曝气生物滤池

1、精选优质文档-倾情为你奉上1.1.1 曝气生物滤池的设计与计算 1 曝气生物滤池体积曝气生物滤池选用陶料滤料，容积负荷选用3设两组，每组2曝气生物滤池面积，滤料层高度分12个格，则3滤池尺寸，滤池每格采用长方形，单个滤池边长为：。取滤池超高度为，清水层高度为，滤料高度为，承托层高度为，配水室高度为。则滤池高：4水力停留时间空床水力停留时间：实际停留时间：式中：滤料层孔隙率，5校核污水水力负荷符合过滤（水力负荷）满足一般要求6需氧量 型曝气生物滤池设计需氧量可用下列公式计算：式中：单位质量的需氧量，； 滤池单位时间内去除可溶性，； 滤池单位时间内进入的，； 滤池单位时间内进入的悬浮物，；（1）

2、可溶性计算在下，一般有机物完全分解需左右，实际应用较为困难，得已完成了的，又完成了的，因此可以说完成氧化分解有机物的大部分，而且的污染考核指标也是，所以可以用值代入上式，近似计算值，然后可乘上系数。设， 冬季时生化反应常数：出水中量：出水溶解性量：去除溶解性：夏季时生化反应常数：出水中量：出水溶解性量：去除溶解性：（2）实际需氧量计算冬季需氧量计算冬季实际需氧量：夏季需氧量计算夏季实际需氧量：（3）标准需氧量换算。标准需氧量可按下式换算：式中：标准需氧量，； 实际需氧量，；标准条件下清水饱和溶解氧，；大气压修正系数；混合液中氧转移系数（）与清水中值之比，一般为；混合液饱和溶解氧与清水饱和溶解氧

3、之比，一般为曝气装置在水下深度至水面平均溶解氧值，；混合溶液溶解氧值，；混合液温度，式中：温度时，清水饱和溶解氧浓度，；滤池逸出气体中含氧量，；曝气装置绝对压力，；式中：氧利用率，；设曝气生物装置氧气利用率为，混合液剩余溶解氧为，曝气装置安装在水下面，取，冬季：夏季：需要氧选用最大值：7需气量需气量为曝气负荷校核：8反冲洗计算 采用气水联合反冲洗（）空气反冲洗计算。选用空气冲洗强度，两组滤池轮流反冲洗，每组需气量：（）水反冲洗计算。选用空气冲洗强度，两组滤池轮流反冲洗，每组需水量：冲洗水量占进水水量比为：工作周期，水冲洗每次。9污泥估算在曝气生物滤池中，进水中被去除的悬浮物有一些不能被降解。污

4、泥由两部分组成，一部分为SS，另一部分由消化BOD而产生VSS。（1）由SS产生的污泥量W1（含水率为99.6%）（2）消化BOD而产生的VSS量W2：根据经验数据，一般情况下，每去除1kgBOD，可产生0.05-0.1kgVSS，这里取X=0.08 kgVSS/ kgVBOD，则每天去除BOD量为：，则曝气生物滤池的产BOD量为：据VSS/SS=0.7，污泥含水率为99.6%，则11 曝气系统的设计计算（1）需氧量：2. （2）供氧量：设计计算水温为25摄氏度，设曝气生物装置氧气利用率为，混合液剩余溶解氧为，曝气装置安装在水下面，取，。2（3）供风量：每池供氧量为(4) 曝气空气管路计算如下

5、表所示:专心-专注-专业曝气空气管路计算表管段 编号管段 长度 L(m) 空气流量空气流速 v (m/s) 管径 D (mm)配件管段当量长度管段计算长度压力损失m3/hm3/minh1+h2L0(m)L0+L(m)9.8(Pa/m)9.8(Pa)123 4 56789101128270.74.68 0.078-25直流等孔径三通1个0.220.920.800.7427260.7 9.360.156 5.30425三通1个0.220.922.602.3926250.714.04 0.234 7.9625三通1个0.220.92 5.805.3425240.718.76 0.313 4.1340

