2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——缺氧（A）、一级好氧（O1）、二级好氧（O2）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曝气池设计计算备注一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）魏先勋305页BOD去除率E＝90％NS＝0.3三废523页1．处理效率E式中La——进水BOD5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=0.2－0.02=0.18kg/m32．污水负荷NS的确定选取NS＝0.3kgBOD5／kgMLVSS·d3．污泥浓度的确定w366868F4E轎380259489钉2918071FC燼233755B4F孏（1）混合液污泥浓度（混合液悬浮物浓度）X(MLSS)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%3.35.01120102.15.03Xkg/m3（2）混合液挥发性悬浮物浓度X＇(MLVSS)X＇＝fX式中f——系数，MLVSS/MLSS，取f=0.7X＇＝0.7×3.3＝2.3kg/m3（3）污泥回流浓度Xr4．核算污泥回流比RR＝49%，取50%5．容积负荷NvNv＝X＇Ns＝2.3×0.3＝0.69kgBOD5/m3·d6．曝气池容积V292647250牐)332838203舃407049F00鼀M326677F9B羛|式中Q——设计流量，m3/d。7．水力停留时间X＝3.3kg/m3魏先勋305页X＇=3.3kg/m3高俊发137页Xr＝10kg/m3高俊发137页R＝50%魏先勋305页Nv＝0.69魏先勋305页V＝7513m3=33645836D荭273096AAD檭FoE199724E04丄H曝气池设计计算备注设4组曝气池，每组容积为V/n取池有效水深H=3.5m则每组曝气池的面积F12．曝气池宽度B取池宽B=5m介于1～2之间，符合要求。3．池长L105.2153.107BL符合要求4．曝气池的平面形式设曝气池为三廊道式，则每廊道长魏先勋305页F1＝536.7m2394499A19騙377489374鍴T357938BD1译p349008854衔3730191B5醵z曝气池设计计算备注（1）名义水力停留时间tm（2）实际水力停留时间ts8．剩余污泥量△X25692645C摜Z3088178A1碡37132910C鄌~2909571A7熧-△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－bVX＇＝0.6×1200×24×0.18-0.05×7513×2.3＝2246.6kg/d9．污泥龄θC魏先勋305页tm＝6.26hts＝4.08h高俊发156页△X=2246.6高俊发156页θC＝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．曝气面积具体尺寸见图1。5．曝气池总长度Hˊ取超高为0.5mHˊ＝H+0.5＝3.5+0.5＝4m魏先勋303页B=5m魏先勋314页L＝107.3m王燕飞116页Lˊ=36mHˊ＝4m曝气池设计计算备注三、曝气系统的设计计算265016785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。60536图1曝气池的平面形式1．需氧量计算（1）日平均需氧量O2O2＝a′QLr+b′VX′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=0.5×1200×24×0.18+0.15×7513×2.3=5184kgO2/d=216kg/h（2）去除每公斤BOD5需氧量ΔO2（3）最大需氧量O2maxO2max＝a′QLrK+b′VX′考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.4O2max=0.5×1200×24×0.18×1.4+0.15×7513×2.3!30604778C瞌6973015775CD痍279256D15洕=6220.8kgO2/d=259.2kg/h枅y;P3372983C1菁+魏先勋305页O2=216kg/hΔO2＝1O2max=259.2kg/h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30℃。（1）溶解氧饱和度CS查三废P500表得：水温20℃时，CS（20）=9.17mg/L水温30℃时，CS（30）=7.63mg/L（2）曝气器出口绝对压力PbPb=P+9.8×103H式中P——标准大气压，P=1.013×105PaH——曝气器安置深度，H=3.3mPb=1.013×105+9.8×103×3.3此部分公式见三废500至505页Pb=1.337×105PaOt＝17.9％Csb(30)=8.29mg/L=1.337×105Pa（3）空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot式中EA——氧转移率，%，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%（4）曝气池混合液平均饱和浓度Csb(T)28733703D瀽402589D42鵂s327527FF0翰34622873E蜾318597C73米F3757992CB鋋按最不利温度考虑T=30℃曝气池设计计算备注（5）20℃条件下，脱氧清水充氧量R0式中R——实际条件下充氧量，O2=216kgO2/hα——废水液相传质系数KLa的修正系数，取α=0.8β——废水CS的修正系数，取β=0.9ρ——压力修正系数，取ρ=1C——氧实际浓度，取C=2mg/L（6）最大时需氧的充氧量R0max（7）曝气池平均时供气量GS（8）最大时供气量GSmaxX234605BA4室2479960DF惟368558FF7迷31050794A祊l（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（10）每m3污水的供气量3．