(最新整理)2曝气池设计计算.doc

曝气池的设计参考文档

0.188
O2 0.7－1.1 0.7－1.1 0.8－1.1 1.4－1.8
部分工业废水的a’、b’值
污水种类
a’
b’
污水种类
a’
石油化工废水
0.75
0.16
炼油废水
0.55
含酚废水
0.56
－
制药废水
0.35
漂染废水
0.5－0.6
0.065
造纸废水
0.38
合成纤维废水
0.55
0.142
b’ 0.12 0.354 0.092
单元数：不小于2组；廊道数：不少于3个有效水深（h2）：3.5-4.5m 廊道长宽比L/b：5-10 廊道宽深比b/h2:1-2 池长L：30（50-70）总高度H：超高h10.3-0.5m； h2；扩散器按照高度h30.1-0.2m
设4组曝气池,每组容积:10682/4=2670m3.
kgBOD 5/kgMLSS d
最大时需氧量与平均时需氧量之比
(a) 空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）计算如下： Pb=1.013×105+9.8×103H（水深) =1.013×105+9.8×103×4.0 =1.405×105Pa
max 17827
R X Xr X
池体工艺尺寸的确定
Ls
QS0 XV
曝气池进水平均BOD5 曝气池中污泥浓度

曝气池设计计算范文

曝气池是将废水与氧气充分接触，通过气体传质的方式，使废水中的

有机物被微生物降解分解，从而达到净化水质的目的。设计一个合理的曝

气池对于废水处理系统的运行效果至关重要。

首先，曝气池的尺寸需要根据处理的废水流量来确定。通常情况下，

曝气池的长度为水流动的方向，宽度为10~20米，深度一般为3~5米。根

据需要的处理能力，可以通过计算得到曝气池的容积。

其次，曝气池的曝气量需要进行计算。曝气量是指曝气池中供给微生

物呼吸所需的氧气量。曝气量的计算可以采用容积负荷法或溶解氧法。

在容积负荷法中，曝气量可以通过以下公式计算：

Qa=Pa×PT×(Se-Si)/24

其中，Qa为曝气量，单位为m3/h；Pa为曝气系数，一般取值为

2.5~

3.5；PT为曝气时间，单位为小时；Se为进水溶解氧浓度，单位为

mg/L；Si为出水溶解氧浓度，单位为mg/L。

溶解氧法的计算相对简单，可采用下述公式：

Qa = Kla × (Ce - Ci)

其中，Qa为曝气量，单位为m3/h；Kla为氧传质系数，单位为1/h；Ce为进水溶解氧浓度，单位为mg/L；Ci为出水溶解氧浓度，单位为mg/L。

在计算曝气量时，还需要考虑曝气器的标定曝气量。通常情况下，标

定曝气量为曝气器单位长度的供气量。可以通过标定曝气量和曝气器数目

计算得到总曝气量。

最后，曝气池的曝气器的选型需要综合考虑曝气器的气泡直径、溢流

速度、能量消耗等因素。曝气器一般有机械曝气和气体曝气两种形式，根

据实际情况选择适合的曝气器。

总之，曝气池的设计计算需要考虑曝气量、曝气器的选型等多个因素。在实际设计时，还需要根据具体的处理需求和情况进行合理调整和优化。

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。曝气设备的选择则是经济效益和运行成本控制的关键。

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。

（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，m3

Q——进水设计流量，m3/d

SO——进水的BOD5浓度，mg/L

Se——出水的BOD5浓度，mg/L

X——混合液挥发性悬浮固体，（MLVSS）浓度mg/L

Ns——污泥负荷，kgBOD5/（kgMLVSS.d）.