6、三通1个,异形管1个0.971.67 0.91 1.5224230.723.45 0.391 5.5140三通1个0.381.081.391.50 23220.728.14 0.469 3.9950三通1个,异形管1个1.261.960.631.23 22210.732.83 0.547 4.6550三通1个0.381.080.840.91 21200.737.52 0.625 5.3150三通1个0.381.081.091.17 20190.742.21 0.704 5.9850三通1个0.381.081.371.48 19180.746.90 0.782 3.10 75三通个,异形管1个2

7、.052.750.20 0.55 18170.751.59 0.860 3.24 75三通1个0.821.520.250.38 17160.256.25 0.937 3.5375三通1个0.821.020.29 0.30 1615 0.7168.75 2.813 5.96100四通1个,弯头1个,异形管1个,闸阀1个 6.136.830.56 3.82 15142.1337.5 5.625 5.27150四通1个,异形管1个,闸阀1个7.129.220.27 2.49 1413 2.1506.25 8.44 77.96150四通个,闸阀1个4.276.370.58 3.69 13122.167

8、5.00 11.25 5.97200四通1个,异形管1个,闸阀1个10.0612.160.23 2.80 121113.81350.0022.50 7.65250弯头1个,三通1个,异形管1个13.1426.940.28 7.54 111012.62025.00 34.167 3.54450三通1个,异形管1个21.2933.890.03 1.02 10912.62700.00 45.00 4.72450三通1个10.6423.240.05 1.16 9812.63375.00 56.25 5.90450三通1个10.6423.240.08 1.86 8732.054050.00 67.50

9、7.08450三通1个10.6442.690.11 4.70 曝气空气管路计算表管段 编号管段 长度 L(m) 空气流量空气流速 v (m/s) 管径 D (mm)配件管段当量长度管段计算长度压力损失m3/hm3/minh1+h2L0(m)L0+L(m)9.8(Pa/m)9.8(Pa)123 4 5678910117620.38100 135 11.5500三通1个,异形管1个24.1644.460.28.906514.1512150202.15 13.71600三通1个,异形管1个30.0744.220.2812.385412.61620027011.70700三通1个,异形管1个36.18

10、48.780.167.80439.61620027011.70700弯头1个,闸阀1个90.44100.040.1616.013215.51620027011.70700弯头1个,三通1个66.9282.420.1613.192113.31620027011.70700弯头1个,闸阀1个90.44103.740.1616.60， 合计：121.46212.49 12 配水系统采用小阻力配水系统。曝气生物滤池采用气水联合反冲洗，滤头采用长柄滤头，长柄滤头在正常运行时起均匀配水作用，在反冲洗时起布水，布气作用。选用长柄滤头为EPT-1型，滤水帽，滤水管为一体成型，每个滤头共有滤缝20条，每条滤缝，

11、滤缝总面积为3.2cm2/个每平方米布置36个滤头，开孔比为，流量系数，每格滤池的水力负荷为：，则每格滤池的中水通过配水系统的水头损失为在本设计中，每格滤池每平方米布置长柄滤头36个，每个间距为36 m m。曝气生物滤池的计算曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低，同时该工艺出水水质高等优点。曝气生物滤池是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体，并根据本污水流向不同分为上向流或者下向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使

12、空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到稳定，填料同时起到物理过滤作用。10.1 N曝气生物滤池的池体的设计与计算采用的是硝化容积负荷计算法滤池所需的滤料体积为 1048.3m3 式中 W 所需滤料的体积 m3 Q 进入滤池的日平均污水量 m3/d 进出滤池NH3-N浓度差 滤池的硝化容积负荷，一般取0.10.5kgNH3-N/(滤料.d)， 但在工程设计一般选用设计参数 0.40.8kgNH3-N/(m3滤料.d)，本次设计中取的0.6 kgNH3-N/(m3滤料.d)取滤料层的高度H=4.0m,则N曝气生物滤池总面积为 A=滤池共分四个，每个面积为 考虑到

