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（。1）、二级好氧（。2）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（米用污泥负荷法计算）魏先勋305页BOD去除率E=90%Ns=0.3三废523页1. 处理效率ELaLtLrE一-100%一100%LaLa式中La进水BOD5浓度，kg/m3,La=0.2kg/m3Lt出水BOD5浓度，kg/m3,Lt=0.02kg/

2、m3Lr去除的BOD5浓度，kg/m3Lr=0.20.02=0.18kg/m3L0.20.02CCWE100%90%0.22. 污水负荷Ns的确定选取Ns=0.3kgBOD5/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)3XRr1031RSVI叫SVI污泥指数。根据Ns值，取SVI=120r一沉池中污泥综合指数，取r=1.2R污泥回流比。取R=50%曝气池设计计算备注*0.51.2103八3X3.3kg/m312010.5(2)混合液挥发性悬浮物浓度X/(MLVSS)X=3.3kg/m3X，=fX式中f系数，MLVSS/MLSS，取仁0.7魏先勋

3、305页X，=0.7X3.3=2.3kg/m3(3)污泥回流浓度XrX,=3.3kg/m3103XrrSVI1033高俊发137页1.210kg/m31204.核算污泥回流比RXr=10kg/m3X1RXrR3.3(1R)10R高俊发137页R=49%，取50%5.容积负荷NvR=50%Nv=X,Ns魏先勋305页=2.3x0.3=0.69kgBOD5/m3d6.曝气池容积VNv=0.69QLrVXNs1200240.18ric37513m魏先勋305页2.30.3式中Q设计流量，m3/d。7.水力停留时间V=7513m3曝气池设计计算备注(1) 名义水力停留时间tmtVmQ75130.26d

4、6.26h120024(2) 实际水力停留时间tsts(1R)Q75130.17d4.08h(10.5)1200248.剩余污泥量XX=aQLrbVX/叫a污泥产率系数，取a=0.6b污泥自身氧化率，取b=0.05X=aQLrbVXz=0.6X1200X24X0.18-0.05X7513乂2.3=2246.6kg/d9.污泥龄ecVXCX75132.37.7d2246.4魏先勋305页tm=6.26hts=4.08h高俊发156页X=2246.6高俊发156页eC=7.7d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

5、容积为V/nV751331878mn4取池有效水深H=3.5m则每组曝气池的面积FiVFinH魏先勋305页F1=536.7m21878.3“er2536.7m3.52.曝气池宽度B取池宽B=5mB5143魏先勋303页H3.5介于12之间，符合要求。B=5m3.池长L:F1魏先勋314页LBL=107.3m536.7107.3m5L107.3土燕0116页21.510小口安冬B54.曝气池的平面形式设曝气池为二廊道式，则每廊道长L107.3L/=36mL36m33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=4mH，=4m6.进水方式为使曝气池在运行中

6、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。图1曝气池的平面形式曝气池设计计算魏先勋305页三、曝气系统的设计计算1.需氧量计算(1)日平均需氧量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=216kg/h02=0.5X1200X24X0.18+0.15X7513X2.3=5184kg02/d=216kg/h(2)去除每公斤BOD5需氧量O2O2b0.5aNs0.150.3O2=11kgO2/k

7、gBOD5(3)最大需氧量。2maxO2max=aQLrK+bVXO2max=259.2kg/h考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.4O2max=0.5X1200X24X0.18X1.4+0.15X7513X2.3=6220.8kgO2/d=259.2kg/h曝气池设计计算备注2.供气量此部分公式米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30Co(1) 溶解氧饱和度Cs查二废P500表得：水温20C时，Cs(20)=9.17mg/L水温30C时，Cs(30)=7.63mg/L(2) 曝气钏口绝对压力PbPb=P+9.8X103H叫P标准

8、大气压，P=1.013x105PaH曝气器安置深度，H=3.3m505页Pb=1.013X105+9.8X103x3.3Pb=1.337x105Pa(3)空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot21(1ea)100%7921(1Ea)1.337X105Pa叫Ea一氧转移率，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%Ot21(118%)100%17.9%7921(118%)(4)曝气池混合液平均饱和浓度Csb(T)按最不利温度考虑T=30CPb1709CSb(30)CS(30)(5)2.02610542Ot=17.9%1.33710517.9、7.63(c)Csb(30)=2.026105428.29mg/L

9、8.29mg/L曝气池设计计算备注(5) 20C条件下，脱氧清水充氧量R0R0C*、叫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，取也=0.83废水Cs的修正系数，取3=0.9P压力修正系数，取p=1C一氧实际浓度，取C=2mg/L2169.170.80.918.292.01.024(3020)356.9kg/h(6) 最大时需氧的充氧量R0maxR259.29.17max0.80.918.292.01.024(30220)428.3kg/h(7) 曝气池平均时供气量GsGs二0.3Ea356.9cmcc36609.3m/h0.30.18(8) 取大时供气里

10、GsmaxCmaxGSmax-_0.3Ea428.37931.5m3/h0.30.18(9) 去除每公斤BOD5的供气量R0=356.9kg/hR0max=428.3kg/hGs=6609.3m3/hGsmax=7931.5m3/h曝气池设计计算备注GS6609.3330.6m3/kg30.6m3/kgBOD5QLr12000.18(10)每m3污水的供气量5.51m3/m3H6609.35.51m3/m3污水Q12003.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

11、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GSmax7931.5“c3110m/h7272(2)空气扩散器总数曝气池平面面积36x60=2160m2取微孔曝气器服务面积1m2曝气器总数：21602160个1曝气器总数2160个(3) 每根竖管上安设的曝气器数目地30个72(4) 每个曝气器的配气量壶华3.67m3/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。曝气器的配气量3.67m2/h曝气池设计计算管道采用焊接钢管，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

12、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。图2空气管路计算图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L0(m)管道计算长度L+Lc压力损失ih1+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1.191.693.7266.1714130.514.6823三通1个1.191.696.31610.4613120.2518.3523三通1个1.191.449.66913.6412111.836.

13、75.1950三通1个异形管1个2.143.941.0444.0311106.45110.14.00100闸门1个弯头3个四通1个异形管1个8.5815.030.2493.671095.5220.28.00100三通1个4.6514.080.96813.36985.5440.415.58100四通1个2.107.63.58226.68875.5660.610.34150四通1个异形管1个3.999.491.15010.69765.5880.813.85150四通1个3.428.921.68414.72655.511019.74200四通1个异形管1个5.6311.130.6016.565417

14、.8132211.69200弯头2个四通1个12.8730.670.84625.4343102643.914.97250三通1个异形管1个20.2930.291.02630.463253965.811.46350三通1个异形管1个30.3935.390.39713.7721307931.513.86450三通1个异形管1个41.0971.090.41428.84总计100.87931.5211.25曝气池设计计算空气管总压头损失E(hi+h2)=211.25X9.8=2.07KPa膜片式曝气头压力损失为5KPa总压头损失9.8Kpa总压头损失:2.07+5=7.07KPa为安全计算，取9.8Kpa。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=3X7931.5=23794.5m3/h=396.6m3/min平均时：Gst=3Gs=3x6609.3=19827.9m3/h=33