2曝气池设计计算

曝气池设计计算部分 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 O 1 二级好氧 O 2 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 一 工艺计算 采用污泥负荷法计算 1 处理效率 E 1010 LarLat 式中 La 进水 BOD5 浓度 kg m 3 La 0 2kg m3 Lt 出水 BOD5 浓度 kg m 3 Lt 0 02kg m 3 Lr 去除的 BOD5 浓度 kg m3 Lr 0 2 0 02 0 18kg m 3 9012 0 E 2 污水负荷 NS 的确定 选取 NS 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 SVI 103RrX 式中 SVI 污泥指数 根据 NS 值 取 SVI 120 r 二沉池中污泥综合指数 取 r 1 2 R 污泥回流比 取 R 50 魏先勋 305 页 BOD 去除率 E 90 NS 0 3 三废 523 页 曝气池设计计算部分 曝气池设计计算 备 注 kg m3 5012 3 X 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 7 X 0 7 3 3 2 3 kg m 3 3 污泥回流浓度 Xr 33kg m 102 rSVI 4 核算污泥回流比 R Xr 1 3 0 R 49 取 50 5 容积负荷 Nv Nv X Ns 2 3 0 3 0 69 kgBOD 5 m3 d 6 曝气池容积 V 3m 7513 02841 NsXLrQ 式中 Q 设计流量 m 3 d 7 水力停留时间 X 3 3kg m 3 魏先勋 305 页 X 3 3kg m 3 高俊发 137 页 Xr 10 kg m3 高俊发 137 页 R 50 魏先勋 305 页 Nv 0 69 曝气池设计计算部分 魏先勋 305 页 V 7513m 3 曝气池设计计算部分 曝气池设计计算 备 注 1 名义水力停留时间 tm h 26 d 0241753 QVtm 2 实际水力停留时间 ts h 08 4d 17 210 5 73 QRVts 8 剩余污泥量 X X a Q Lr bVX 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 bVX 0 6 1200 24 0 18 0 05 7513 2 3 2246 6 kg d 9 污泥龄 C d 7 4 263751 XV 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 魏先勋 305 页 tm 6 26 h ts 4 08 h 高俊发 156 页 X 2246 6 高俊发 156 页 C 7 7 d 曝气池设计计算部分 曝气池设计计算 备 注 设 4 组曝气池 每组容积为 V n3m1875 nV 取池有效水深 H 3 5m 则每组曝气池的面积 F1 21m7 536 8 HnVF 2 曝气池宽度 B 取池宽 B 5m 43 15 H 介于 1 2 之间 符合要求 3 池长 L m 3 1075 6 BF 符合要求 2 L 4 曝气池的平面形式 设曝气池为三廊道式 则每廊道长 m 36 107 L 具体尺寸见图 1 5 曝气池总长度 H 取超高为 0 5m H H 0 5 3 5 0 5 4 m 魏先勋 305 页 F1 536 7m 2 魏先勋 303 页 B 5m 魏先勋 314 页 L 107 3m 王燕飞 116 页 L 36m 曝气池设计计算部分 H 4 m 曝气池设计计算部分 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 60 5 36 图 1 曝气池的平面形式 曝气池设计计算部分 曝气池设计计算 备 注 三 曝气系统的设计计算 1 需氧量计算 1 日平均需氧量 O2 O2 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 5 b 0 15 O2 0 5 1200 24 0 18 0 15 7513 2 3 5184 kgO2 d 216kg h 2 去除每公斤 BOD5 需氧量 O 2522 kgBD 13 0 NsbaO 3 最大需氧量 O2max O2max a QLrK b VX 考虑 BOD5 负荷变化 最大需氧量变化系数 K 1 4 O2max 0 5 1200 24 0 18 1 4 0 15 7513 2 3 6220 8 kgO2 d 259 2 kg h 魏先勋 305 页 O2 216kg h O 2 1 O2max 259 2 kg h 曝气池设计计算部分 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 C S 20 9 17mg L 水温 30 时 C S 30 7 63mg L 2 曝气器出口绝对压力 Pb Pb P 9 8 103H 式中 P 标准大气压 P 1 013 10 5Pa 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 10 2791 At EO 式中 EA 氧转移率 对膜片式微孔曝气器 选 EA 18 9 170 18 279 t 4 曝气池混合液平均饱和浓度 Csb T 按最不利温度考虑 T 30 mg L 29 8 429 1706 31 7 5 0 3 PbCSSb 此部分公式 见三废 500 至 505 页 