13、方形池最节省，所以每个滤池定位方形池，尺寸为取配水室的高度h1=1.2m，承托层高度h2=0.3m.，清水区h3=1.0m，超高h4=0.5m,则滤池的总高度为：H = H+ h1 +h2 + h3 +h4 = 4+1.2+0.3+1.0+0= 7.0m 污水流过滤料层的实际停留时间： t= =4.07（h）式中 e 滤料层的空隙率10.2 供气量的计算与供气系统的设计1） 微生物需氧量在硝化滤池中，为生物膜的需氧量包括降解剩余有机物的需氧量和硝化的需氧量两部分。在该级滤池中，需要降解的有机物量已经很少，否则硝化作用就不会顺利进行，所以需氧量大部分是用来进行硝化作用的。降解有机物和硝化的需氧量

14、可估算如下：RC= = =13.9498（kg/d） RN= = =2874.53(kg/d)在如曝气生物滤池这样的生物膜法的反应器中，生物膜耗费的溶解氧总量一般为13mg/L。为使滤料表面层的好氧菌膜维持在良好的生物相，通过滤料层后的剩余溶解氧应该保持在23mg/L（也有人建议在34 mg/L），这样要求污水在进入滤料层前的溶解氧为46 mg/L左右。式中RC 降解BOD的需氧量，kg/dRN NH3-N硝化的需氧量，kg/dQ 进入滤池的平均污水量，m3/d 进出滤池BOD浓度的差值，mg/L 进出滤池NH3-N弄度的差值，mg/L4.57 硝化需氧系数，kgO2/kgTKN。所以在N曝气

15、生物滤池中，微生物的需氧量（R）为 R = RN + RC =13.498+2874.53=2888.028(kg/d)=120.33(kg/h)2) 实际需要的供氧量水中溶解氧的饱和度为 Cs（20）=9.17 mg/L Cs( 30)=7.63 mg/L 10.3 空气扩散器出口处的绝对压力PbPb= 1.013 =1.013 =1.40510.4 空气离开曝气池面时，氧的百分比 Qt=式中EA 空气扩散器的氧的转移效率，取25%将数值代到上式得 Qt= = =16.7%10.5 曝气生物滤池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件） Csb（T） =6.97mg/LQt 当滤池氧的利用率

16、为EA时，从池体中逸出气体中含氧量的百分率，%10.5.1 换算为在20条件下，脱氮清水的充氧量为 R0= = =235kg/h10.5.2 供气量的计算Gs= = =3133.33m3/h10.5.3 供气系统的设计 曝气生物滤池的曝气类型为鼓风曝气，鼓风曝气系统由鼓风机、空气扩散装置和一系列连通的管道组成。所以供气系统的设计应包括空气扩散装置的选定并对其进行布置、空气管道的不置与计算、鼓风机型号玉台数的确定三部分。（1） 空气扩散装置的选定与设计本设计采用微孔曝气器，型号BZ.PJ-I215铺设于曝气生物滤池池底。曝气器主要技术指标为：空气流量23m3/h ，服务面积0.20.6m3，氧的

17、利用率为20.8%30.6%，充氧能力0.1550.25.kg/h.所需曝气器的数量为 n = =1253.33个为计算方便取曝气器的数量为1296个，平均放在四个池子中。则平均一个池子里的曝气器的数量为324个。则每个曝气器的配气量为则计算出每个曝气器的服务面积为（2） 空气管道的计算与设计 空气管道系统是指从鼓风机的出口到空气扩散装置的空气管道，一般使用焊接钢管。空气干管、支管内的空气流速为1015m/s，通向空气扩散装置的竖管、小支管为45 m/s。空气计算草图2.8如下： 图2.8 空气计算管道空气的管道计算表如下表2.2：表2.2 曝气生物滤池空气管道计算管 段编 号长 度(m)空气

18、流量 量空 气 流 量空 气流 速v(m/s)管 径DN (mm）配 件管 段当 量L0管段计算长度L+L0 (m)压 力 损 失m3/h9.8（Pa/m） h1 h1 Pah2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 1021200.652.42 25弯头一个，三通一个1.211.862019 0.65 4.84 25 三通一个 0.88 1.531918 0.65 7.26 4.11 25 三通一个 0.88 1.53 1.63 2.491817 0.65 9.68 5.49 25 三通一个 0.88 1.53 2.81 4.3017160.6512.10 6.86 25 三通一个 0.8

