魏先勋305页

X/=m3

高俊发137页

Xr=10kg/m3

高俊发137页

R=50%

魏先勋305页

Nv=

魏先勋305页

V=376m3

曝气池设计计算

备注

7.水力停留时间

魏先勋305页

(1)名义水力停留时间tm

tm=h

(2)实际水力停留时间ts

ts=h

8•剩余污泥量△X

高俊发156页

△X=aQLr—bVX/

△X=

式中a污泥产率系数,取a=

高俊发156页

b――污泥自身氧化率,取b=

0c=d

△X=aQLr—bVX/

=x60x24xkg/d

9•污泥龄0c

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

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页

取池有效水深H=

F1=125m2

则每组曝气池的面积片

魏先勋303页

2•曝气池宽度B

B=

取池宽B=

魏先勋314页

介于1〜2之间,符合要求。

L=50m

3.池长L

王燕飞116页

L50

——2010符合要求

L/=

B2.5

H/=2m

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H/

取超高为

H"=H+=+=2m

曝气池设计计算

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。

02=h

1.需氧量计算

(1)日干均需氧量。

2

△O2=1

O2=a'QLr+b'VX'

O2max=kg/h

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'=b'=

02=X60X24X+X376X

=kgO2/d

=h

(2)去除母公斤BOD5需氧量△02

(3)取大需氧量02max

02max=a'QLrK+b'VX'

考虑BOD5负荷变化,最大需氧量变化系数K-

O2max=X60X24XX+X376X

=kgO2/d

=kg/h

曝气池设计计算

备注

2•供气量

此部分公式见

采用膜片式微孔曝气装置,距池底,故淹没水沉为,最高水温采用

三废500至

30Co

505页

(1)溶解氧饱和度Cs

Pb=

查三废P500表得:

水温20C时,Cs(20)=L

X105Pa

水温30C时,Cs(30)=L

Ot=%

(2)曝气器岀口绝对压力Pb

Csb(30)=

Pb=P+X103H

L

式中P――标准大气压,P=x105Pa

H――曝气器安置深度,H=

Pb=x105+x103x

=X105Pa

(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°C

曝气池设计计算

备注

(5)20C条件下,脱氧清水充氧量Ro

R0=h

式中R头际条件下充氧量,O2=216kgO2/h

R0max=

a废水液相传质系数KLa的修正系数,取a=

h

B废水CS的修正系数,取B=

Gs=

P压力修正系数,取P=1

h

C——氧实际浓度,取C=2mg/L

GSmax=

(6)最大时需氧的充氧量R0max

h

(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

曝气池设计计算

备注

(10)每m3污水的供气量

kg

3•空气管计算

m3

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十

此部分设计参

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

考高俊发141

池共设72条配气竖管。

页、魏先勋

(1)每根竖管的供气量

305、三废

(2)空气扩散器总数

505、512页

曝气池平面面积36X60=2160m2

曝气器总数

取微孔曝气器服务面积1m2

2160个

曝气器总数:

21602160个

曝气器的配气

1

量h

(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。

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,管顶应高岀水面至少,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。

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+L。

压力损失

i

h1+h2

17~16

23

弯头1个

16~15

23

三通1个

15〜14

23

三通1个

14〜13

23

三通1个

13〜12

23

三通1个

12~11

50

三通1个异

形管1个

11~10

100

闸门1个弯

头3个四通

1个异形管

1个

10〜9

100

三通1个

9〜8

100

四通1个

8~7

150

四通1个异

形管1个

7~6

150

四通1个

6〜5

1101

200

四通1个异

形管1个

5〜4

1322

200

弯头2个四

通1个

4〜3

10

250

三通1个异

形管1个

3~2

5

350

三通1个异

形管1个

2〜1

30

450

三通1个异

形管1个

总计

曝气池设计计算

备注

空气管总压头损失X(h什h2)=x=KPa

总压头损失

膜片式曝气头压力损失为5KPa

Kpa

总压头损失:

+5=KPa

为安全计算,取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=3x=h=m3/min

平均时:

Gst=3Gs=3x=h=m3/min

(2)风压确定

曝气器安装在距池底

H=(h1+h2+h3+h4)x

式中h1――空气管道沿程损失,mH20

h2――空气局部阻力,mH20

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=(—+)x=Kpa

(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

风机风压()Kpa,风量()m3/min,正常条件下,()台工

作,()台备用。

高负荷时,()台工作,()台备用。

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