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ELa-LtLrE=父100%=黑100%LaLa式中La进水BOD5浓度，kg/m3,La=0.2kg/m3Lt出水BOD5浓度，kg/m3,Lt=0.02k

2、g/m3Lr去除的BOD5浓度，kg/m3Lr=0.20.02=0.18kg/m30.2-0.02E100%90%0.22 .污水负荷Ns的确定选取Ns=0.3kgBODs/kgMLVSSd3 .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)3X_RrX103一(1十RJSVI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=1.2R一一污泥回流比。取R=50%曝气池设计计算部分曝气池设计计算备注0.5M1.2M1033X=3.3kg/m3120x(1+0.5)(2)混合液挥发性悬浮物浓度X，(MLVSS)X7=fX式中f系数，MLVSS/ML

3、SS,取f=0.73X/=0.7X3.3=2.3kg/m(3)污泥回流浓度Xr103Xr=rSVI1033=X1.2=10kg/m31204 .核算污泥回流比RX(1+R)Xr=R_3.3V1+R)10RR=49%,取50%5 .容积负荷NvNv=X，Ns=2.3x0.3=0.69kgBOD5/m3d6 .曝气池容积VQLrV-XNs60M24M0.183-376m2.3父0.3式中Q设U流里,m/do3X=3.3kg/m魏先勋305页3X/=3.3kg/m高俊发137页一一，3Xr=10kg/m高俊发137页R=50%魏先勋305页Nv=0.69魏先勋305页V=376m3曝气池设计计算部分

4、7.水力停留时间曝气池设计计算部分曝气池设计计算备注7.水力停留时间(1)名义水力停留时间二VtmQ376=0.26d=6.26h60M24(2)实际水力停留时间tsts=-V-(1+R)Q376=0.17d=4.08h(1+0.5)x60x248 .剩余污泥量X X=aQLr-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=aQLr-bVXz=0.6X60X24X0.18-0.05X376X2.3=112.28kg/d9 .污泥龄0c口VX%=X376M2.3rri=7.7d112.28魏先勋305页tm=6.26hts=4.08h高俊发156页X=112.28

5、高俊发156页0c=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。曝气池设计计算部分1.曝气面积曝气池设计计算备注设2组曝气池，每组容积为V/nV376.QQ3=188mn2取池功效水深H=1.5m则每组曝气池的面积FiFi=nH1882=125m1.52 .曝气池宽度B取池宽B=2.5mB2.5.=1.67H1.5介于12之间，符合要求。3 .池长L,F1L=B125/=50m2.5-2010符合要求B2.54 .曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长L50L=一=一定16.67m33具体尺寸见图1。5 .曝气池总长度H，取超高为0.5m魏先勋30

6、5页F1=125m2魏先勋303页B=2.5m魏先勋314页L=50m土燕H116页L，=16.67mH，=2m曝气池设计计算部分H/=H+0.5=1.5+0.5=2m曝气池设计计算部分曝气池设计计算备注6.进水力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。605一+，r1r1r1rrL36Vt_4_V*V*V1F11图11曝气池的平面形式1曝气池设计计算部分曝气池设计计算备注三、曝气系统的设计计算魏先勋305页O2=10.8kg/hAO2=1O2

7、max=11.89kg/h1.需氧量计算(1)日平均需氧量。2O2=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=0.5X60X24X0.18+0.15X376X2.3=259.32kgO2/d=10.8kg/h(2)去除每公斤BOD5需氧量AO2bAO2=a十Ns10.15=0.5+0.3=1kgO2/kgBOD5(3)最大需氧量O2maxO2max=aQLrK+bVX考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.2O2max=0.5X60X24X0.18X1.2+0.15X376X2.3=285.24kgO2/d=11.89