19、8 1.53 5.56 8.511615 0.2014.52 3.21 40弯头一个，三通一个，异形管一个 2.30 2.50 0.55 1.381514 0.1543.56 6.17 50异形管一个，三通一个，阀门一个 2.64 2.79 1.45 4.051413 0.9087.1212.35 50异形管一个，三通一个 2.263.16 5.55 17.541312 0.90174.1210.96 75异形管一个，四通一个 3.67 4.57 2.62 11.971211 0.90261.369.24 100异形管一个，四通一个 5.19 6.09 1.31 7.981110 0.9034

20、8.4812.31 100异形管一个，四通一个 5.19 6.09 2.25 13.7010 9 0.90435.6014.30 100异形管一个，四通一个 5.19 6.09 3.04 18.5198 0.90522.728.22 150异形管一个，四通一个 8.43 9.33 0.62 5.78 87 0.90609.849.59 150异形管一个，四通一个 8.43 9.33 0.83 7.74 76 0.90696.9610.96 150异形管一个，四通一个 8.43 9.33 1.08 10.08 65 12.16784.0812.34 150异形管一个，三通一个，弯头一个 11.2

21、8 23.44 1.36 31.88 54 8.301568.1613.86 200异形管一个，三通一个 5.23 13.53 1.18 15.96 43 8.302352.2413.33 250异形管一个，三通一个 6.84 15.14 0.82 12.57 32 2.303136.3212.34 300异形管一个，三通一个 8.50 10.80 0.56 6.048 21 48.03136.3212.34 300异形管一个，三通一个 8.50 56.5 0.56 31.64 总压力损失 215.678pa10.6 配水系统的设计曝气生物滤池的配水系统一般采用小阻力配水系统，并根据反冲洗形式

22、以采用滤头、格栅式、平板多空式较多。本设计采用滤头配水系统的方式。有利于反冲洗的进行。采用长柄滤头，型号为EPT-1型，滤水帽、滤水管为一体成型，每个滤头共有滤缝20条，每条滤缝L滤縫总面积为3.2cm2/个，每平方米布置36个滤头，开孔比=1.152%，流量系数，每个滤池每平方米布置36滤头，每个间距160mm。10.7 反冲洗系统的设计曝气生物滤池与一般滤池的反冲洗方式大致相同，现阶段用于滤池反冲洗的工艺主要有单一水反冲洗河气-水联合反冲洗两种，这两种冲洗方式在曝气生物滤池上均有应用。据文献报道，水、气的速度梯度越大，颗粒碰撞的机会就越多，所以本设计采用气-水联合反冲洗。1） 反冲洗气量：

23、Q气=Sq1 =70=3780(m3/h)式中S 需要冲洗的滤池面积，m2（一般略大于曝气生物滤池的面积） q1 冲洗空气强度（L/s.m2），一般为1020L/s.m2,此设计取15L/s.m22） 反冲洗用水Q水 Q水= Sq2 =70 =2016(m3/h)=33.6(m3/min)式中q2反冲洗水强度，L/s.m2,一般取510 L/s.m23） 反冲洗水头H反冲洗水头使用曝气生物滤池正常工作时出水，由水泵加压供给，反冲洗水头由下式计算： = ， =0.022Haq2 =式中 H 反冲洗所需要的水头，m h0 冲洗排水槽与反冲洗最低水位的高程差，m（本处取1.5m） h1反冲洗水池与滤

24、池间冲洗管道的沿程与局部损失之和m，（本处取2m）h2管式大阻力配水系统的水头损失，mh3配水系统的开孔比（0.25%）；孔口流量系数（0.68）Ha承托层高度，m;滤料的密度，陶粒滤料=1.2t/m3水的密度，=1.0t/m3m0滤料膨胀前的空隙率，陶粒m0=0.55Hb滤料膨胀前的厚度，m在本工程中= 所以 =3.5+2+1.13+0.0528+0.225+1.5 =8.4m根据反冲洗流量和反冲洗水头选择两台型号为400QW1800-32-250的泵，一用一备。反冲洗排水经收集后，进入厂区排水下水道系统。10.8 滤池出水系统的设计采用单侧出水，并在出水口设计为60°斜坡和设置栅

