曝气池设计.docx
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曝气池设计
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
曝气池设计计算
备注
一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）
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。
本设计的主要内容是一级好氧装置的曝气
池、二沉池及污泥回流系统。
1．处理效率E
La－LtLr
E100%100%
LaLa
式中La——进水BOD5浓度，kg/m3,La=0.2kg/m3
Lt——出水BOD5浓度，kg/m3，Lt＝0.02kg/m3
Lr——去除的BOD5浓度，kg/m3
Lr=0.2－0.02=0.18kg/m3
E0.20.02100%90%
0.22．污水负荷NS的确定
选取NS＝0.3kgBOD5／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）
3Rr103
X
1RSVI
魏先勋
305页
BOD去除率
E＝90％
NS＝
0.3
三废
523页
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=1.2
R——污泥回流比。
取
R=50%
曝气池设计计算
备注
3
0.51.2103
12010.5
3.3kg/m3
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=0.7
X＇＝0.7×3.3＝2.3kg/m3
（3）污泥回流浓度Xr
Xr
103
r
SVI
103
120
1.2
10kg/m3
X＝
3.3kg/
m3
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＝0.69
魏先勋305页
X＇
=3.3kg/m3
高俊发137页
Xr＝
10kg/m3
高俊发
137页
kgBOD5/m3·d
6．曝气池容积V
VQLr
X'Ns
60240.18376m3
2.30.3
式中Q——设计流量，
7．水力停留时间
m3/d
50%
魏先勋305页Nv＝
0.69
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
（1）名义水力停留时间tm
V
305页
tm
mQ
3760.26d6.26h
6024
tm＝
（2）实际水力停留时间ts
6.26h
Vtss（1R）Q
3760.17d4.08h
0.17d4.08h
（10.5）6024
8．剩余污泥量△X
ts＝
△X＝aQLr－bVX＇
4.08h
式中a——污泥产率系数，取a
＝0.6
b——污泥自身氧化率，取b
高俊发
＝0.05
156页
△X＝aQLr－bVX＇
＝0.6×60×24×0.18-0.05
×376×2.3
＝112.28kg/d
9．污泥龄θC
△
VX'CX
X=112.
3762.37.7d
28
112.28
高俊发
二、池体结构设计
156页
选用推流式曝气池，廊道式、鼓风曝气。
θC＝
确定曝气池各部分尺寸。
7.7d
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
V3763
188m3
n2
取池有效水深H=1.5m
则每组曝气池的面积F1
魏先勋
V
F1nVH
305页
188125m2
1.5
F1＝
2．曝气池宽度B
5．曝气池总长度Hˊ取超高为0.5m
50m
王燕飞
116页
Hˊ＝H+0.5＝1.5+0.5＝2m
Lˊ
=16.67m
Hˊ＝
2m
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。
60
5
5
36
图1曝气池的平面形式
1．需氧量计算魏先勋
（1）日平均需氧量O2305页
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=0.5×60×24×0.18
0.15×376×2.3
=259.32kgO2/d
=10.8kg/h
（2）去除每公斤BOD5需氧量ΔO2
O2a'b'
2Ns
0.50.15
0.3
1kgO2/kgBOD5
（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
O2=10.8kg/h
ΔO2
＝1
O2max=0.5×60×24×0.18×
1.2+0.15×376×2.3
=285.24kgO2/d
=11.89kg/h
O2max=
11.8
9kg/h
曝气池设计计算
备注
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）
此部分公式见三废500至505页
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℃
Csb（30）=
CSb（30）CS（30）（Pb5147029）
Sb（30）S（30）2.02610542
7.63（1.337105517.9）2.02610542
8.29mg/L
8.29m
g/L
曝气池设计计算
备注
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/hα——废水液相传质系数
=1
C——氧实际浓度，取C=2
R0max
28.089.17
0.80.918.292.01.024（30220）
46.49kg/h
7）曝气池平均时供气量GS
GS
R0
0.3EA
38.75
0.30.18
717.59m3/h
8）最大时供气量GSmax
Smax
R0max
0.3EA
46.49
0.30.18
3
860.93m3/h
9）去除每公斤BOD5的供气量
GS=
717.59m3/h
GSmax=
860.93m3/h
曝气池设计计算
备注
GS717.5966.44m3/kgBOD5
QLr600.185
66.44
（10）每m3污水的供气量
m3/kg
GS717.5911.96m3/m3污水
Q60
11.96m
3．空气管计算
3/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干
管，共六根干管。
在每根干管上设六对
此部分
配气竖管，共12条配气竖管。
全曝气
设计参
池共设72条配气竖管。
考高俊
（1）每根竖管的供气量
发141
GSmax860.9311.96m3/h
7272
页、魏
（2）空气扩散器总数
先勋
曝气池平面面积36×60=2160m2
305、三
取微孔曝气器服务面积1m2
废
曝气器总数：
21602160个
1
505、
（3）每根竖管上安设的曝气器数目
512页
216030个
72
曝气器总数2160个
曝气器的配气量3.67m2/h
（4）每个曝气器的配气量
GSmax3
3.67m/h2160
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。
备注
曝气池设计计算
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
0.
3.6
23
弯头1个
0.4
0.9
0.6
0.6
~1
5
7
5
5
5
1
6
16
0.
7.3
1.1
1.6
1.3
2.1
~1
5
4
23
三通1个
9
9
0
6
5
15
0.
11.
1.1
1.6
3.7
6.1
~1
5
01
23
三通1个
9
9
26
7
4
14
0.
14.
1.1
1.6
6.3
10.
~1
5
68
23
三通1个
9
9
16
46
3
13
0.
18.
1.1
1.4
9.6
13.
~1
25
35
23
三通1个
9
4
69
64
2
12
1.
36.
5.
三通1个异
2.1
3.9
1.0
4.0
50
形管1个
~11
8
7
19
4
4
44
3
闸门1个弯
11~
6.
110
4.
头3个四通
8.5
15.
0.2
3.6
100
1个异形管
10
45
.1
00
1个
8
03
49
7
10
5.
220
8.
100
三通1个
4.6
14.
0.9
13.
~9
5
.2
00
5
08
68
36
15
9~
5.
440
.5
100
四通1个
2.1
7.6
3.5
26.
8
5
.4
8
0
82
68
10
8~
5.
660
四通1个异
3.9
9.4
1.1
10.
.3
150
形管1个
7
5
.6
4
9
9
50
69
13
7~
5.
880
.8
150
四通1个
3.4
8.9
1.6
14.
6
5
.8
5
2
2
84
72
6~
5.
110
9.
四通1个异
5.6
11.
0.6
6.5
200
形管1个
5
5
1
74
3
13
01
6
5~
17
132
11.
200
弯头2个四
通1个
12.
30.
0.8
25.
4
.8
2
69
87
67
46
43
14
4~
264
三通1个异
20.
30.
1.0
30.
10
.9
250
形管1个
3
3.9
7
29
29
26
46
三通1个异
3~
5
396
11.
350
形管1个
30.
35.
0.3
13.
2
5.8
46
39
39
97
77
2~
1
30
793
1.5
13.86
450
三通1个异形管1个
41.
09
71.
09
0.4
14
28.
84
总计
10
0.
8
793
1.5
21
1.2
5
曝气池设计计算
备注
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
总压头损失
9.8Kpa
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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