曝气池计算

13.1.7、曝气池设计计算本设计采用传统推流式曝气池。3.1.7.1、污水处理程度的计算取原污水BOD5值（S0）为250mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％*10考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为：S＝250（1-25％）＝187.5mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5（1.42bXCe）=7.1XCe计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中Ce——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L;b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；X---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD5＝7.10.090.420＝5.1mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：20-5.1＝14.9mg/L去除率＝92.05.1879.14187.53.1.7.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD污泥负荷率确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.25BOD5/(kgMLSS·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：Ns=k2SefK2值取0.0200,Se=14.9mg/L,=0.92,f=.75.0MLSSMLVSS代入各值，Ns242.00.920.7514.90.0200BOD5/(kgMLSS·kg)计算结果确证，Ns取0.25是适宜的。(2)确定混合液污泥浓度（X）根据已确定的Ns值，查图*11得相应的SVI值为120-140，取值1402根据式X=rR1RSVI106X----曝气池混合液污泥浓度R----污泥回流比取r=1.2,R=100％，代入得：X=rR1RSVI106＝4286112.11140106mg/L取4300mg/L。(3)确定曝气池容积，由公式NsXQSV代入各值得：5233430025.05.18730000Vm3根据活性污泥的凝聚性能，混合液污泥浓度（X）不可能高于回流污泥浓度（Xr）。4.85712.114010rSVI1066rmg/LXXr污泥龄141039.01075.175.03.4xVX44Vc天按污泥龄进行计算，则曝气池容积为：567775.0)1407.01(4300)9.145.187(5.01430000)K1(X)SS(YQVcdVeCm3其中Q----曝气池设计流量（m3/s）c----设计污泥龄（d）高负荷0.2-2.5，中5-15，低20-30Xr---混合液挥发性悬浮固体平均浓度（mgVSS/L）Xv=fx=0.75*4300mg/L根据以上计算，取曝气池容积V=5700m3（4）确定曝气池各部位尺寸名义水力停留时间356.430000245700Qvtmh实际水力停留时间2.281)30000(1245700R)Q(1vtsh设两组曝气池，每组容积为5700/2＝2850m3池深H=4.5m,则每组面积F=2850/4.5＝634m2池宽取B=8m，则B/H=8/4.5=1.8，介于1-2之间，符合要求。池长L=F/B=634/8=79.25m取池长L=80m设五廊道式曝气池，则每廊道长：L1＝L/5=250/5=50m取超高0.5m，则池总高为H=4.5+0.5＝5.0m3.1.7.3、曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统（1）、需气量计算每日去除的BOD值：6900100020)25030000BOD5（kg/d理论上，将1gNO3-N还原为N2需碳源有机物（BOD5表示）2.86g.一般认为，BOD5/TKN比值大于4-6时，认为碳源充足*11。原污水中BOD5含量为150-250mg/L，总氮含量为45-55mg/L,取BOD5为200mg/L，氮为50mg/L,则碳氮比为4，认为碳源充足。AAO法脱氮除磷的需氧量：2g/(gBOD5),3.43g/(gNH+3-N),1.14g/(gNO-2-N),分解1gCOD需NO-2-N0.58g或需NO-3-N0.35g*12。因处理NH+4-N需氧量大于NO-2-N，需氧量计算均按NH+4-N计算。原水中NH+3-N含量为35-45mg/L，出水NH+4-N含量为25mg/L。平均每日去除NOD值，取原水NH+4-N含量为40mg/L，则：4150010002540100000NOD＝）（＝kg/L日最大去除NOD值：200010002554100000NOD＝）（＝kg/L日平均需氧量：O2=BOD+COD=2×1.68×1000+4.57×1500×1000=4.0455×107㎏/d取4.1×104㎏/d，即1710㎏/h。日最大需氧量：O2max=BOD+COD=2×1.2×1.68×1000+4.57×2000×1000=4.946×107㎏/d即2060㎏/h。最大时需氧量与平均时需氧量之比：2.117102060O)max(O22(不确定)3.1.7.4、供气量的计算本设计采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.3米处，淹没水深4.2米，计算温度定为30摄氏度。选用Wm-180型网状膜空气扩散装置*14。其特点不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维护和管理，氧的利用率较高。每扩散器服务面积0.5㎡，动力效率2.7-3.7㎏O2/KWh，氧利用率12％-15％。查表*得:水中溶解氧饱和度Cs(20)=9.17mg/L,Cs(30)=7.63mg/L.