25、形的稳流板，以降低出水口处的水流流速，在反冲洗时有可能被带至出水口处的陶粒与稳流板碰撞，导致流速降低而在该处沉降，并沿斜坡下滑回滤池中。由于采用单侧出水，所以正常出水运行时的出水槽与反冲洗排水槽在同一侧。正常运行时，反冲洗排水槽的出水总管阀门关闭，处理后出水从正常出水槽直接排放；反冲洗时，打开反冲洗排水槽出水总阀门，反冲洗排水直接由反冲洗排水槽出水总管排走，而不进入正常出水槽。10.9 曝气生物滤池的产泥量在曝气生物滤池中，进水中被去除的悬浮物有一些不能被降解。污泥由两部分组成，一部分为SS，另一部分为消化COD而产生的VSS1） 由SS产生的污泥量（含水率为99%）W1= = =21.58(

26、m3/d)2) 消化COD而产生的污泥量W2根据经验数据，一般情况下每去除1kgCOD,可产生0.050.1kgVSS。这里取X=0.08VSS/kgCOD进行计算。每天去除的COD量为3400=141.625（kgVSS/d）则曝气生物滤池的产VSS的量为141.625据资料，污泥的含水率为99%，则 W2= =1.42(m3/d)所以总的污泥量 W = W1 + W2 =21.58+1.42 =23(m3/d)11 清水池的计算11.1 设计参数Q=3400m3/d，停留时间T=2h.11.2 清水池的尺寸的确定所以根据以上设计参数算得清水池的有效容积为： 设清水池的有效水深为：h=5m，

27、清水池的面积为 则清水池的尺寸定为：12 反冲洗泵房尺寸的计算12.1 反冲洗用水Q根据曝气生物滤池的反冲洗水量反冲洗用水Q Q水= Sq2 =70 =2016(m3/h)=33.6(m3/min)式中q2反冲洗水强度，L/s.m2,一般取510 L/s.m2冲洗10分钟，所以需要的水量为及其反冲洗水头H反冲洗水头使用曝气生物滤池正常工作时出水，由水泵加压供给， 8.34m 所以在本工程中根据反冲洗流量和反冲洗水头选择两台泵，一用一备，型号为400QW1800-32-250，其效率为出口直径为400mm。反冲洗排水经收集后，进入厂区排水下水道系统。所以反冲洗泵房的尺寸定为13 贮泥池的确定13

28、.1 设计参数：近期设置一座，远期增加一座； 进入贮泥池的泥量为Qw=155.805m3/d 贮泥时间为12h，则池容为 13.2 贮泥池的尺寸其贮泥池设计为正方形， 其尺寸定为2.7曝气生物滤池的设计计算2.7.1曝气省区滤池的各部分的尺寸滤料的体积 Q 进入滤池的污水量， 进出滤池的COD的差植， NW COD容积负荷， 本题取4.0 2.7.2 曝气生物滤池总面积A H 滤料层高度，一般为2.54.5m，取3m2.7.3曝气生物滤池总高度 h1 配水室高度，一般为1.21.5m，取1.3m h2 承托层的高度，一般为0.20.3m，取0.2m h3 清水区高度，一般为0.81m，取0.9

29、m h4 超高，一般为0.30.5m，取0.5m h5 承托板的高度，取0.1m 2.7.4实际停留时间 污水流过滤料层的实际停留时间 式中e 滤料层的空隙率（一般取0.5） 选取圆形的陶粒，比表面积1.51.8，粒径为35mm，堆积密度0.90.95。2.7.5供气量的计算微生物的需氧量 微生物氧化分解有机物过程中的需养率，既微生物每代谢1kgCOD的需氧量，kg 1kg活性污泥每天自身氧化所需氧的千克数，取0.18 实际需氧量 式中 氧的水质转移系数，其值取0.5； 饱和溶解氧修正系数，其值取0.9 修正系数，其值为1 最不利水温，取 水温T时曝气装置在水下深度处至池液面的平均溶解氧值，；

