kgBOD 5/kgMLSS d
最大时需氧量与平均时需氧量之比
(a) 空气扩散器出口处的绝对压力பைடு நூலகம்Pb）计算如下： Pb=1.013×105+9.8×103H（水深) =1.013×105+9.8×103×4.0 =1.405×105Pa
max 17827
R X Xr X
池体工艺尺寸的确定
Ls
QS0 XV
曝气池进水平均BOD5 曝气池中污泥浓度
以有机物去除量为基础
Ls’
Q（S0 XV
Se）
容积负荷：单位容积曝气区在单位时间内所承受/降解的BOD量
LV
QS0 V
LS X
X 103 Rrf SVI (1 R)
R：回流比； r：二沉池中污泥综合系数，一般为1.2； f ：MLVSS/MLSS
（2）根据微生物对有机物的氧化分解需氧量率计算
污染物转化的需氧量（理论BOD，称作BODL）
BODL
qV
(S0
0.68
S
)
因为 BOD5 0.68BODL
形成剩余污泥的需氧量：1.42Px
总需氧量
qV
S0
0.68
S
1.42Px
Px=VX/c
总需气量= 总需氧量 23% 氧的密度
实际需气量=
5、 曝气池工艺设计计算
理论方法和经验方法的结合, 理论方法所需要 的参数可以经过试验确定或根据经验确定; 经验方法直接以经验数据,无理论依据.
1 ---有机负荷率设计法
有两种方法，即：活性污泥负荷率（简称污泥负荷）和曝气区容积 负荷率（简称容积负荷）。
污泥负荷：单位重量活性污泥在单位时间内所承受/降解的BOD量。
在计算曝气池容积时，耍正确确定Ls和X 。
➢ 污泥负荷Ls 考虑内容：处理水质的要求，污泥的沉降性能。一般欲得90％以 上的去除率，SVI若在80～150范围内，污泥负荷应在0.2～0.5kg ／kg·d范围内。 要求氮达到硝化阶段时，则Ls常采用0.3kg／kg·d；
➢ 混合液悬浮固体浓度X
o 采用较高的污泥浓度可以缩小曝气池容积，但要使浓度保持在较高的水平，至少 要考虑曝气系统和污泥回流系统（二沉池的浓缩能力及污泥回流设备的能力）能 否满足要求。
总需气量 氧利用量
安全系数
Cs：不同温度下的溶解氧饱和浓度；
标准状态需氧量：
OS
(Cs(t)
O2Cs(20) CL ) 1.024(t20)
F
ρ：海拔不同引起的压力系数， ρ＝p/1.043*106
CL：曝气池平均溶解氧浓度，一般取2mg/L α，β：修正系数，一般分别取0.85、0.95。
空气量： Gs OS 0.28 E A
F:曝气扩散设备堵塞系数，一般0.65-0.9
EA：曝气系统的充氧效率。
设计计算过程如下：
1. 确定污泥负荷：一般根据经验确定，可以参看表； 2. 确定所需微生物的量：即污泥浓度-X； 3. 计算曝气池有效容积； 4. 确定曝气池的主要尺寸； 5. 确定所需空气量。
3）风管中空气流速： 干、支管：10~15m/s。 竖管、小支管：4~5m/s
4）根据经济流速和通过的空气流量，按图确定空气管 径。
5）管路计算包括：布置管道系统，确定每段最大输气量，根据
流量和经济流速计算管径；计算压力损失。
空气管道的压力损失=摩擦损失+局部损失
h管 h1 h2
管径
流量
流速
空
空
气
空
干
气
管
干
管
回流污泥
来自污泥泵站 回流污泥井
前配水渠
进水
来自初次沉淀池
图17-38 曝气池平面图
回流污泥井 来自空压机站
曝气管道系统设计
空气量、管径、流速、管道阻力损失、风 机压力、风机台数等
风管系统的计算
1）风管系统包括由风机出口到充氧装置的管道，一般 用焊接钢管。
2）曝气池的风管联成环网（大中型水厂，小厂为枝 状），以增加灵活性。管端高出水面0.5m。
例题1：某城市日废水排放量为60000m3，时变化系数为1.3，BOD5
为235mg/L，拟采用活性污泥法进行处理，要求处理后出水BOD5为 25mg/L，试计算该活性污泥法处理系统的曝气池体积、需氧量、供气 量、鼓风机出口风压、污泥回流比、剩余污泥量。
Xr
106 SVI
r
校核
Ls
K2Se
f
0.0185 18.6 0.75 0.25 0.9
单元数：不小于2组； 廊道数：不少于3个 有效水深（h2）：3.5-4.5m 廊道长宽比L/b：5-10 廊道宽深比b/h2:1-2 池长L：30（50-70） 总高度H：超高h10.3-0.5m； h2；扩散器按照高度h30.1-0.2m
设4组曝气池,每组容 积:10682/4=2670m3.
o 污泥浓度(MLSS)随运行方式而异，一般采用2～6g／L。
采用曝气池容积负荷及曝气时间作为设计参数，应注明曝气池混合液所需 维持的污泥浓度。
采用曝气时间作为设计参数时，还应注明是否包括回流污泥量。
曝气池体积计算公式：
V QS0 QS0 LS X LV
需氧量计算公式： （1）根据有机物降解和内源代谢需氧率计算
池深取4m,则每池面积 S=2670/4=668m2,
池宽取5m:规定宽深比1-2. 则池长668/5=134m,:规定长宽比>10. 设5廊道,单廊道长134/5=27m, 池总高为4+0.5(超高)=4.5m
5廊道式曝气池
去二次沉淀池
中间配水渠
出水
后配水渠
Ⅰ ⅡⅢ ⅣⅤ
ⅤⅣ Ⅲ Ⅱ
Ⅰ
0.188
O2 0.7－1.1 0.7－1.1 0.8－1.1 1.4－1.8
部分工业废水的a’、b’值
污水种类
a’
b’
污水种类
a’
石油化工废水
0.75
0.16
炼油废水
0.55
含酚废水
0.56
－
制药废水
0.35
漂染废水
0.5－0.6
0.065
造纸废水
0.38
合成纤维废水
0.55
0.142
b’ 0.12 0.354 0.092
O2 a'Q(S0 Se ) b'VXV
a‘ —平均转化1kg的BOD的需氧量，kg/kg；b’—微生物(以VSS计)自身 氧化的需氧量，kg/kg·d；a’，b’可以由经验获得，见下页表
活性污泥法处理城市污水时废水的a’、b’值
运行方式
a’
完全混合
0.42
生物吸附
传统
延时曝气
0.53
b’ 0.11
气
管
计
算
图
空气管道的压力损失包括摩擦损失（沿程）和局部损失两部分。摩擦损失 根据直管长度及流速按下图进行计算，计算时必须按管内温度和该段管内 压力进行修正。局部损失应根据各配件特征，换算成相应的折算长度，再 按图 计算