曝气池的设计计算与曝气设备的选择.doc

曝气池的设计计算与曝气设备的选择生化处理中一般采用活性污泥法，其主要的工艺流程包括：预处理初次沉淀混合曝气二次沉淀，曝气是活性污泥法处理废水的重要环节，曝气在曝气池中完成因此曝气池的设计在整个生化处理工艺设计中也就占到十分重要的地位按照曝气的方式不同，曝气池的分类也各不相同，一般情况下，我们可以分为推流式曝气池和完全混合型曝气池两种，各种不同的曝气方式设计的参数也是不相同的，这主要是根据实际条件来进行相应的调整曝气设备的选择那么是经济效益和运行本钱控制的关键曝气池的设计计算主要包括：①曝气池容积的计算；②池体设计；③需氧量和供氧量的计算一、曝气池容积的计算1、有机负荷计算法计算曝气区容积，常用的是有机负荷计算法负荷有两种表示方法，即污泥负荷和容积负荷一般采用污泥负荷，计算过程如下：〔1〕确定污泥负荷污泥负荷一般根据经验值确定，可以参照有关成熟经验中的数值表1：局部活性污泥工艺参数和特点〔2〕确定所需要微生物的量微生物的量〔XV〕是由所要处理的有机物的总量和单位微生物在单位时间内处理有机物的能力〔即污泥负荷〕决定的根据污泥负荷的定义：Ns=Q〔SO-Se〕/〔XV〕,可得公式如下：〔XV〕=Q〔SO-Se〕/Ns式中：V——曝气池容积，m3Q——进水设计流量，m3/dSO——进水的BOD5浓度，mg/LSe——出水的BOD5浓度，mg/LX——混合液挥发性悬浮固体，〔MLVSS〕浓度mg/LNs——污泥负荷，kgBOD5/〔kgMLVSS.d〕.(3)计算曝气池的有效池容确定了微生物的总量后，需要有污泥浓度的数值才能计算曝气池的容积。

污泥浓度根据所用工艺的污泥浓度的经验值选择，一般在3000—6000mg/L之间经过实验或其他方式确定了回流比、SVI值后也可以根据下式计算：X=Rrf106/SVI(1+R)式中：R——污泥回流比，%r——二次沉淀池中污泥综合系数，一般为1.2左右f——MLVSS/MLSS曝气池容积的计算公式如下：V=〔VX〕/X=Q〔SO-Se〕/〔XNS〕式中：Q——废水量，m3/dQ〔SO-Se〕——每天的有机基质降解量，kg/dV——曝气池有效容积，m3〔4〕确定曝气池的主要尺寸主要确定曝气池的个数、池深、长度以及曝气池的平面形式等按照每日的处理量来确定池体的个数，同时，由于工艺的不同，曝气池的式样和个数各不相同，因此在实际的设计中需要我们有现场的实际地形图和整体效果图来做依据，这样设计出来的池体才可以满足工艺处理需要，并且与周围的环境和谐一致2、动力学方法也可用动力学方法计算曝气池的容积计算过程如下：〔1〕确定所需的动力学常数的值包括Y、Kd、Ks、umax,在没有实验数据时可以根据表2、表3选择适当的数值表2：生活污水的Y、Kd值表3：几种工业废水的Y、Kd值〔2〕确定污泥龄根据公式1/θmin=(Y×umax×SO/SO+Ks)-Kd可以确定θmin值。

θmin=1/(Y×umax-Kd)式中：umax——基质到达饱和浓度时，微生物的最大比增殖速率，d-1实际活性污泥处理系统工程中所采用的θC(污泥龄.d)值，应大于θmin值，实际取值按公式1/θmin=Y×umax-Kd乘以平安系数平安系数一般在2—20也可以根据经验进行取值，参照表1数据〔3〕确定所需的微生物量根据公式1/θC=[Y×umax×(SO-Se)/(SO-Se)+KsInSO/Se]-Kd来确定微生物的量，可以得到微生物量的计算公式：〔XV〕=QθCY(SO-Se)/(1+KdθC)〔4〕确定曝气池的容积首先确定微生物浓度，其方法与前面的负荷设计法相同V=(VX)/X〔5〕根据有关公司对出水浓度进行校核；或者根据污泥负荷的定义对污泥负荷进行校核这两种方法取其中一种就可以二、需氧量和供气量的计算1、需氧量活性污泥的正常运行，除需要有性能良好的活性污泥以外，还需要进行充足的氧气供给，活性污泥法处理系统的日平均需氧量〔O2〕可按公式1/θC=YNs-Kd计算，去除1kgBOD5的需氧量〔ΔO2〕根据下式计算，也可根据经验数据选用ΔO2=/Ns废水a’、b’的值和局部工业废水的a’、b’值可以从表4、表5选取。