(3)计算曝气池的有效池容

曝气池的设计

1．污水处理程度的计算

进入曝气池污水的BOD

5值（S

a

）为215mg/L，计算去除率，首先按下式计算处理水

中非溶解性BOD

5

值，即

BOD

5=7.1bX

a

C

e

式中C

e

——处理水中悬浮固体浓度，取值为25mg/L；

b——微生物自身氧化率，一般介于0.05~0.1之间，取值0.09；

X

a

——活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4；

代入各值

BOD

5

=7.1×0.09×0.4×25=6.39≈6.4

处理水中溶解性BOD

5

值为：

20-6.4=13.6mg/L

去除率

η=(215-13.6)/215=0.938≈0.94

2．曝气池的计算与各部位尺寸的确定

曝气池按BOD-污泥负荷法计算

(1) BOD-污泥负荷率的确定

拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.3kgBOD

5

/(kgMLSS·d)。但为稳妥计，按下式加以较核：

N

s =K

2

S

e

f/η

K

2值取0.0280 S

e

=13.6mg/L η=0.94 f=MLVSS/MLSS=0.75

代入各值

N

s =0.0280×13.6×0.75/0.94=0.30 kgBOD

5

/(kgMLSS·d)

计算结果确证，取值0.3是适宜的。

(2) 确定混合液污泥浓度（X）

根据已确定的N

s

值，查图4-7得相应的SVI值为100-120，取值120。

按下式确定混合液污泥浓度值X。对此r=1.2，R=50%，代入各值，得：X=R·r·106/[(1+R)SVI]=0.5×1.2×106/[(1+0.5)×120]=3333mg/L≈3300mg/L

(3) 确定曝气池容积，按下式计算，即：

曝气沉砂池计算书

设计流量Q 20000

m 3/d 总变化系数K z 1.50设计最大流量Q max 30000m 3/d 0.35

池子总有效容积V=Q max *t

45.83

m 3最大设计流量时的流

行时间t 2.20min 1~3水流断面面积A=Q max /v 1

4.34m 2最大设计流量时的水

平流速

v 10.08m/s 0.06~0.12

B=A/h 2 2.17m 最终取 2.20m 设计有效水深h 2 2.00m 2~3m 每格池子宽度b=B/n 2.20m 池子宽深比b/h 2 1.101~1.5

池子格数n 1.00格L=V/A 10.56m 最终取11.00m

长宽比L:b 5.00建议长宽比

5：1

池子总有效容积V 45.83m 3水流断面面积A

4.34m 2沉砂槽槽口宽b 1=2*h 3*ctga+b 2

0.32m 沉砂槽高度h 30.10m 沉砂槽斜壁与水平面

的夹角a 60.0度设沉砂槽底宽b 2

0.2m 每个沉砂槽容积V 1=(b 1+b 2)/2*h 3*L 0.27m 3沉砂槽所需总容积V=(Q max *x*T*3600)/

（K z *106

) 1.20m 3沉砂量x 30.00m 3/m 3污水

贮砂时间

T 48.00h ≤48h

每个沉砂槽所需容积V`=V/n

1.20m 3池底斜坡部分的高度

h 4=i*[(b-b 1)/2]0.06m

超高h 10.30m 池底坡度i

0.06池子总高H=h 1+h 2+h 3+h 4 2.46m 每小时所需要空气量q=d*Q max *3600

250.0m 3/h 4.21m 3污水所需要空气量

曝气池的设计

（2）根据微生物对有机物的氧化分解需氧量率计算
污染物转化的需氧量（理论BOD，称作BODL）
qV ( S 0 S ) BODL 0.68
因为 BOD5 0.68BODL
形成剩余污泥的需氧量：1.42Px
qV S 0 S 总需氧量 1.42 Px 0.68
去二次沉淀池中间配水渠出水后配水渠
Ⅰ 空气干管来自污泥泵站
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
空气干管回流污泥
回流污泥井回流污泥井
进水
前配水渠来自空压机站来自初次沉淀池
图17-38 曝气池平面图
曝气管道系统设计

空气量、管径、流速、管道阻力损失、风机压力、风机台数等
风管系统的计算 1）风管系统包括由风机出口到充氧装置的管道，一般用焊接钢管。 2）曝气池的风管联成环网（大中型水厂，小厂为枝状），以增加灵活性。管端高出水面0.5m。 3）风管中空气流速：干、支管：10~15m/s。竖管、小支管：4~5m/s 4）根据经济流速和通过的空气流量，按图确定空气管径。 5）管路计算包括：布置管道系统，确定每段最大输气量，根据
o 采用较高的污泥浓度可以缩小曝气池容积，但要使浓度保持在较高的水平，至少要考虑曝气系统和污泥回流系统（二沉池的浓缩能力及污泥回流设备的能力）能否满足要求。