Pb 1 337 105Pa Ot 17 9 Csb 30 8 29mg L 曝气池设计计算部分 曝气池设计计算 备 注 5 20 条件下 脱氧清水充氧量 R0 20 30 2 0 4 1 TSbC 式中 R 实际条件下充氧量 O2 216kgO2 h 废水液相传质系数 KLa 的修正系数 取 0 8 废水 CS 的修正系数 取 0 9 压力修正系数 取 1 C 氧实际浓度 取 C 2 mg L kg h 9 356 04 1 810796 23 R 6 最大时需氧的充氧量 R0max kg h 3 428 024 129 107 03 max0 R 7 曝气池平均时供气量 GS hm 3 609 18 305 0 ASER 8 最大时供气量 GSmax h 5 79318 042 ax0max ASER 9 去除每公斤 BOD5 的供气量 R0 356 9kg h R0max 428 3kg h GS 6609 3m3 h GSmax 7931 5m3 h 曝气池设计计算部分 曝气池设计计算 备 注53 kgBODm6 018 269 QLrGS 10 每 m3 污水的供气量 污 水3 51 2069 S 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 hm 10725 933max SG 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160 3 每根竖管上安设的曝气器数目 个372 4 每个曝气器的配气量 h m6 103ax SG 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 kg 5 51 m3 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 曝气池设计计算部分 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 10 10 10 10 5 5 1 曝气池设计计算部分 空气管路计算表 压力损失管 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 i h1 h2 17 16 0 5 3 67 23 弯头 1 个 0 45 0 95 0 65 0 61 16 15 0 5 7 34 23 三通 1 个 1 19 1 69 1 30 2 16 15 14 0 5 11 01 23 三通 1 个 1 19 1 69 3 726 6 17 14 13 0 5 14 68 23 三通 1 个 1 19 1 69 6 316 10 46 13 12 0 25 18 35 23 三通 1 个 1 19 1 44 9 669 13 64 12 11 1 8 36 7 5 19 50 三通 1 个 异形管 1 个 2 14 3 94 1 044 4 03 11 10 6 45 110 1 4 00 100 闸门 1 个 弯头 3 个 四通 1 个 异形管 1 个 8 58 15 03 0 249 3 67 10 9 5 5 220 2 8 00 100 三通 1 个 4 65 14 08 0 968 13 36 9 8 5 5 440 4 15 58 100 四通 1 个 2 10 7 6 3 582 26 68 8 7 5 5 660 6 10 34 150 四通 1 个 异形管 1 个 3 99 9 49 1 150 10 69 7 6 5 5 880 8 13 85 150 四通 1 个 3 42 8 92 1 684 14 72 6 5 5 5 1101 9 74 200 四通 1 个 异形管 1 个 5 63 11 13 0 601 6 56 5 4 17 8 1322 11 69 200 弯头 2 个四通 1 个 12 87 30 67 0 846 25 43 4 3 10 2643 9 14 97 250 三通 1 个 异形管 1 个 20 29 30 29 1 026 30 46 3 2 5 3965 8 11 46 350 三通 1 个异形管 1 30 39 35 39 0 397 13 77 曝气池设计计算部分 个 2 1 30 7931 5 13 86 450 三通 1 个 异形管 1 个 41 09 71 09 0 414 28 84 总计 100 8 7931 5 211 25 曝气池设计计算 备 注 曝气池设计计算部分 空气管总压头损失 h 1 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 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 G STmax 3Gsmax 3 7931 5 23794 5m3 h 396 6 m3 min 平均时 G ST 3Gs 3 6609 3 19827 9m3 h 330 5 m3 min 2 风压确定 曝气器安装在距池底 0 2m H h1 h2 h3 h4 9 8 式中 h1 空气管道沿程损失 mH 2O h2 空气局部阻力 mH 2O h3 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 KPa H 3 5 0 2 1 0 9 8 42 14 Kpa 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 m 3 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 8 Kpa