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。

根据处曝气池设计计算备注一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）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。

曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分1．处理效率E%100%100⨯=⨯=LaLrLa Lt La E －式中 La ——进水BOD 5浓度，kg/m 3, La=0.2kg/m 3Lt ——出水BOD 5 浓度，kg/m 3，Lt ＝0.02kg/m 3 Lr ——去除的BOD 5浓度，kg/m 3Lr=0.2－0.02=0.18kg/m 3 %90%1002.002.02.0=⨯-=E 2．污水负荷N S 的确定选取N S ＝0.3 kgBOD 5／kgMLVSS ·d 3．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)()SVI110 3R r R X +⨯=式中 SVI ——污泥指数。

根据N S魏先勋305页BOD 去除率E＝90％ N S ＝0.3三废523页值，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曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分()3.35.01120102.15.03=+⨯⨯⨯=X kg/m 3（2）混合液挥发性悬浮物浓度X ＇ (MLVSS)X ＇＝f X式中 f ——系数，MLVSS/MLSS ，取f =0.7X ＇＝0.7×3.3＝2.3 kg/m 3（3）污泥回流浓度Xr333kg/m 102.112010 10=⨯=⋅=rSVI Xr4．核算污泥回流比R()RR X Xr +=1R R )1(3.310+⨯=R ＝49%，取50%5．容积负荷NvNv ＝X ＇Ns＝2.3×0.3＝0.69 X ＝3.3kg/m 3魏先勋305页X ＇=3.3kg /m 3 高俊发137页 Xr ＝10kg/m 3曝气池设计计算部分kgBOD 5/m 3·d 6．曝气池容积V3m 3763.03.218.02460 '=⨯⨯⨯=⋅⋅=NsX Lr Q V式中 Q ——设计流量，m 3/d 。

7．水力停留时间高俊发137页 R ＝50%魏先勋305页 Nv ＝0.69 魏先勋305页 V＝376m 3曝气池设计计算部分曝气池设计计算备 注 7.水力停留时间（1）名义水力停留时间t mh 26.6d 26.02460376==⨯==Q V t m（2）实际水力停留时间t sh 08.4d 17.02460)5.01(376)1(==⨯⨯+=+=QR V t s8．剩余污泥量△X△X ＝a Q Lr －b VX ＇式中 a ——污泥产率系数，取a ＝0.6 b ——污泥自身氧化率，取b ＝0.05△X ＝a Q Lr －b VX ＇ ＝0.6×60×24×0.18-0.05×376×2.3魏先勋305页 t m ＝6.26 ht s＝4.08 h高俊发156页曝气池设计计算部分曝气池设计计算备 注 设2组曝气池，每组容积为V/n3m 1882376==n V 取池有效水深H=1.5m 则每组曝气池的面积F 121m 1255.1188 ==⋅=H n V F2．曝气池宽度B魏先勋305页 F 1＝＝112.28 kg/d9．污泥龄θCd 7.728.1123.2376'=⨯=⋅=X X V C θ△X=112.28 高俊发156页θC＝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。

1．曝气面积曝气池设计计算部分取池宽B=2.5m67.15.15.2==H B 介于1～2之间，符合要求。

3．池长L50m 5.2125 1===B F L10205.250〉==B L 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 m 67.163503'≈==L L 具体尺寸见图1。

5．曝气池总长度H ˊ取超高为0.5mH ˊ＝H +0.5＝1.5+0.5＝2 m 125m 2 魏先勋303页 B=2.5m魏先勋314页 L ＝50m 王燕飞116页Lˊ=16.67mHˊ＝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。

