2曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算

1、第二部分：生化裝置設(shè)計(jì)計(jì)算書說明：本裝置污水原水為石油煉制污水、生活污水，要求脫氮。污水處理時(shí)經(jīng)隔油、LPC除油、再進(jìn)行生化處理，采用活性污泥工藝。根據(jù)處理要求選用前置反硝工藝缺氧（A）、一級(jí)好氧（O1）、二級(jí)好氧（O2）三級(jí)串聯(lián)方式，不設(shè)初沉池。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是一級(jí)好氧裝置的曝氣池、二沉池及污泥回流系統(tǒng)。曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注一、工藝計(jì)算 （采用污泥負(fù)荷法計(jì)算）魏先勛305頁BOD去除率E90NS0.3三廢523頁1處理效率E式中 La進(jìn)水BOD5濃度，kg/m3, La=0.2kg/m3 Lt出水BOD5 濃度，kg/m3，Lt0.02kg/m3 Lr去除的BOD5濃度，kg/m3Lr=0

2、.20.02=0.18kg/m32污水負(fù)荷NS的確定選取NS0.3 kgBOD5kgMLVSS·d3污泥濃度的確定（1）混合液污泥濃度（混合液懸浮物濃度）X (MLSS)式中 SVI污泥指數(shù)。根據(jù)NS值，取SVI=120 r二沉池中污泥綜合指數(shù)，取r=1.2R污泥回流比。取R=50%曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注kg/m3（2）混合液揮發(fā)性懸浮物濃度X (MLVSS)XfX式中 f系數(shù)，MLVSS/MLSS，取f=0.7X0.7×3.32.3 kg/m3（3）污泥回流濃度Xr4核算污泥回流比RR49%，取50%5容積負(fù)荷NvNvXNs2.3×0.30.69 kgBOD5/m

3、3·d6曝氣池容積V式中 Q設(shè)計(jì)流量，m3/d。7水力停留時(shí)間X3.3kg/m3魏先勛305頁X=3.3kg/m3高俊發(fā)137頁Xr10 kg/m3高俊發(fā)137頁R50%魏先勛305頁Nv0.69魏先勛305頁V7513m3曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注（1）名義水力停留時(shí)間tm（2）實(shí)際水力停留時(shí)間ts8剩余污泥量XXa Q LrbVX式中 a污泥產(chǎn)率系數(shù)，取a0.6b污泥自身氧化率，取b0.05Xa Q LrbVX0.6×1200×24××7513×2.32246.6 kg/d9污泥齡C魏先勛305頁tm6.26 hts4.08 h高俊發(fā)1

4、56頁X=2246.6高俊發(fā)156頁C7.7 d二、池體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選用推流式曝氣池，廊道式、鼓風(fēng)曝氣。確定曝氣池各部分尺寸。1曝氣面積曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注設(shè)4組曝氣池，每組容積為V/n取池有效水深H=3.5m則每組曝氣池的面積F12曝氣池寬度B取池寬B=5m介于12之間，符合要求。3池長(zhǎng)L 符合要求4曝氣池的平面形式設(shè)曝氣池為三廊道式，則每廊道長(zhǎng)具體尺寸見圖1。5曝氣池總長(zhǎng)度H取超高為0.5mHH +0.53.5+0.54 m魏先勛305頁F1536.7m2魏先勛303頁B=5m魏先勛314頁L107.3m王燕飛116頁L=36mH4 m曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注6進(jìn)水方式為使曝氣池在運(yùn)行中具有靈活性

5、，在進(jìn)水方式上設(shè)計(jì)成既可集中從池首進(jìn)水，按傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行，又可沿配水槽多點(diǎn)分散進(jìn)水，按階段曝氣法進(jìn)行，還可沿配水槽集中從池中部某點(diǎn)進(jìn)水，按生物吸附再生法運(yùn)行。 60 5 36 圖1 曝氣池的平面形式曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注三、曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算魏先勛305頁O2 =216kg/hO21O2max=259.2 kg/h1需氧量計(jì)算（1）日平均需氧量O2O2aQLr + bVX式中 a微生物氧化分解有機(jī)物過程中的需氧率；b污泥自身氧化需氧率。取a= 0.5 b= 0.15O2 = 0.5×1200×24×0.18 + 0.15×7513×2.3 =

6、5184 kgO2/d =216kg/h（2）去除每公斤BOD5需氧量O2（3）最大需氧量O2maxO2maxaQLrK + bVX考慮BOD5負(fù)荷變化，最大需氧量變化系數(shù)K=1.4O2max = 0.5×1200×24×0.18×1.4+0.15×7513×2.3 =6220.8 kgO2/d =259.2 kg/h曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注2供氣量采用膜片式微孔曝氣裝置，距池底0.2m，故淹沒水沉為3.3m，最高水溫采用30。（1）溶解氧飽和度CS查三廢P500表得：水溫20時(shí)，CS（20）=9.17mg/L水溫30時(shí)，CS（30）=7