30、 在水温T时清水中饱和溶解氧浓度，（本设计为8.4）； 滤池出水中的饱和溶解氧浓度，（本设计取3.0）其中可按下式计算： 式中 当滤池氧利用率为时，从滤池溢出气体中百分含量，%； 当滤池水面压力为P、曝气装置安装在滤池液面下H深度时的绝对压力，Pa其中可按下式计算：式中 滤池氧的利用率，%（本设计取30%）其中可按下式计算 式中 滤池水面压力，（本设计为大气压力，即为Pa） 曝气装置安装在滤池液面下的深度，此处取4m所以 实际供气量 2.7.6供气系统 曝气系统为单孔膜曝气器，取每个供气量为0.25 则曝气器的数量为 空气干管中的流速v1一般为（1015）取15，空气支管中的空气流速v2一般为

31、（1015）取10，小支管中空气流速一般为（45），取5，则池体外管径1为 池体内支管管径 池内小支管直径 2.7.7鼓风机的压力估算 曝气器的淹没水深为H=4.3m，则空气压力为 2.7.8反冲洗计算 反冲洗空气量 =式中 S 需要冲洗的滤池面积(35m2取略大于曝气生物滤池面积A(30m2) q1 冲洗空气强度(一般为1020，取20)。 空气反冲洗管管径DN 滤池布置两根空气反冲洗管，每根空气进气管空气量为1080，取气速为15则 取为200mm的无缝钢管反冲洗用水 式中 反冲洗水强度，（一般取510，本处取10）。反冲洗水管管径 滤池布置两根反冲洗水管，每根水管的水量为540，取水速v

32、2为20 曝气生物滤池污泥产量在曝气生物滤池中，进水中被去除的悬浮物有一些不能被降解。污泥由两部分组成，一部分为SS，另一部分为消化COD而产生的VSS。1） 由SS产生的污泥量W1（含水率为99%） 2） 消化COD而产生的VSS量根据经验数据，一般情况下每去除1kgCOD，可产生0.050.1kgVSS。这里取X=0.08进行计算。每天去处的COD量为7200×50×10-10=360则曝气生物滤池的产VSS量y=360×0.08=28.8据，污泥的含水率99%，则 所以总污泥量为 3.7.1 曝气生物滤池的构造1） 滤池池体滤池池体的作用是容纳被处理水量和围

33、挡滤料，并承托滤料和曝气装置的重量。生物滤池的形状有圆形、正方形和矩形三种。结构形式有钢制设备和钢筋混凝土结构等。由于本设计工程水量大，选用池体数量较多，应考虑池体共壁，因而采用矩形钢筋混凝土结构较经济。滤池的平面尺寸以满足所要求的流态，布水布气均匀，填料安装和维护管理方便，尽量同其他处理构筑物尺寸相匹配等原则。2） 滤料从生物滤池处理污水的发展来看，接触填料的选取较为重要。国内外通常采用的接触填料形状有蜂窝管状、束状、波纹状、圆形辐射状、盾状、网状、筒状、规则粒状与不规则粒状等，所用的材质出粒状滤料外，基本上采用玻璃钢、聚氯乙烯、聚丙烯、维尼纶等。由于制作加工和价格原因，国内目前采用的接触填

34、料主要由玻璃钢或塑料蜂窝填料、立体波状填料、软性纤维填料以及不规则颗粒滤料（砂、碎石、矿渣、焦炭、无烟煤）等。本工艺设计采用的滤料为轻质圆形陶粒。其有天然陶土或粘土、粉煤灰并添加部分辅料加工而成，强度大、孔隙率大、比表面积大、化学和物理稳定性好，与其他规则滤料相比，具有生物吸附性强、挂膜性能良好、水流流态好、反冲洗容易进行、截污能力强等优点。同时，以轻质圆形陶粒做接触填料，采用淹没式曝气生物滤池处理污水，可以充分利用滤料的比表面积，起到深度处理的作用。 3） 承托层承托层主要是为了支撑滤料，防止滤料流失和堵塞滤头，同时还可以保持反冲洗稳定进行。承托层常用材质为卵石或磁铁矿，为保证承托层的稳定，

