曝气池的设计

1、XVQSLs0XLVQSLSV0)1 (103RSVIRrfX有两种方法，即：有两种方法，即：活性污泥负荷率（简称污泥负荷）和曝气区容积活性污泥负荷率（简称污泥负荷）和曝气区容积负荷率（简称容积负荷）负荷率（简称容积负荷）。l污泥负荷：单位重量污泥负荷：单位重量活性污泥活性污泥在单位时间内所承受在单位时间内所承受/降解的降解的BOD量。量。l容积负荷：单位容积曝气区在单位时间内所承受容积负荷：单位容积曝气区在单位时间内所承受/降解的降解的BOD量量曝气池中污泥浓度曝气池中污泥浓度曝气池进水平均曝气池进水平均BOD5R：回流比；：回流比；r：二沉池中污泥综合系数，一般为：二沉池中污泥综合系数，一

2、般为1.2；f f ：MLVSS/MLSSXVSQLs）（e0S以有机物去除量为基础以有机物去除量为基础采用曝气池容积负荷及曝气时间作为设计参数，应注明曝气池混合液所需维持的污泥浓度。采用曝气时间作为设计参数时，还应注明是否包括回流污泥量。VSLQSXLQSV00VeVXbSSQaO)(02a 平均转化1kg的BOD的需氧量，kg/kg；b微生物(以VSS计)自身氧化的需氧量，kg/kgd；a，b可以由经验获得，见下页表可以由经验获得，见下页表运行方式运行方式abO2完全混合完全混合0.420.530.110.1880.71.1生物吸附生物吸附0.71.1传统传统0.81.1延时曝气延时曝气1

3、.41.8污水种类污水种类ab污水种类污水种类ab石油化工废水石油化工废水0.750.16炼油废水炼油废水0.550.12含酚废水含酚废水0.56制药废水制药废水0.350.354漂染废水漂染废水0.50.60.065造纸废水造纸废水0.380.092合成纤维废水合成纤维废水0.550.142活性污泥法处理城市污水时废水的活性污泥法处理城市污水时废水的a、b值值部分工业废水的部分工业废水的a、b值值（2）根据微生物对有机物的氧化分解需氧量率计算）根据微生物对有机物的氧化分解需氧量率计算l污染物转化的需氧量（理论污染物转化的需氧量（理论BOD，称作，称作BODL）0()0.68VSSLqBOD5

4、0.68LBODBOD因为因为l形成剩余污泥的需氧量：形成剩余污泥的需氧量：1.42Px01.420.68VSSxqP总需氧量总需氧量总需气量=23%氧的密度总需气量实际需气量=安全系数氧利用量Px=VX/cFCCsCsOOtLtS)20()()20(2024. 1)(ASEOGs28. 0EA：曝气系统的充氧效率。：曝气系统的充氧效率。空气量：空气量：标准状态需氧量：标准状态需氧量：Cs：不同温度下的溶解氧饱和浓度；：不同温度下的溶解氧饱和浓度；：海拔不同引起的压力系数，：海拔不同引起的压力系数， p/1.043p/1.043* *10106 6C CL L：曝气池平均溶解氧浓度，一般取：曝

5、气池平均溶解氧浓度，一般取2mg/L2mg/L，：修正系数，一般分别取：修正系数，一般分别取0.850.85、0.950.95。F:F:曝气扩散设备堵塞系数，一般曝气扩散设备堵塞系数，一般0.65-0.90.65-0.9 确定污泥负荷：一般根据经验确定，可以参看表；确定污泥负荷：一般根据经验确定，可以参看表； 确定所需微生物的量：即污泥浓度确定所需微生物的量：即污泥浓度-X； 计算曝气池有效容积；计算曝气池有效容积； 确定曝气池的主要尺寸；确定曝气池的主要尺寸； 确定所需空气量。确定所需空气量。例题例题1：某城市日废水排放量为某城市日废水排放量为60000m3，时变化系数为，时变化系数为1.3

6、，BOD5为为235mg/L，拟采用活性污泥法进行处理，要求处理后出水，拟采用活性污泥法进行处理，要求处理后出水BOD5为为25mg/L，试计算该活性污泥法处理系统的曝气池体积、需氧量、供气量、，试计算该活性污泥法处理系统的曝气池体积、需氧量、供气量、鼓风机出口风压、污泥回流比、剩余污泥量。鼓风机出口风压、污泥回流比、剩余污泥量。rSVI10X6rd/kgMLSSkgBOD 25. 09 . 075. 06 .180185. 0L52fSKes校核校核最大时需氧量与平均时需氧量之比最大时需氧量与平均时需氧量之比(a) 空气扩散器出口处的绝对压力（空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）计算如下：）计

7、算如下： Pb=1.013105+9.8103H（水深（水深) =1.013105+9.81034.0 =1.405105Pamax17827XXXRr来自初次沉淀池来自空压机站回流污泥井来自污泥泵站回流污泥去二次沉淀池中间配水渠后配水渠前配水渠回流污泥井出水进水空气干管空气干管图17-38 曝气池平面图21hhh管流速流量管径管径空气管计算图空气管计算图空气管道的空气管道的压力损失压力损失包括摩擦损失（沿程）和局部损失两部分。包括摩擦损失（沿程）和局部损失两部分。摩擦损失摩擦损失根据直管长度及流速按下图进行计算，根据直管长度及流速按下图进行计算，计算时必须按管内计算时必须按管内温度温度和该段

