1.课程设计指导书1.1 设计的目的和任务1.1.1设计题目活性污泥推流曝气池的设计1.1.2 设计目的⑴通过课程设计，掌握传统活性污泥处理推流曝气池的设计计算方法，掌握设计说明书（计算书）的学做规范，熟练水处理图纸的绘制。

⑵本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。

设计任务根据已知资料，计算无额定曝气池工艺尺寸；计算设计鼓风曝气系统。

1.2设计基础资料某城市污水处理厂，采用传统活性污泥法处理工艺，沉淀池型式为辐流式，曝气池采用鼓风曝气，进入曝气池的总污水量为50000m3/d，污水的时变化系数为1.4，进入曝气池污水的BOD5为215mg/L，处理出水总BOD5≤20mg/L。

1.3设计内容1.3.1设计完成后应提交设计说明书（含计算书）一份，设计图纸3张1.3.2设计说明书（计算书）内容⑴设计任务；⑵设计资料；⑶设计流量、处理效率等计算；⑷污水处理流程说明。

包括处理流程的阐述，主要处理构筑物的选型及理由，绘出工艺流程示意图；⑸推流曝气池的设计计算，包括设计流量计算、参数选择（负荷、污泥浓度、回流比等）、平面尺寸计算，进出水系统的设计计算过程、计算草图；⑹鼓风曝气系统的设计计算，包括需氧量、空气量，空气管道系统的设计计算及空压机的选定等；1.3.3 设计图纸内容（1）推流曝气池平面布置图一张（3号图纸）（2）空气管道布置图一张（3）进、出水系统工艺图1.4 设计要求1.4.1 对说明书的要求⑴计算步骤要详细，先给出完整的计算公式和列出设计参数，然后带入公式进行认真计算。

⑵书写认真、语句通顺。

要杜绝字迹潦草的现象。

⑶封面及正文用纸规格、格式要符合学校的规定。

⑷说明书采用左侧装订（一律用订书机装订）。

⑸严禁抄袭。

特别提示：对于计算错误、书写不认真、字迹潦草、用纸及装订不规范、不符合要求的说明书，一律要求进行重新计算和重写；对于雷同的说明书全部返回重做。

否则不能考核成绩。

1.4.2 对图纸的要求⑴图纸规格、绘图基本要求必须符合有关制图标准。

绘图纸要选用绘图专用白纸。

⑵绘图要认真。

绘制线条前要主要铅笔尖的粗细，线条的宽度要均一，绘制线条用力力度要适度。

线条宽度从粗到细的顺序（参考）是：管线、构筑物、其他线条及尺寸标注线等。

⑶所有线条（包括直线、圆弧、圆圈、标注线和标注符号）均须用绘图工具绘制，不允许徒手绘制。

⑷图中所有文字和数字标注采用仿宋体，要求字体大小一致，排列整齐（可轻轻打格，书写在格内，以保证文字字体的大小均一）。

⑸严禁抄袭。

对于图面（平面图、流程高程图）雷同的图纸全部返回重做。

对于设计错误较多、绘图不认真、不符合要求者要求重画，否则不能考核成绩。

1.5 成绩考核课程设计结束后，学生提交设计成果，由指导教师对设计成果评阅，雷同者按零分处理。

成绩考核按学校及学院的有关管理办法执行。

1.6时间分配与计划进度时间分配（2周）阶段时间(1)指导教师讲解污水处理系统的设计原则与程序，布置设计任1天务(2)查阅资料，拟定工艺流程、制定方案、熟悉了解和掌握设计3天原理(3)构筑物设计参数计算3天(4)绘制设计图1天(5)整理编写设计说明书1天(6)答辩准备1天(7)答辩1天合计10天1.7 主要参考资料《简明排水设计手册》，北京市市政设计研究院主编，中国建筑工业出版社《中华人民共和国国家标准给水排水制图标准》，GBJ106-87《中华人民共和国国家标准建筑给水排水设计规范》，GBJ15-88《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，高教出版社《污水处理构筑物设计与计算》，哈尔滨工业大学出版社《水处理设备使用手册》，宋业林、宋襄翎主编，中国石化出版社《三废处理工程技术手册废水卷》，化学工业出版社2. 推流曝气池系统设计说明书2.1 前言活性污泥法活性污泥法工艺是一种广泛应用而行之有效的传统污水生物处理法，也是一项极具发展前景的污水处理技术，这体现在它对水质水量的广泛适应性，灵活多样的运行方式，良好的可控制性，以及通过厌氧或缺氧区的设这使之具有生物脱氮、除磷的效能等方面。

活性污泥法工艺能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物，以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，无机盐类也能被部分去除，类似的工业废水也可用活性污泥法处理。

活性污泥法本质上与天然水体的自净过程相似，两者都是好氧生物过程，只是活性污泥法的净化强度大,因而可认为是天然水体自净作用的人工强化。

活性污泥降解物水中有机物的过程活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段：吸附阶段和稳定阶段。

在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上又含有多糖类的粘性物体所致。

在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物被微生物所利用。

吸附阶段很短，一般在15~45min左右就可完成吸附过程，而稳定阶段较长。

污水中处于悬浮状态和胶体状态的有机物浓度越高，吸附效果越明显。

传统推流式活性污泥法传统推流式活性污泥法工艺流程（图1），污水和回流污泥在曝气池的前段进入，在池内呈推流形式流动至池的末端，由鼓风机通过扩散设备火机械曝气机曝气并搅拌，因为廊道的长宽比要求在5~10，所以一般采用3~5条廊道。