曝气池设计计算部分60536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1．需氧量计算 （1）日平均需氧量O 2O 2＝a ′Q Lr + 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 ′= 0.5 b ′= 0.15O 2 = 0.5×60×24×0.18 + 0.15×376×2.3=259.32 kgO 2/d =10.8kg/h（2）去除每公斤BOD 5需氧量ΔO 2522/kgBOD kgO 13.015.05.0''=+=+=∆Ns b a O（3）最大需氧量O 2maxO 2max ＝a ′Q LrK + b ′VX ′ 考虑BOD 5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.2O 2max = 0.5×60×24×0.18×O 2=10.8k g/h ΔO 2＝11.2+0.15×376×2.3=285.24 kgO2/d=11.89 kg/h O2max=11.89kg/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C S查三废P500表得：水温20℃时，C S（20）=9.17mg/L水温30℃时，C S（30）此部分公式见三废500至505页=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=1.013×105Pa H ——曝气器安置深度，H =3.3m Pb =1.013×105+9.8×103×3.3=1.337×105Pa（3）空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot%100)1(2179)1(21⨯-+-=A A t E E O式中 E A ——氧转移率，%，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%%9.17%100%)181(2179%)181(21=⨯-+-⨯=t O（4）曝气池混合液平均饱和浓度C sb(T)Pb =1.337×105PaOt ＝17.9％按最不利温度考虑 T=30℃mg/L29.8 )429.1710026.210337.1(63.7 )42170910026.2(555)30()30(=+⨯⨯⨯=+⨯=Pb C C S SbC sb(30)= 8.29m g/L 曝气池设计计算备 注（5）20℃条件下，脱氧清水充氧量R 0 [])20()30()20(0024.1-⨯-=T Sb S C C RC R βρα式中 R ——实际条件下充氧量，O 2=216kgO 2/hα——废水液相传质系数K La 的修正系数，取α=0.8β——废水C S 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[]kg/h 75.38 024.10.229.819.08.017.94.23)2030(0=⨯-⨯⨯⨯=-R（6）最大时需氧的充氧量R 0max[]kg/h 49.46 024.10.229.819.08.017.908.28)22030(max 0=⨯-⨯⨯⨯⨯=-RR 0=38.75kg/h R 0max = 46.49k g/h（7）曝气池平均时供气量G S/hm 59.717 18.03.075.38 3.030=⨯==AS E R G（8）最大时供气量G Smax/hm 93.86018.03.049.46 3.03max 0max =⨯==AS E R G（9）去除每公斤BOD 5的供气量G S = 717.59m 3/h G Smax =860.93m 3/h曝气池设计计算备注53/kgBOD m 44.6618.06059.717=⨯=QLr G S（10）每m 3污水的供气量污水33/m m 11.966059.717==Q G S3．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/h m 96.117293.860723max ==S G（2）空气扩散器总数曝气池平面面积36×60=2160m 2 取微孔曝气器服务面积1m 2曝气器总数：个216012160= （3）每根竖管上安设的曝气器数目个30722160= 66.44m 3/kg 11.96m3/ m 3此部分设计参考高俊发141页、魏先勋305、三废505、512页（4）每个曝气器的配气量h /m 67.321603maxS G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。

曝气器总数2160个 曝气器的配气量3.67m 2/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。

10101055110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i h1+h217 ~10.53.6723 弯头1个0.450.950.650.61616 ~1 5 0.57.3423 三通1个1.191.691.32.1615 ~1 4 0.511.0123 三通1个1.191.693.7266.1714 ~1 3 0.514.6823 三通1个1.191.696.31610.4613 ~1 2 0.2518.3523 三通1个1.191.449.66913.6412 ~11 1.836.75.1950 三通1个异形管1个2.143.941.0444.0311~ 10 6.45110.14.00100闸门1个弯头3个四通1个异形管1个8.5815.030.2493.6710 5.2208.100 三通1个 4.614.0.913.~9 5 .2 00 5 08 68 369~ 8 5.5440.415.58100 四通1个2.17.63.58226.688~ 7 5.5660.610.34150 四通1个异形管1个3.999.491.15010.697~ 6 5.5880.813.85150 四通1个3.428.921.68414.726~ 5 5.511019.74200 四通1个异形管1个5.6311.130.6016.565~ 4 17.8132211.69200 弯头2个四通1个12.8730.670.84625.434~ 3 102643.914.97250 三通1个异形管1个20.2930.291.02630.463~ 5 39611.350 三通1个异形管1个30.35.0.313.2 5.8 46 39 39 97 772~ 1 307931.513.86450 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 =2.07 KPa膜片式曝气头压力损失为5KPa总压头损失：2.07 + 5 = 7.07 KPa为安全计算，取9.8 Kpa。