7、.63mg/L（2）曝氣器出口絕對(duì)壓力PbPb = P + 9.8×103H式中 P標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，P=1.013×105PaH曝氣器安置深度，H =3.3mPb =1.013×105+9.8×103×3.3=1.337×105Pa（3）空氣離開曝氣池面時(shí)，氧的百分比Ot式中 EA氧轉(zhuǎn)移率，%，對(duì)膜片式微孔曝氣器，選EA=18% （4）曝氣池混合液平均飽和濃度Csb(T)按最不利溫度考慮 T=30此部分公式見三廢500至505頁P(yáng)b =1.337×105PaOt17.9Csb(30)=8.29mg/L曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注（5）2

8、0條件下，脫氧清水充氧量R0式中 R實(shí)際條件下充氧量，O2=216kgO2/h廢水液相傳質(zhì)系數(shù)KLa的修正系數(shù)，取=0.8廢水CS的修正系數(shù)，取=0.9壓力修正系數(shù)，取=1C氧實(shí)際濃度，取C = 2 mg/L （6）最大時(shí)需氧的充氧量R0max（7）曝氣池平均時(shí)供氣量GS（8）最大時(shí)供氣量GSmax（9）去除每公斤BOD5的供氣量R0=356.9kg/hR0max=428.3kg/hGS=6609.3m3/hGSmax=7931.5m3/h曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注（10）每m3污水的供氣量3空氣管計(jì)算按曝氣池平面圖布置空氣管道，在相鄰兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根空氣干管，共六根干管。在每根干管上設(shè)六對(duì)配

9、氣豎管，共12條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)72條配氣豎管。（1）每根豎管的供氣量（2）空氣擴(kuò)散器總數(shù)曝氣池平面面積36×60=2160m2取微孔曝氣器服務(wù)面積1m2曝氣器總數(shù)：（3）每根豎管上安設(shè)的曝氣器數(shù)目（4）每個(gè)曝氣器的配氣量在膜片式曝氣器范圍內(nèi)。（5）空氣管道計(jì)算將已布置的空氣管路及曝氣器繪制成空氣管路計(jì)算圖，用以計(jì)算。30.6m3/kg5.51 m3/ m3此部分設(shè)計(jì)參考高俊發(fā)141頁、魏先勛305、三廢505、512頁曝氣器總數(shù)2160個(gè)曝氣器的配氣量3.67m2/h曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注管道采用焊接鋼管，風(fēng)管接入曝氣池時(shí)，管頂應(yīng)高出水面至少0.5m，以免回水。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)

10、開始的最遠(yuǎn)最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路，管路圖見圖2。進(jìn)行空氣管路計(jì)算見列表。10101010551圖2 空氣管路計(jì)算圖空氣管路計(jì)算表管 段編 號(hào)管段長(zhǎng)度L(m)流量m3/h空氣流速(m/s)管徑D(mm)配 件管道當(dāng)量長(zhǎng)度L0(m)管道計(jì)算長(zhǎng)度L+L0壓力損失ih1+h217160.53.6723彎頭1個(gè)0.450.950.650.6116150.57.3423三通1個(gè)1.191.691.302.1615140.511.0123三通1個(gè)1.191.693.7266.1714130.514.6823三通1個(gè)1.191.696.31610.4613120.2518.3523三通1個(gè)1.191.449.

11、66913.6412111.836.75.1950三通1個(gè)異形管1個(gè)2.143.941.0444.0311106.45110.14.00100閘門1個(gè)彎頭3個(gè)四通1個(gè)異形管1個(gè)8.5815.030.2493.671095.5220.28.00100三通1個(gè)4.6514.080.96813.36985.5440.415.58100四通1個(gè)2.107.63.58226.68875.5660.610.34150四通1個(gè)異形管1個(gè)3.999.491.15010.69765.5880.813.85150四通1個(gè)3.428.921.68414.72655.511019.74200四通1個(gè)異形管1個(gè)5.63

12、11.130.6016.565417.8132211.69200彎頭2個(gè)四通1個(gè)12.8730.670.84625.4343102643.914.97250三通1個(gè)異形管1個(gè)20.2930.291.02630.463253965.811.46350三通1個(gè)異形管1個(gè)30.3935.390.39713.7721307931.513.86450三通1個(gè)異形管1個(gè)41.0971.090.41428.84總計(jì)100.87931.5211.25曝氣池設(shè)計(jì)計(jì)算備 注空氣管總壓頭損失(h1+h2) =211.25×9.8 =2.07 KPa膜片式曝氣頭壓力損失為5KPa總壓頭損失：2.07 + 5 = 7.07 KPa為安全計(jì)算，取9.8 Kpa。4鼓風(fēng)機(jī)的選用（1）總風(fēng)量確定污泥提升不用空氣提升器，不消耗空氣?？紤]缺氧、二級(jí)好氧及其他非工藝設(shè)備用氣，總供氣量為最大時(shí)：GSTmax=3Gsmax=3×7931.5=23794.5m3/h=396.6 m3/min平均時(shí)：GST=3Gs=3×6609.3=19827.9m3/h=330.5 m3/min（2）風(fēng)壓確定曝氣器安裝在距池底0.2mH = (h1 + h2 + h3 + h4) ×9.8式中 h1空氣管道沿程