曝气池设计计算

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（01）、二级好氧（02）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B0D去除率E=90%N = 0.3S三废523页1. 处理效率EE = La~Lt x 100% = L x 100% La La式中 La-—进水 B0D5 浓度，kg/m3, La=0.2kg/m3Lt 出水 BOD5 浓度，kg/m3,Lt=0.02kg/m3Lr—-去除的BOD5浓度，kg/m3Lr=0.2—002=0.18kg/m30.2 — 0.02 r\r\rrf c\r\rrf E = x 100% = 90%0.22. 污水负荷NS的确定选取 NS = 0.3 kgBOD5 / 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)v Rr X103=G + R)SVI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 污泥回流比取R-50%曝气池设计计算备注0.5 x1.2 X103X t - 3.3 kg/m3120 x(1 + 0.5)X = 33kg/m3(2)混合液挥发性悬浮物浓度X’ (MLVSS)X，=/X魏先勋305页式中 产一系数，MLVSS/MLSS,取上07X’=0.7X33 kg/m3X ’ =33kg/m3(3)污泥回流浓度Xr103Xr — - rSVI高俊发137页103—二 x 1.2 —10 kg/m3120Xr= 10 kg/m34.核算污泥回流比RX G + R )X K —高俊发137页ZYfRm_3.3 x (1 + R)± URR=49%,取 50%R=50%5.容积负荷NvNv=X’ Ns魏先勋305页= 2.3X0.3 = 0.69 kgBOD5/m3 • dNv=0.696.曝气池容积VV -些X' Ns魏先勋305页60 x 24 x 0.18 .— —a / m S— —3 7 u mi2.3 x 0.3V = 376m3式中 Q--设计流量，m3/d7.水力停留时间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tmV t =— m Q376= =0.26 d = 6.26 h60 x 24(2) 实际水力停留时间tsV t = s (1+R )Q376 = =0.17 d = 4.08 h(1 + 0.5) x 60 x 248. 剩余污泥量AX△X=a Q Lr-bVXz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'= 0.6X60X24X0.18—00 05X376X2.3= 112。

28 kg/d9. 污泥龄0V - X' 0 = c X376 x 2.3= =7.7 d112.28魏先勋305页tm=6.26 hts=4.08 h高俊发156页△X=112o 28高俊发156页0c=7.7 d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 画—*、几、上、上笛f八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/nV 376 1OO —= =188m3 n 2取池有效水深H=1.5m则每组曝气池的面积F1F =工 1 n - H188 s = =125m21.52.曝气池宽度B取池宽B=25mB 2.5 —= =1.67H 1.5介于1〜2之间，符合要求3 .池长LL = FB125 m==50m2.5L =罢=20)10符合要求B 2.54. 曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长八 L 50 — L = 一 =—牝 16.67 m 3 3具体尺寸见图15. 曝气池总长度H'取超高为05m魏先勋305页F] = 125m2魏先勋303页B=25m魏先勋314页L=50m王燕飞116页L ' =16.67mH '=2mH'=H +0.5 = 1。

5+05 = 2 m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图1 曝气池的平面形式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/h△ o2=102max=1189 kg/h1.需氧量计算(1)日平均需氧量o2O2=aQLr + b'VX'式中a'-一微生物氧化分解有机物过程中的需氧率；b'一一污泥自身氧化需氧率取 a'= 0.5 b'= 015O2= 05X60X24X0o 18 + 015X376X23=25932 kgO2/d=10.8kg/h(2) 去除每公斤BOD5需氧量AO2△O = a'd 八＜ 0-15=0.5 +0.3=1kgO2/kgBOD5(3) 最大需氧量0损悠2II1dX02max=a'QLrK + b'VX'考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.2O = 0.5X60X24X0.18X 1.2+0.15X376X2o 3 2max=28524 kgO2/d=11.89 kg/h2.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33m，最高见三废500至水温采用30C.505页备注曝气池设计计算(1)溶解氧饱和度C„S查三废P500表得：水温20^时，CS(20)=9.17mg/L水温 30°C时，C“n =763mg/LS(30)(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 =1013X105+9.8X103X3.3Pb ==1337X105Pa1.337 X105Pa(3)空气离开曝气池面时，氧的百分比OtO = 21(1 — Ea)x 100%t 79 + 21(1 - Ea )式中EA——氧转移率,％，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%八 21X (1 -18%)O = x 100% = 17.9%t 79 + 21(1 -18%)Ot=17.9%(4)曝气池混合液平均饱和浓度以①按最不利温度考虑 T=30CC = C (——P——+1709)Sb(3) s(3)2.026 x 105 42… ,1.337 x 105 17.9、=7.63 x ( + ——)2.026 x 105 42=8.29 mg/LC =sb(30)8.29mg/L曝气池设计计算备注(5) 20 °C条件下，脱氧清水充氧量R0「 RC 二R = $ 珅) 0 侦峪pC甜(30)— Ck 1.024(T - 20)式中R-—实际条件下充氧量，O2=216kgO2/ha-一废水液相传质系数KLa的修正系数，取a=0。