8、管内和该段管内压力压力进行修正。进行修正。局部损失局部损失应根据各配件特征，换算成相应的应根据各配件特征，换算成相应的折算长度，折算长度，再再按图按图 计算计算空气管计算空气管计算图图各配件的各配件的折算长度折算长度L0按下式计算：按下式计算： D-配件的直径，m； K-折算系数(表 表表 长度折算系数长度折算系数配件名配件名称称等径直流三等径直流三通通异径直流三异径直流三通通转弯三转弯三通通弯头弯头大小头大小头球阀球阀角阀角阀闸阀闸阀K K值值0.330.330.420.42 0.670.671.331.330.40.4 0.70.70.10.1 0.0.2 22.02.00.90.90.2

9、50.25【例】【例】已知曝气池的供气量已知曝气池的供气量Gs5040m3h，鼓风机房至曝气池干管，鼓风机房至曝气池干管总长总长44m，管段上有弯头，管段上有弯头5个，闸阀个，闸阀2个，计算输气于管的直径和压力损个，计算输气于管的直径和压力损失。失。 解解干管上无支管，故采用同一直径同一直径。查图，通过Gs5040m3h和v15ms，两点作一直线，交管径线于一点，得管径为350mm。配件折算长度为：故干管计算长度为干管计算长度为：44+55.2992(m)。计算水温为30，管内空气压力为60kPa，查图图，空气量84m3min 管径350mm 温度30 空气压力60kPa 摩擦损失h，得h5.

10、3kPa1000m。故管道压力损失：kPa 根据P111的表得到：0.635*99.2*9.8/1000=空气管路计算图空气管路计算图(1) 空气管路计算图空气管路计算图(2) 5根根7对对45m36m4.5m45个曝气头 9*54.5m5m配件长度换算系数三通：气流转变 直流异口径 直流等口径弯头大小头球阀角阀闸阀1.330.42-0.670.330.4-0.70.1-0.22.00.90.25长度换算系数长度换算系数4321hhhhH321hhhKPa 8 . 9H5 . 1h4台数来确定鼓风机的型号与根据 hhhhHGQ 4321s式中：h1管路沿程阻力损失（Pa） h2管路局部阻力损失

11、（Pa） h3曝气器的阻力损失（Pa） 查产品样本 h4曝气器安装深度（m9.8103Pa） h5所在地区的大气压（Pa）（4）空压机所需压力H估算空压机所需压力P= （5）鼓风机的选择同型号：3台 备用1台 4台 备用2台1.5mH2O柱鼓风曝气压缩空气的绝对压力P554321hhhhhhP管段管段编号编号管段管段长度长度L m 空气流量空气流量空气空气流速流速 v m/s管径管径 D mm配件配件管段管段当当 量量长度长度 L0 m管段计管段计 算长度算长度 L0+L m 压力损失压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8 Pa/m9.8 (Pa)23456789101121-200.5

12、0 3.16 0.05 32弯头弯头1个个0.62 1.12 0.180 0.20 20-190.50 6.32 0.11 32三通三通1个个1.18 1.68 0.320 0.54 19-180.50 9.48 0.16 32三通三通1个个1.18 1.68 0.650 1.09 18-170.50 12.64 0.21 32三通三通1个个1.18 1.68 0.900 1.51 17-160.25 15.80 0.26 32三通三通1个个 异形管异形管1个个1.27 1.52 1.250 1.90 16-150.90 28.44 0.47 6.30 40三通三通1个个 异形管异形管1个个1

13、.67 2.57 22.210 57.08 15-140.90 56.88 0.95 3.58 75四通四通1个个 异形管异形管1个个3.54 4.44 0.301 1.34 14-136.75 139.04 2.32 4.91 100闸门闸门1个个 弯头弯头3个个 三通三通1个个11.30 18.05 0.388 7.00 4.80 278.08 4.63 9.83 100四通四通1个个 异形管异形管1个个6.41 11.21 1.479 16.58 4.80 556.16 9.27 8.75 150四通四通1个个 异形管异形管1个个10.25 15.05 0.696 10.47 4.80

14、834.24 13.90 13.13 150四通四通1个个 异形管异形管1个个10.25 15.05 1.523 22.92 4.80 1112.32 18.54 9.83 200四通四通1个个 异形管异形管1个个14.48 19.28 0.612 11.80 2.40 1390.40 23.17 12.61 200三通三通1个个 异形管异形管1个个11.52 13.92 0.733 10.20 9.00 2780.80 46.35 11.09 300四通四通1个个 异形管异形管1个个23.96 32.96 0.928 30.59 9.00 5561.60 92.69 13.25 450四通四通1个个 异形管异形管1个个38.97 47.97 0.454 21.78 9.00 8342.40 139.04 13.36 500四通四通1个个 异形管异形管1个个44.22 53.22 0.594 31.61 9.00 11123.20 185.39 12.31 600四通四通1个个 异形管异形管1个个55.04 64.04 0.388 24.85 9.00 13904