2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EELa LtLr100%100%LaLa式中La进水 BOD 5 浓度， kg/m3 ,La=0.2kg/m 3Lt出水BOD 5 浓度， kg/m3， Lt 0.02kg/m 3Lr 去除的BOD 5 浓度， kg/m

2、 3Lr=0.2 0.02=0.18kg/m 3E 0.2 0.02 100% 90%0.22污水负荷N S 的确定选取 N S 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)XR r10 31R SVI备注魏先勋 305 页BOD 去除率E 90NS 0.3三废 523 页式中SVI 污泥指数。根据N S 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%1曝气池设计计算0.51.2103X13.3 kg/m 31200.5（ 2）混合液挥发性悬浮物浓度X (MLVSS)备注X

3、 3.3kg/m3X fX式中f系数， MLVSS/MLSS ，取 f=0.7X 0.7× 3.32.3 kg/m 3（ 3）污泥回流浓度 Xr103rXrSVI1033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(1 R)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VQ LrVX ' Ns1200240.187513 m 32.30.33式中Q设计流量，m /d。高俊发 137

4、页R 50%魏先勋 305 页Nv 0.69魏先勋 305 页V 7513m32曝气池设计计算（ 1）名义水力停留时间tmt mVQ751312000.26 d 6.26 h24（ 2）实际水力停留时间tst sV(1 R)Q75130.17 d 4.08 h(10.5)1200248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 X a Q Lr bVX 0.6× 1200× 24× 0.18-0.05× 7513× 2.3 2246.6 kg/d9污泥龄 CVX 'CX751

5、32.37.7 d2246.4二、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曝气面积备注魏先勋 305 页tm 6.26 hts 4.08 h高俊发 156 页 X=2246.6高俊发 156 页 C7.7 d3曝气池设计计算设 4 组曝气池，每组容积为V/nV751331878mn4取池有效水深H=3.5m则每组曝气池的面积F1VF1n H1878.3536.7m 23.52曝气池宽度B取池宽 B=5mB51.43H3.5介于 1 2 之间，符合要求。3池长 L备注魏先勋 305 页F1 536.7m2魏先勋 303 页B=5mLF1B魏先勋 314 页L 10

6、7.3m536.75107.3 mL107.3B521.5 10符合要求王燕飞 116 页4曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长L107.3L'36 m33具体尺寸见图 1。5曝气池总长度H取超高为0.5mH H +0.5 3.5+0.5 4 mL =36mH 4 m4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5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

7、平均需氧量O2O2 aQLr + 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× 1200× 24× 0.18 + 0.15 × 7513× 2.3=5184 kgO 2/d=216kg/h（ 2）去除每公斤BOD 5 需氧量O2备注魏先勋 305 页O2 =216kg/hO2a'b'Ns0.150.50.31 kgO 2 /kgBOD 5（ 3）最大需氧量O2maxO2max aQLrK + bVX 考虑 BOD 5 负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.

8、4O2max = 0.5×1200 × 24× 0.18× 1.4+0.15× 7513×2.3=6220.8 kgO 2/d=259.2 kg/hO2 1O2max=259.2kg/h6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 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PbPb = P + 9.8&#

9、215; 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OtOt21(1E A )100%79 21(1 EA )式中EA 氧转移率， %，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%Ot21(118%)Ot17.97921(1100% 17.9%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 Pb1709)C Sb( 30)

10、 CS (30 ) (105422.026Csb(30)=(1.33710517.9)7.638.29mg/L2.026105428.29mg/L7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=216kgO 2/h 废水液相传质系数K La 的修正系数，取 =0.8 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/LR02169.1718.292.01.024(3020)0.8 0.9356.9 kg/h（ 6）最大时需氧的充氧量R0maxR0 m

11、ax259.29.1718.292.0 1.024( 30 220)0.8 0.9428.3 kg/h（ 7）曝气池平均时供气量 GSR0GS0.3E A356.96609.3 m 3/h0.30.18（ 8）最大时供气量 GSmaxGS maxR0 max0.3EA428.37931.5 m 3 /h0.30.18（ 9）去除每公斤BOD 5 的供气量备注R0 =356.9kg/hR0max=428.3kg/hGS=6609.3m3/hGSmax=37931.5m /h8曝气池设计计算备注GS6609.33330.6m /kgQLr120030.6m /kgBOD 50.18（ 10）每 m

12、3 污水的供气量335.51 m / mGS6609.333污水Q12005.51 m/m3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 max7931.5110 m 3 /h72 72（ 2）空气扩散器总数曝气池平面面积36×60=2160m 2取微孔曝气器服务面积1m2曝气器总数曝气器总数： 21602160个2160个1（ 3）每根竖管上安设的曝气器数目

13、21607230个曝气器的配（ 4）每个曝气器的配气量GS max气量 3.67m2/h3.67m 3 / 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。9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10空气管路计算表管 段管段长流量空气流管径编 号度 L(m)m3/h速(m/s)D(mm)17160.53.672316150.57.342315140.

14、511.012314130.514.682313120.2518.352312111.836.75.195011106.45110.14.001001095.5220.28.00100985.5440.415.58100875.5660.610.34150765.5880.813.85150655.511019.742005417.8132211.6920043102643.914.972503253965.811.4635021307931.513.86450总计100.87931.5配件弯头 1个三通 1个三通 1个三通 1个三通 1个三通 1个异形管 1个闸门 1个弯头3个四通1 个异形

15、管1 个三通 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个管道当量管道计算压力损失长度 L0(m)长度 L+L 0ih1+h20.450.950.650.611.191.691.302.161.191.693.7266.171.191.696.31610.461.191.449.66913.642.143.941.0444.038.5815.030.2493.674.6514.080.96813.362.107.63.58226.683.999.491.15010.693.428.9

16、21.68414.725.6311.130.6016.5612.8730.670.84625.4320.2930.291.02630.4630.3935.390.39713.7741.0971.090.41428.84211.2511曝气池设计计算备注空气管总压头损失(h1+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/min33平均时： GST=3Gs=3× 6609.3=19827.9m /h=330.5 m /min（ 2）风压确