35、并对配水的均匀性起充分作用，要求材质具有良好的机械强度和化学稳定性，形状应尽量接近圆形，工程中一般选用鹅卵石作为承托层。3.7.2 布水系统曝气生物滤池的布水系统主要包括滤池最下部的配水室和滤板上的配水滤头。配水室的功能是在滤池正常运行时和滤池反冲洗时是谁在整个滤池截面上均匀分布，它由位于滤池下部的缓冲配水区和承托滤板组成。要使曝气生物滤池发挥其最佳的处理能力，必须使进入滤池的污水能够均匀流过滤料层，尽量使滤料层的每一部分都能最大限度地参与生物反应，所以设置缓冲配水区就十分必要。进入滤池的污水首先必须进入缓冲配水区，在此先进行一定程度的混合后，依靠承托滤板的阻力作用使污水在滤板下均匀、均质分布

36、，并通过滤板上的滤头而均匀流入滤料层。在气、水联合反冲洗时，缓冲配水区还起到均匀配气作用，气垫层也在滤板下的区域中形成。由于曝气生物滤池在正常运行时一直处于曝气状态，曝气造成的扰动足以使得进水很快均匀分布在整个反应器截面上，所以单从进水来讲，其配水设施没有一般给水滤池那么讲究。滤池在运行时生物滤料层截留部分悬浮物、生物絮凝吸附的部分胶体颗粒和微生物膜在新陈代谢过程中增值老化脱落的微生物膜，这些物质的存在显著增加了曝气生物滤池的过滤阻力，会使处理能力减小和处理出水水质下降，所以运行一定时间必须对滤池进行反冲洗，将这些物质通过反冲洗随冲洗排出滤池外，保证滤池的正常运行。如果布水系统设计不合理或者安

37、装达不到要求，使反冲洗时配水不均匀，将产生不良后果。3.7.3 布气系统曝气生物滤池内的布气系统包括正常运行时的曝气所需的曝气系统和进行气-水联合反冲洗时的供气系统两部分。曝气系统的设计必须根据工艺计算所需供气量来进行。保持曝气生物滤池中足够的溶解氧是维持曝气生物滤池内生物膜高活性、对有机物和氨氮的高去除率的必备条件，因此选择合适的充氧方式对曝气生物滤池的稳定运行十分重要。曝气生物滤池一般采用鼓风曝气形式，良好的充氧方式有能够有高的氧吸收率。在实际应用中，有充氧曝气与反冲洗曝气共用一套布气管的形式，但由于充氧曝气需气量比反冲洗时需气量小，因此配气不易均匀。共用一套布气管虽然能减少投资，但运行时

38、不能同时满足两者的需要，影响曝气生物滤池的稳定运行。在实践中发现此办法利少弊多，最好是将两者分开，单独设立一套曝气管，以保持正常运行；同时另设一套反冲洗布气管，以满足反冲洗布气要求。现在国内外曝气生物滤池常用专用曝气器作为滤池的空气扩散器，本设计采用微孔曝气器。型号为BZ.PJ-I215.3.7.4 反冲洗系统 本设计采用气水联合反冲洗，其目的是去除生物滤池运行过程中截留的各种颗粒及胶体污染物以及老化脱落的微生物膜。曝气生物滤池气水联合反冲洗通过滤板及固定其上的长柄滤头实现，反冲洗过程一般为：先降低滤池内的水位比能够单独气洗，而后采用气水联合反冲洗，最后再单独采用水洗。曝气生物滤池的反冲洗是通

39、过运行实践、滤料层阻力损失、水质参数等来完成的，一般是由在线检测仪表将检测数据反馈给PLC，并由PLC系统来自动控制和操作。 3.7.5 出水系统 曝气生物滤池的出水系统有采用周边出水和采用单侧出水堰出水等。在大、中型污水处理工程中，为了工艺布置方便，一般采用单侧堰出水较多，并将出水堰口出设计为60°斜坡，以降低出水口处的水流流速；在出水堰口处设置栅形稳流板，以将反冲洗时有可能被带至出水口处的陶粒与稳流板碰撞，导致流速降低而在该处沉降，并沿斜坡下滑回滤池中。3.7.6 管道和自控系统曝气生物滤池既要完成有机污染物的降解功能，也要完成对污水中各种颗粒及胶体污染物以及老化脱落的微生物膜的