(1)空气扩散器出口的绝对压力（Pb）：Pb＝P+9.8×103H其中：P---大气压力1.013×105PaH---空气扩散装置的安装深度，mPb＝1.013×105Pa+9.8×103×4.2=1.425×103Pa(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比：00At)E1(2179)E1(21OA其中，EA---空气扩散装置的氧转移效率，一般6％-12％对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12％，代入得：5%43.18)12.01(2179)12.01(21O00t（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度），即：)42O10026.2Pb(CCt5S)T(sb其中，CS---大气压力下，氧的饱和度mg/L得71.8)4388.07034.0(63.7)4218.4310026.2101.425(7.63C55)30(sbmg/L（4）换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：20-TSB(T)S(20)0C]1.024-C[RCR取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0;代入各值，得：9.223641.875]1.02-8.710.195.85[0.09.171.710R20-300kg/h取2250kg/h。相应的最大时需氧量为：2694.41.875]1.02-8.710.195.85[0.09.172060R20-300(max)kg/h取2700kg/h。（5）曝气池的平均时供氧量:h/m1025.6100120.322501003E.0RG34A0S（6）曝气池最大时供氧量：h/m107.5100120.327001003E.0R)max(G34AmaxS（7）每m3污水供气量：615241000001025.64m3空气/m3污水3.1.7.5、空气管系统计算选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设设计节点，统一编号列表计算。按曝气池平面图铺设空气管。空气管计算见图见图5。在相邻的两廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设50根曝气竖管，每根竖管供气量为：h/1250m50625003曝气池总平面面积为4000m3。每个空气扩散装置的服务面积按0.49m3计，则所需空气扩散装置的总数为：816449.04000个为安全计，本设计采用9000个空气扩散装置，则每个竖管上的空气扩散装置数目为：180509000个每个空气扩散装置的配气量为：h/95m.69000625003将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图进行计算。根据表4计算，得空气管道系统的总压力损失为：68Pa.6038.960.61)hh(21网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失为：5880+603.68＝6483.68Pa为安全计，设计取值9.8kPa。空气扩散装置安装在距曝气池底0.3米处，因此，鼓风机所需压力为：96kPa.508.9)0.13.05.4(P鼓风机供气量：最大时供气量：7.1×104m3/h，平均时供气量：6.25×104m3/h。根据所需压力和供气量，决定采用RG-400型鼓风机8台，5用3备，根据以上数据设7计鼓风机房。8空气流量压力损失m3/min9.8Pa22-210.426.950.12432弯头一个0.330.750.350.2621-200.4213.90.233.1840三通一个0.0211.551.970.450.8920-190.4220.850.354.740三通一个0.0211.551.970.751.4819-180.4227.80.464.0850三通一个0.0271.992.410.380.9218-170.4234.750.585.150三通一个0.0271.992.410.51.2117-160.2141.70.706.1250三通一个0.0271.992.200.350.7716-150.583.41.395.0975三通一个0.0453.323.820.62.2915-140.5166.82.785.72100三通一个0.0634.655.150.392.0114-130.5250.24.173.96150三通一个0.1037.608.100.171.3813-120.5333.65.565.09150三通一个0.1037.608.100.10.8112-110.54176.953.82200三通一个0.14510.7011.200.11.1211-100.5500.48.344.46200三通一个0.14510.7011.200.11.1210-90.5538.88.983.27250三通一个0.18913.9514.450.11.459-84.7125120.855.21300四通一个0.23617.4222.120.12.218-710250241.7010300三通一个0.23617.4227.420.12.747-610500483.4012.5400四通一个0.33324.5834.580.13.466-5107506125.1011.5500四通一个0.43532.1142.110.14.215-41010008166.8012.5550四通一个0.48836.0246.020.14.604-325.212510208.5013550四通一个0.48836.0261.220.16.123-21625020417.0015800三通一个四通一个0.76556.4672.460.17.252-1625501042.50151200三通一个1.24591.8991.890.19.19汇总61.60计算长度(m)比摩阻9.8Pa/m管径（㎜）配件长度系数当量长度(m)管段编号管段长度（m）空气流量（m3/h）空气流速（m/s）93.1.7.6、回流污泥泵房取回流比R=1,设三台回流污泥泵，备用一台，则每台污泥流量为s/5L.578211157Q0选用螺旋泵的型号为LXB-1000*13。据此设计回流污泥泵房。