表4：活性污泥法处理城市废水时的废水a’、b’和ΔO2的值表5：局部工业废水的a’、b’值2、供气量在需氧量确定以后，取一定的平安系数，得到实际需氧量〔Ra〕，并转化为标准状态需氧量〔Ro〕公式如下：Ro=RaCs/[α(βρCS(T)-CT)×1.024(T-20)]式中：CS——在1.03×105Pa条件下氧的饱和浓度，mg/LX——混合液挥发性悬浮固体，〔MLVSS〕浓度mg/L在实际工程中，所需要的空气量比标准条件下所需要的空气量要多33%～61%，具体在工程中需要的空气量可以根据实际情况来确定，在标准状态需氧量确定之后，根据不同设备厂家的曝气机样本和手册，计算出总的能耗总能耗确定后，就可以确定曝气器的数量鼓风曝气要确定其供气量，公式为：Gs=Ro/0.3×EA式中:Gs——空气量EA——曝气系统的充氧效益计算出空气量后，根据鼓风机的样本便可以确定鼓风机的数量和型号三、曝气设备的选择〔1〕曝气设备所具有的成效①产生并维持有效的气水接触，并且在生物氧化作用不断消耗氧气的情况下保持水中一定的溶解氧浓度；②在曝气区内产生足够的混合作用和水的循环流动；③维持液体的足够速度，以使水中的生物固体处于悬浮状态。

各种曝气设备的特点是各不相同的，因此曝气设备的用途和使用的范围也就有各种不同，因此，在工艺设计中，要根据实际的需要和企业所能够承当的本钱来选择曝气设备，现有的曝气设备分为两大类：淹没式曝气器和外表曝气器〔表6：废水处理中的曝气设备〕表6：废水处理中的曝气设备曝气设备的主要技术性能指标如下：①动力效率〔EP〕每消耗1KW电能转移到混合液中的氧量，以kg/〔KW.h〕计；②氧的利用效率〔EA〕通过鼓风曝气转移到混合液的氧量，占总供氧量的百分比〔%〕；③氧的转移效率〔EL〕也称为充氧能力，通过机械曝气装置，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以kg/h计鼓风曝气设备的性能按照①、②两项指标评定，机械曝气装置那么按照①、③两项指标评定在工艺设计和设备选择中我们需要考虑性能、特点以外，还需要考虑有关叶轮直径和曝气池直径的比例，一般比值在1/3--1/5左右，过大可能伤害污泥，过小那么充氧量缺乏，叶轮和水深的比值一般采用2/5—1/4，池深过大，将影响充氧和泥水混合由于各种鼓风机的型号和性能各不相同，因此所产生的噪声也就不相同，相对应的机房设计也就各自有不同的要求，根据实际需要和性能考虑，在工艺中一般选择同一型号的设备并且要有备用机，备用台数的选择按照工作机≤3台时，备用1台，当工作机≥4台时，备用2台；电源要用双电源，按照最大负荷设计；每台单机的根底间距应该保持1.5米；配套的机房应该包括：机械间、配电室、进风室〔设空气净化设备〕、值班室，值班室与机械间应有隔音设备和观察窗，还应设自控设备；机房内、外都要进行防止噪声的措施，使其符合国家有关标准。

内容总结〔1〕曝气池的设计计算与曝气设备的选择生化处理中一般采用活性污泥法，其主要的工艺流程包括：预处理初次沉淀混合曝气二次沉淀，曝气是活性污泥法处理废水的重要环节，曝气在曝气池中完成〔2〕按照每日的处理量来确定池体的个数，同时，由于工艺的不同，曝气池的式样和个数各不相同，因此在实际的设计中需要我们有现场的实际地形图和整体效果图来做依据，这样设计出来的池体才可以满足工艺处理需要，并且与周围的环境和谐一致内容总结（1）曝气池的设计计算与曝气设备的选择生化处理中一般采用活性污泥法，其主要的工艺流程包括：预处理初次沉淀混合曝气二次沉淀，曝气是活性污泥法处理废水的重要环节，曝气在曝气池中完成9。