40、截留功能，同时还要完成滤池本身的反冲洗，这几种方式胶体运行。对于小型工业废水处理，滤池控制可以简单些，甚至可以手动控制，但对于处理规模较大的水处理工程，若采用手动控制工作量较大且较难完成。为了提高滤池处理能力和对污染物的去除效果，所以必须有PLC控制系统来自动完成对滤池的运行控制，需要设计必要的自控系统。2 曝气生物滤池2.1 8.1 滤池 包括滤料体积及滤池各部分尺寸的确定 ，本设计采用COD负荷来计算滤池地的池体积 滤料的体积 -COD容积负荷，取4.0 kgCOD/m3.d 曝气生物滤池总面积： 滤料高度一般为2.5-4.5本设计中去3.0考虑到单座滤池总面积过大会增加反冲洗的供水，供气

41、量同时不利于布水，布气的 均匀，所以在 滤池总面积过大时应分格，本设计中由于滤池面积不少很大，所以采用一座正方形滤池，取边长6.5m，则 A =6.5×6.5=42.25 m2滤池总高度：式中： H 滤料层高度 3m配水区高度 1.2m承托层厚度 0.3m清水区高度 1.0m曝气池超高 0.5m承拖板厚度 0.1m=6.1m 取6m；停留时间： 式中：滤料空隙率 取0.5选取圆形陶料滤料;比表面积1.5-1.8m2/cm3 ;粒径3-5mm；数量121.5m3堆积密度 0.9-0.95g/m3；曝气池总体积： m32.2 8.2 供气量的计算 生物膜耗费的溶解氧总量一般为1-3mg/

42、l通过滤料层后的剩余溶解氧应保持在2-3 mg/l这样要求污水在进入滤料层前的溶解氧为4-6mg/l左右，需氧量： 实际需氧量：氧的水质转移系数，为0.5；-饱和溶解氧修正系数，为0.9；-修正系数，1.0式中： 取30%供气量：2.3 8.3 供气系统的设计 （1） 本设计采用单孔膜曝气器，技术参数如下：曝气量：1.5-3m3/个.h，取曝气器供气量为2.0 m3/个.h，则 （2） 空气管道的设计与计算 反应池充气管管径： 设空气干管流速 支管流速 小支管流速干管直径： 取DN125的无缝碳钢钢管校核：支管直径： 取DN100校核：小支管直径： 取DN40校核：（3） 配水系统和承托层 本

43、设计中，由于单个滤池面积不大，进入滤池的废水较易布得均匀，所以配水系统与滤料承托板合建，采用钢制孔板形式，承托层采用100mm厚的钢板，钢制孔板开孔孔径d=10mm，孔中心距离30mm，均匀分布。 由于滤料层采用粒径较小的陶粒作滤料，故不能直接装在钢制承托孔板上，所以在滤料下部设置承托层。承托层选鹅软石，并按一定的级配布置，总高度为0.3m2.4 8.4 反冲洗系统计算本设计曝气生物滤池采用气水联合反冲洗。反冲洗空气量：式中S需要冲洗的滤池面积，冲洗空气强度，取空气反冲洗管管径：设空气反冲洗管2根，采用穿孔管，每根空气量为,取空气流速 取DN200的无缝钢管。反冲洗用水量：式中反冲洗水强度 反

44、冲洗采用小阻力配水，布置两根反冲洗管，每根水量为648m3/h设流速 取DN125的无缝钢管。反冲洗水头：式中：h0冲洗排水槽与反冲洗水池最低水位的高程差，取1.5m；h1反冲洗水池与滤池之间冲洗管道的沿程和局部水头损失之和，取1.5m；h2管式小阻力配水系统的水头损失；h3承托层的水头损失；h4过滤层在冲洗时的水头损失；h5备用水头，一般取1.52.0m；式中：Ha承托层的高度，m。式中：1滤料的密度，陶粒滤料为1.2t/m3；水的密度，1.0t/m3。m0滤料膨胀前的空隙率，取0.55；Hb滤料层膨胀前的厚度。根据反冲洗流量和反冲洗水头选择两台型号为350QW-12的水泵（一用一备）。反冲洗排水经收集后，进入冲洗排水池，由潜污泵均匀的输送到预处理构筑物。2.5 8.5 污泥产量的计算污泥量：消化COD而产生的VSS量，