在曝气池内进行吸附、絮凝和有机污染物的氧化分解，最后进入二沉池进行处理后的污水和活性污泥的分离，部分污泥回流至曝气池，部分污泥作为剩余污泥排放。

传统推流试运行中存在的主要问题，一是池内流态呈推流式，首端有机污染负荷高，耗氧速率高：二是污水和回流污泥进入曝气池后，不能立即与整个曝气池混合液充分混合，易受冲击负荷影响，适应水质、水量的变化能力差；三是混合液的需氧量是在长度方向逐渐下降的，而充氧设备通常是沿池长均匀布置的，这样会出现前半段供氧不足，后半段供养超过需要的现象。

⑴平面布置：推流曝气池的长宽比一般为5~10.为了便于布置，长池可以两折或多折，污水从一段进入，另一端流出。

进水方式不限，为保证曝气池的有效水位，出水都用溢流堰。

⑵横断面布置：推流普水池的池宽和有效水深之比一般为1~2，与常用曝气鼓风机的出口风压匹配，有效水深通常在4~6米，但也有深至12m的情况。

2.2 设计计算2.2.1 相关参数按下列条件选取⑴曝气池污水温度为20℃⑵参考《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，一般生活污水处理厂曝气池混合液MLVSS/MLSS在0.7～0.8，故选取设计曝气池中MLVSS/MLSS为0.8。

⑶参考《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，回流污泥浓度R X 应满足下式：()SVIX R 6max10=式中：SVI —污泥体积指数通常认为SVI 值为100～150时，污泥沉降性能良好，即（X R ）max 为6700～10000 mg/L ，故选取回流污泥悬浮固体浓度为10000mg/L⑷参考《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，常用活性污泥法的典型设计参数如下表：表1 常用活性污泥法的典型设计参数故曝气池中的MLSS 取2500mg/L ，污泥负荷L s =0.3 kg BOD 5/(kg MLSS ·d)，污泥龄c θ=5d 。

⑸参考《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，设二沉池出水中含12mg/L ，总悬浮固体（TSS ），其中VSS 占65%⑹α、β修正系数值的选定。

参考《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，对于鼓风曝气的扩散设备，α值在0.4～0.8范围内，β值约在0.70～0.98之间变化，通常取0.95。

故取α=0.7，β=0.95。

⑺参考《水污染控制工程》〔下册〕，高廷耀主编，空气扩散装置的氧转移效率E A ，微孔曝气器一般取15%～25%。

2.2.2 推流曝气池的设计计算由设计基础资料知污水的时变化系数为1.4，则处理污水流量Q=50000×1.4=70000m 3/d⑴ 估算出水中溶解性BOD 5浓度出水中BOD 5有两部分组成，一是没有被生物降解的溶解性BOD 5，，二是没有沉淀下来随出水漂走的悬浮固体。

悬浮固体所占BOD 5计算：①悬浮固体中可生物降解部分为0.65×12mg/L=7.8mg/L②可生物降解悬浮固体最终BOD L =7.8×1.42mg/L=11mg/L其中1.42—污泥的氧当量系数，完全氧化1个单位的细胞（以C 5H 7NO 2表示细胞分子式），需要1.42单位的氧。

③可生物降解悬浮固体BOD 5的转换为BOD L =0.68×11mg/L=7.5mg/L④确定经生物降解处理后要求的溶解性有机污染物，即S e7.5mg/L ＋S e ≤20mg/L, S e ≤12.5mg/L⑵ 计算曝气池容积 ①按污泥负荷计算：301890025003.0)5.12215(70000)(m XL S S Q V S e =⨯-⨯=-=式中：Q —处理污水的设计流量，m 3/do S —进入曝气池污水的溶解性有机污染物浓度，mg/L e S —处理后溶解性有机污染物浓度，mg/L S L —污泥负荷，[kgBOD5· (kg MLSS ·d)-1X —曝气池中的MLSS 浓度，mg/L②按污泥龄计算：取Y=0.6kgMLSS/kg BOD 5, K d =0.08 d -1305.15187)508.01(2000)5.12215(5700006.0)1()(m K X S S YQ V c d V e c =⨯+⨯-⨯⨯⨯=+-=θθ式中：c θ—污泥龄，dY —产率系数，kgMLSS/kg BOD 5dK —内源代谢系数，d -1V X —曝气池中的MLVSS 浓度，mg/L经上述计算，取曝气池容积V=190003m ⑶计算曝气池的水力停留时间：h Q V t 51.6700002419000=⨯==符合表1中的停留时间。

⑷计算每天排除剩余污泥量 ①按表现污泥产率计算：43.0508.016.01=⨯+=+=cd abs K Y Y θ计算系统排除的以挥发性悬浮固体计的干污泥量：dkg S S Q Y X e abs V /609510)5.12215(7000043.0)(30=⨯-⨯⨯=-=∆-计算总排泥量dkg X /76198.06095==∆②按污泥泥龄计算：dkg VXX c/9500105250019003=⨯⨯-=∆-θ⑸计算污泥回流比R ：曝气池中悬浮固体（MLSS ）浓度2500mg/L,回流污泥浓度10000mg/L,)(250010000R R Q Q Q +⨯=⨯%3.33==QQ R R⑹计算曝气池的需氧量：Lkg X S S Q O Ve /7.121901000609542.168.0)5.12215(7000042.168.0)(02=⨯⨯--⨯=∆--=⑺曝气池主要尺寸确定：设曝气池有四座，池深h=5m, 每座曝气池的面积29505419000mF =⨯=设曝气池宽度B=6m ， B/H=1.2，在1~2之间，参考《三废处理工程技术手册 废水卷》符合要求。