8、kg/h曝气池设计计算部分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0.2m,故淹没水沉为3.3m,最高水温采用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)曝气器出口绝对压力PbPb=P+9.8X103H式中P标准大气压，P=1.013X105PaH曝气器安置深度，H=3.3mPb=1.013X105+9.8X103X3.3=1.337x105Pa(3)空气离开曝气池面时,氧的百分比Ot21(1Ea)Ot二-/100%79+21(1-Ea)式中Ea氧转移率，,对膜片式微孔曝气器，

9、选EA=18%21M(1-18%)Ot-父100%17.9%79+21(1-18%)(4)曝气池混合液平均饱和浓度Csb(T)按最不利温度考虑T=30CPb1709CSb(30)Cs(30)(5)2.026父10542一一5一了/1.337-10517.9、=7.63黑(5)2.026父10542=8.29mg/L此部分公式见三废500至505页Pb=1.337X105PaOt=17.9%Csb(30)=8.29mg/L曝气池设计计算部分曝气池设计计算备注(5)20c条件下，脱氧清水充氧量R0RCs(20)fcPCsb(30)-C1.024(t0)式中R实际条件卜充氧里，O2=216kgO2/

10、ha废水液相传质系数KLa的修正系数，取a=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/LR23.4-9.170.8b.9父1父8.29-2.0卜1.024(30/0)=38.75kg/h(6)最大时需氧的充氧量R0maxR28.08父9.17max-0.8父0.9父1父8.292.0kl.024(30“20)=46.49kg/h(7)曝气池平均时供气量GsGR0Gs一0.3Ea38.753717.59m/h0.3父0.18(8)最大时供气量GsmaxR_R0maxGSmax_0.3Ea46.493860.93m/h0.3M0.18(9)去除每

11、公斤BOD5的供气量R0=38.75kg/hR0max=46.49kg/hGs=717.59m3/hGsmax=860.93m3/h曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分-GS-=71759=66.44m3/kgBOD5QLr60M0.18(10)每m3污水的供气量GS717.5933厂u=11.96m3/m3污水Q603.空气管计算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。全曝气池共设72条配气竖管。(1)每根竖管的供气量Gsmax860.93一.3”Sma=11.96m/h7272(2)空气扩散器总数曝气池平面

12、面积36x60=2160m2取微孔曝气器服务面积1m2曝气器总数：2160=2160个1(3)每根竖管上安设的曝气器数目空=30个72(4)每个曝气器的配气量GSmax门cr3.,=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。66.44m3/kg11.96m3/m3此部分设计参考高俊发141页、魏先勋305、三废505、512页曝气器总数2160个曝气器的配气量3.67m2/h曝气池设计计算备注曝气池设计计算部分管道采用焊接钢管，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

13、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曝气池设计计算部分管段编号管段长度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+L0压力损失ih1+h217-160.53.6723弯头1个0.450.950.650.6116-150.57.3423三通1个1.191.691.302.1615-140.511.0123三通1个1.191.693.7266.1714-130.514.6823三通1个1.191.696.31610.4613-120.2518.3523三通1个1.191.449.66913.6412

14、-111.836.75.1950三通1个异形管1个2.143.941.0444.0311-106.45110.14.00100闸门1个弯头3个四通1个异形管1个8.5815.030.2493.6710-95.5220.28.00100三通1个4.6514.080.96813.369-85.5440.415.58100四通1个2.107.63.58226.688-75.5660.610.34150四通1个异形管1个3.999.491.15010.697-65.5880.813.85150四通1个3.428.921.68414.72655.511019.74200四通1个异形管1个5.6311.1

15、30.6016.565-417.8132211.69200弯头2个四通1个12.8730.670.84625.434-3102643.914.97250三通1个异形管1个20.2930.291.02630.463-253965.811.46350三通1个异形管1个30.3935.390.39713.772-1307931.513.86450三通1个异形管1个41.0971.090.41428.84总计100.87931.5211.25曝气池设计计算部分空气管总压头损失汇（hi+h2）=211.25X9,8=2.07KPa膜片式曝气头压力损失为5KPa总压头损失：2.07+5=7.07KPa总压头损失为安全计算，取9.8Kpa。9.8Kpa4.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=330.