8B一一废水CS的修正系数，取B=09P-一压力修正系数，取P=1C—-氧实际浓度，取C = 2 mg/LR _ 23.4x9.I7 0 0.810.9 xlx 8.29 — 2.0〕x 1.024(30-2)_ 38.75kg/h(6) 最大时需氧的充氧量ROmaxUmaxR _ 28.08 x 9.17 0max _ 0.8 xb.9 x1x 8.29 — 2.0〕x 1.024(30—220)_ 46.49 kg/h(7) 曝气池平均时供气量G„S尸 RG _0s 0.3EA38 一 75_ _ 717.59 m3/h0.3 x 0.18(8)最大时供气量GSmaxsmaxG _ RGs max _驱A46.49_ _ 860.93 m3/h0.3 x 0.18(9)去除每公斤BOD5的供气量R0=38.75kg/hR =0max46 49kg/hGs=71759m3/hG =Smax86093m3/h曝气池设计计算备注G 717.59—a = = 66.44m3/kgBODQLr 60 x 0.18 5(10)每m3污水的供气量G 717.59 “ m ，、厂—s = = 11.96 m3/m3 污水Q 603.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J =迎竺= 11.96m3/h72 72(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：^j60 = 2160个(3) 每根竖管上安设的曝气器数目2^ = 30个72(4) 每个曝气器的配气量G ……—smax = 3.67m3 /h 2160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 367m2/h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10110图2空气管路计算图105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L(m)管道计算长度L+L(压力损失ih,+h217〜160。

536723弯头1个0.450950.6506116~15057.3423三通1个1.1911615~140.5110123三通1个1693.72661714〜130.5146823三通1个1191.696.316104613〜1202518.3523三通1个1.191.449669136412~1111950三通1个异 形管1个2.143.94104440311〜10645110.1400100闸门1个弯 头3个四通 1个异形管 1个8.5815.030.24936710〜95522000100三通1个4.6514.08096813.369〜85.544058100四通1个2.107.63.58226688~75.5660.610.34150四通1个异 形管1个3999.491.15010697〜655880.81385150四通1个3.42868414.726〜55.511019.74200四通1个异 形管1个56311.130.6016.565〜417813221169200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。

2930.29102630463~253965.81146350三通1个异 形管1个30.393539713.772~1307931.51386450三通1个异 形管1个410971.0904142884曝气池设计计算备注空气管总压头损失 E(h1+h2) =211.25X9.8 =2.07 KPa膜片式曝气头压力损失为5KPa总压头损失：207 + 5 = 7.07 KPa为安全计算，取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=3X7931.5=23794° 5m3/h=3966 m3/min平均时：GST=3Gs=3X66093=198279m3/h=330.5 m3/min(2) 风压确定曝气器安装在距池底0.2mH = (h1 + h2+ h3+ h4) X9.8式中h1 空气管道沿程损失，mH2Oh2 空气局部阻力，mH2Oh3--曝气头安置深度h4-一空气扩散阻力(曝气装置)H—-鼓风机所需压力 KPaH = (3.5—02 +10)X98 = 42.14 Kpa(3) 选型号根据所需压力及空气量，选用( )型离心鼓风机()台，该型总压头损失9.8 Kpa总计100.87931.5211。

25总计 100.8 7931.5 25风机风压（ ）Kpa,风量（ ）mWmin,正常条件下，（）台工作，（）台备用.高负荷时,（）台工作，（）台备用。