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。曝气池设计计算一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）1处理效率ELtLrLaE100%100%LaLa3, La=0.2kg/m3式中 La 进水 BOD浓度， kg/m5Lt出水 BOD5 浓度， kg/m 3， Lt 0.02kg/m 3 Lr 去除的 BOD5浓度， kg/m 3

2、Lr=0.2 0.02=0.18kg/m 3E 0.2 0.02 100% 90%0.22污水负荷NS的确定选取 NS 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备注魏先勋 305 页BOD去除率E90NS 0.3三废 523 页式中SVI 污泥指数。根据NS 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%精品资料_曝气池设计计算0.51.21033X13.3kg/m1200.5（ 2）混合液挥发性悬浮物浓度X(MLVSS)X f X式中f 系数，

3、 MLVSS/MLSS，取 f =0.7X 0.7 ×3.3 2.3 kg/m 3（ 3）污泥回流浓度 Xr103rXrSVI1033备注X3.3kg/m 3魏先勋 305 页X=3.3kg/m 3高俊发 137 页1.210 kg/m1204核算污泥回流比RXr 10 kg/m3X 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高俊发 137 页R50%魏先勋 305 页Nv0.69VQ LrX ' Ns魏先勋 305 页60 24 0.18 376

4、 m 32. 3 0.3式中Q设计流量，m3/d 。V376m37水力停留时间精品资料_曝气池设计计算7. 水力停留时间（ 1）名义水力停留时间t mVtmQ3760.26 d6.26 h60 24（ 2）实际水力停留时间 t stsV(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 Xa Q Lr bVX 0.6 × 60× 24× 0.18-0.05 × 376× 2.3 112.28 kg/d备注魏先勋 305 页t m

5、 6.26 ht s 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。精品资料1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备注魏先勋 305 页F1V2F1 125mn H188 125m 21.52曝气池宽度B取池宽 B=2.5m魏先勋 303 页B2.5H1.51.67B=2.5m介于 1 2 之间，符合要求。3池长 LL F1

6、B12550m2.5L5020 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。魏先勋 314 页L50m王燕飞 116 页L=16.67m5曝气池总长度HH 2 m取超高为0.5m精品资料_H H +0.5 1.5+0.5 2 m精品资料_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曝气池的平面形式精品资料_曝气池设计计算三、曝气

7、系统的设计计算1需氧量计算（ 1）日平均需氧量O2O2aQLr +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 kgO2/d=10.8kg/h（ 2）去除每公斤BOD5需氧量O2备注魏先勋 305 页O2 =10.8kg/hO2a'b'Ns0.150.50.31 kgO 2 /kgBOD 5（ 3）最大需氧量O2maxO21O aQLrK +bVX2max考虑 BOD负荷变化，最大需

8、氧量变化系数K=1.252max×376× 2.3O2max=11.89O = 0.5 ×60× 24×0.18 × 1.2+0.15=285.24 kgO2kg/h/d=11.89 kg/h精品资料_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 P表得：水温 20时， C=9.17mg/L500S（20）水温 30时， CS（ 30） =7.63mg/L（ 2）曝气器出口绝对压力PbPb = P

9、 + 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 E 氧转移率， %，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%A21(118%)100% 17.9%Ot17.9 Ot79 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=30

10、 Pb1709)C Sb( 30) C S( 30) (105422.026Csb(30) =7.63 ( 1.33710517.9)8.29mg/L2.026105428.29 mg/L精品资料_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=216kgO2/h废水液相传质系数La的修正系数，取 =0.8K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 k

11、g/h（ 6）最大时需氧的充氧量R0maxR0 max28.089.170.8 0.9 18.292.0 1.024( 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备注R0=38.75kg/hR0max=46.49kg/hGS=717.59m3/hGSmax=860.93m3/h（ 9）去除每公斤BOD5的供气量精品资料_曝气池设计计算备注精品资料_GS717.5966.44m 3 /kgBO

12、D66.44m3/kg5QLr60 0.18333（ 10）每 m 污水的供气量11.96m / mGS717.5933Q6011.96 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、魏先曝气池共设 72 条配气竖管。勋 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=2160m22取微孔曝气器服务面积1m曝气器总数曝气器总数： 21

13、602160个2160个1（ 3）每根竖管上安设的曝气器数目21607230个曝气器的配（ 4）每个曝气器的配气量GS max3气量3.67m/ h21603.67m2/h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精品资料_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精品资料_管 段管段长流量空气流管径 D(mm)配件管道当量管道计算压力损失编

14、号度 L(m)m3/h速(m/s)长度 L0(m)长度 L+L0ih1 +h217160.53.6723弯头 1个0.450.950.650.6116150.57.3423三通 1个1.191.691.302.1615140.511.0123三通 1个1.191.693.726.17614130.514.6823三通 1个1.191.696.3110.46613120.2518.3523三通 1个1.191.449.6613.64912111.836.75.1950三通 1个异2.143.941.044.03形管 1个4闸门 1个弯11106.45110.14.00100头3个四通8.5815

15、.00.243.671 个异形管391 个1095.5220.28.00100985.5440.415.51008875.5660.610.31504765.5880.813.81505655.511019.742005417.8132211.6200943102643.914.925073253965.811.4350621307931.513.84506三通 1个四通 1个四通 1个异形管 1个四通 1个四通 1个异形管 1个弯头 2个四通 1 个三通 1个异形管 1个三通 1个异形管 1个三通 1个异形管 1个4.6514.00.96813.3682.107.63.5826.6823.9

16、99.491.1510.6903.428.921.6814.7245.6311.10.6036.56112.8730.60.84725.43620.2930.21.02930.46630.3935.30.39913.77741.0971.00.41928.844总计100.7931.5211.2精品资料_85曝气池设计计算备注空气管总压头损失(h 1+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总压头损失为安全计算，取9.8 Kpa 。9.8 Kpa4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 m3/min（ 2）风压确定曝气器安装在距池底0.2mH = (h1+ h2+ h34+ h