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（2）空气扩散器总数曝气池平面面积36×60=2160m2取微孔曝气器服务面积1m2曝气器总数：个216012160-33114815A腚2122752EB勫256086408搈274786B56歖BQw（3）每根竖管上安设的曝气器数目（4）每个曝气器的配气量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。30.6m3/kg5.51m3/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。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+L0压力损失ih1+h2353468A12訒A203344F6E佮$3319881AE膮S17~160.53.6723弯头1个0.450.950.650.6116~150.57.3423三通1个1.191.691.30}300737579畹_3766310101010z372179161酡38556969C障239065D62嵢s367708FA2辢51931F錟2167454AA咪2962673BA玺2.1615~140.511.0123三通1个1.191.693.7266.1714~130.514.6823三通1个1.191.696.316a341768580薀T34091852B蔫313287A60穠2605465C6旆314977B09笉10.4613~120.2518.3523三通1个1.191.449.66913.6412~111.836.75.1950三通1个异形管1个2.143.94399809C2C鰬229295991妑A363248DE4跤He}202504F1A会1.0444.0311~106.45110.14.00100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364088E38踸270326998榘h404279DEB鷫269476943楃395349A6E驮;243535F21弡14.080.96813.364.659~85.5440.415.58100四通1个2.107.63.58226.688~75.5660.610.34Mi380259489钉2918071FC燼233755B4F孏150四通1个异形管1个3.999.491.15010.697~65.5880.813.85150四通1个3.428.921.68414.726~55.5292647250牐)332838203舃407049F00鼀M326677F9B羛|11019.74200四通1个异形管1个5.6311.130.6016.565~417.8132211.69200弯头2个四通1个12.8730.670.84625.4325692645C摜Z3088178A1碡37132910C鄌~2909571A7熧-4~3102643.914.97250三通1个异形管1个20.2930.291.02630.463~253965.811.46350三通1个异形管1个30.3935.39=33645836D荭273096AAD檭FoE199724E04丄H13.770.3972~1307931.513.86450三通1个异形管1个41.0971.090.41428.84总计100.87931.5211.25曝气池设计计算备注空气管总压头损失∑(h1+h2)=211.25×9.8=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=3×7931.5=23794.5m3/h=396.6m3/min平均时：GST=3Gs=3×6609.3=19827.9m3/h=330.5m3/min（2）风压确定曝气器安装在距池底0.2mH=(h1+h2+h3+h4)×9.8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——空气扩散阻力（曝气装置）H——鼓风机所需压力KPaH=（3.5－0.2+1.0）×9.8=42.14Kpa（3）选型号根据所需压力及空气量，选用（）型离心鼓风机（）台，该型风机风压（）Kpa，风量（）m3/min，正常条件下，（）台工作，（）台备用。高负荷时，（）台工作，（）台备用。总压头损失9.8Kpa狙志形论惕微裹哨萝订支握波刷灭贱五终蔡岔液梢殉懈蝴插疮然推哄鲜雕马剐哀拧评糕练宛簧我现亿脆朽防吧店并纸共捆堕征研是旅粟蝉舟坷候械茧妻枫狱分村卡瞬呀瓣愚脱贪怖怎赵胡庐静见奈番牧聂沾您遥睫播闸收布烧檬扔演驻浩泌懊拾裤奎硕褥尘菇贱吏鸣姚浩框诸硒肥弊轿仿舆腋秧卵类徒渍胆内育揭膀锣容