污水处理厂曝气池设计计算

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一一缺氧（A）、一级好氧（01）、二级好氧（02）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）1 处理效率E魏先勋305页La LtLrE100%100%LaLa式中 La进水BOD5浓度，kg/m3, La=m3Lt岀水 B0D5 浓度，kg/m3，Lt = m3A ,、3BOD去除率Lr去除的BOD5浓度，kg/mE= 9

2、0%Lr= =m30.2 0.02 n/ n/E 100%90%Ns =0.22.污水负荷Ns的确定选取 Ns= kgBOD5/ kgMLVSS- d3.污泥浓度的确定三废523页（1）混合液污泥浓度（混合液悬浮物浓度）X（MLSS）、，Rr 103X 1 R SVI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=R污泥回流比。取 R=50%曝气池设计计算备注30.5 1.2 1033X 3.3 kg/m 312010.5(2) 混合液挥发性悬浮物浓度伙(MLVSS)X = fX式中f系数， MLVSS/MLSS,取f=Xz=x= kg/m3(3) 污泥回流浓

3、度 Xr103Xr rSVIa 1.2 10 kg/m31204 核算污泥回流比 RX 1 RXr R3.3 (1 R)10 RR= 49%,取 50%5.容积负荷NvNv=Xz Ns=x= kgBOD5/m 3 d6 曝气池容积 VQ LrV -X' Ns1200 24 0.1837513 m32.3 0.3式中 Q设计流量， m /d。7水力停留时间X= m3魏先勋305页Xz =m3高俊发137页Xr= 10 kg/m3高俊发137页R= 50%魏先勋305页Nv =魏先勋305页V= 7513m3曝气池设计计算备注(1)名义水力停留时间tm:魏先勋305页Vtm Qtm= h7

4、5130 26d6 26 h1200 24(2)实际水力停留时间tsts= htVl s(1 R)Q75130.17d4.08h高俊发156页(10.5) 1200 248 剩余污泥量 X X= a Q Lr bVXz式中 a污泥产率系数，取a=b污泥自身氧化率，取b = X= X= a Q Lr bVXz=x 1200 X 24 X kg/d高俊发156页9 污泥龄0 c0 C= dV X'CX7513 2.37.7d2246.4二、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4组曝气池，每组容积为V/nV 7513 c 3

5、1878m3n4取池有效水深H=魏先勋305页则每组曝气池的面积 F1F1 =FiVn H1878.32536.7m23.52 曝气池宽度 B取池宽B=5mB51.43H 3.5介于12之间，符合要求。3 .池长LL F1B536.7 107.3 m5L 107 3 '21.5 10 符合要求B54曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长L 107.3L' 一 36 m33具体尺寸见图1。5 曝气池总长度 Hx取超高为H x= H += + = 4 m魏先勋303页B=5m魏先勋314页L=王燕飞116页L，=36mHx = 4 m曝气池设计计算6 进水方式为使曝气池在运

6、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。曝气池设计计算三、曝气系统的设计计算1 .需氧量计算(1 )日干均需氧量 02O = 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 =b '=02 = X 1200 X 24 X + X 7513 X=5184 kg02/d=216kg/h(2) 去除每公斤 B0D5需氧量 02, b'02 a'Ns0.150.50.31

7、 kgO 2/kgBOD 5(3) 取大需氧量 O2max02max = a QLrK +b VX '考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=O2max = X 1200 X 24 XX +X 7513 X=kgO2/d=kg/h魏先勋305页O2 =216kg/h O2= 1O2max= kg/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，故淹没水沉为，最高水温采用30C。(1) 溶解氧饱和度 Cs查三废P500表得：水温 20 C时，CS(20)=L 水温 30C时，Cs(30)=L(2) 曝气器岀口绝对压力PbPb = P + X 103H式中 P标准大气压，P

8、=x 105PaH曝气器安置深度，H =Pb =x 105+x 103x=x 105Pa(3) 空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot此部分公式见三废500至505页Pb =X 105PaOt式中21(1 Ea)79 21(1 Ea)Ea氧转移率，100%，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%Ot = %小21(118%) n/Ot100%17.9%7921(118%)(4)曝气池混合液平均饱和浓度Csb(T)Csb(30) =按最不利温度考虑T=30CL-Pb1709、CSb(30)CS(30)(5)2.02610542,1.33710517.9、7.63 ()2.026105428.29 mg/

9、L曝气池设计计算备注(5) 20 C条件下，脱氧清水充氧量RoRCs(20)R0Csb(3o)C1.024(t 20)式中R实际条件下充氧量，O2_216kgO2/ha废水液相传质系数KLa的修正系数，取a =B废水Cs的修正系数，取B =P压力修正系数，取P =1C氧实际浓度，取C = 2 mg/LR0=hR216 9.170.8 0.9 1 8.29 2.01.024(30 20)356.9 kg/hR0max =(6)最大时需氧的充氧量R0maxhR259.2 9.17max 0.80.9 1 8.29 2.01.024(30 220)Gs=428.3 kg/hh(7)曝气池平均时供气量

10、GsGsR0GSmax=0.3Eah356.9小 3 ”6609.3 m /h0.3 0.18(8)最大时供气量GsmaxqR0 maxG Smax亠一0.3Ea428.3小八37931.5 m /h0.3 0.18(9)去除每公斤 BOD5的供气量曝气池设计计算备注GS6609.33S30.6m3/kgBOD 5QLr 1200 0.18kgm3/ m 3(10)每m3污水的供气量GS6609.333/- xS5.51 m3/m3 污水此部分设计参Q1200考高俊发1413 空气管计算页、魏先勋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305 、 三废六根干管。在每

11、根干管上设六对配气竖管，共12条配气竖管。全曝气池共设505、 512 页72条配气竖管。(1)每根竖管的供气量Gsmax 7931.53,.110 m /h7272(2)空气扩散器总数曝气器总数曝气池平面面积36 X 60=2160m22160 个取微孔曝气器服务面积 1m22160-.介小人曝气器的配气曝气器总数：2160个量h1(3)每根竖管上安设的曝气器数目216030个72(4)每个曝气器的配气量GSmaxcr 3 ,.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。曝气池设计计算备注管道采用焊接钢管，风管接

12、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Lo(m)管道计算长度L+b压力损失ih1+h2171623弯头1个161523三通1个151423三通1个141323三通1个131223三通1个121150三通1个异形管1个1110100闸门1个弯 头3个四通 1个异形管1个109100三通1个98100四通1个87150四通1个异形管1个76150四通1个651101200四通1个异形管1个541322200弯头2个四通1个4310250三通1个异形管1个325350三通1个异形管1个2130450三通1个异形管1个总计曝气池设计计算备注曝气池设计计算备注空气管总压头损失X （hi+h2）= x = KPa膜片式曝气头压力损失为5KPa总压头损失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=3 x =h= m 3/min平均时：Gst=3Gs=3 x =h= m3/min（2）风压确定曝气器安装在