曝气量计算的几种方法

曝气量设计计算——经验公式

◆ ◆ ◆

好氧池曝气量的计算

曝气量的计算有多种方法，我试着按各种方法算了一次，发现差异较大，现发上来，请大家评评，用哪种方法较准确。

参数：水量：46吨/小时， COD：1200mg/l，无BOD数据，按BOD=0.5*COD=600mg/l计

01

方法一：按气水比计算：

接触氧化池15：1，则空气量为：15×46=690m3/h

活性污泥池10：1，则空气量为：10×46=460 m3/h

调节池5：1，则空气量为：5×46=230 m3/h

合计空气量为：690 460 230=1380 m3/h=23 m3/min

02

方法二：按去除1公斤BOD需1.5公斤O2计算

每小时BOD去除量为0.6kg/m3×1100m3/d÷24=27.5kgBOD/h

需氧气：27.5×1.5=41.25kgO2

空气中氧的重量为：0.233kg O2/kg空气

则需空气量为：41.25 kgO2÷0.233 O2/kg空气=177.04 kg空气

空气的密度为1.293 kg/m3

则空气体积为：177.04kg÷1.293 kg/m3=136.92 m3

微孔曝气头的氧利用率为20%，则实际需空气量为：136.92 m3÷0.2=684.6m3=11.41m3/min

03

方法三：按单位池面积曝气强度计算

曝气强度一般为10-20 m3/ m2h ，取中间值，曝气强度为15 m3/ m2h

接触氧化池和活性污泥池面积共为：125.4 m2

则空气量为：125.4×15=1881 m3/h=31.35 m3/min

曝气池计算

3.1.7、曝气池设计计算

本设计采用传统推流式曝气池。 3.1.7.1、污水处理程度的计算

取原污水BOD 5值（S 0）为250mg/L ，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％

*10

考虑，则进入曝气池的污水，其BOD 5值（S α）为： S α＝250（1-25％）＝187.5mg/L

计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5⨯（1.42bX αC e ）=7.1X αC e 计算处理水中的

非溶解性BOD 5值,上式中

C e ——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L; b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09； X α---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4 得BO

D 5＝7.1⨯0.09⨯0.4⨯20＝5.1mg/L. 处理水中溶解性BOD 5值为：20-5.1＝14.9mg/L 去除率η＝

92.05

.1879

.14187.5=-

3.1.7.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定

曝气池按BOD 污泥负荷率确定

拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.25BOD 5/(kgMLSS ·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：

Ns=

η

k2Sef

K 2值取0.0200,Se=14.9mg/L,η=0.92,f=.75.0MLSS

MLVSS

=

代入各值，

=

Ns 242.00.92

0.75

14.90.0200=⨯⨯BOD 5/(kgMLSS ·kg)

计算结果确证，

Ns 取0.25是适宜的。 (2)确定混合液污泥浓度（X ）

根据已确定的Ns 值，查图*11

(完整word版)曝气沉砂池的设计计算

曝气沉砂池的设计计算

1、池体设计计算

⑴ 池的总有效容积V

t Q 设计60V =

式中 V ——总有效容积(m3)；

t ——最大流量时的停留时间(min ，取为2)

则：

Q 设计=1875m3/h=0.521 m 3/s

352.622521.060V m =⨯⨯=

⑵ 池断面积

设污水在池中的水平流速v 为 0.1m/s ，则水流断面面积为：

221.51

.0521.0m v Q A ===

设计 ⑶ 池宽度设有效深度 1m ，则沉砂池总宽度 B 为：

m 21.51

21.5H A B === 设沉砂池两座，则每座池宽 b 为： m 6.2221.52B b ===

宽深比3.12

2.6b ==h ，符合要求(1～1.5 之间)。 ⑷ 池长m A V L 1221

.552.62=== 长宽比561.42.6

12L <==b 符合要求。由以上计算得：共一组曝气池分2格，每格宽2.6m ，水深1m ，池长12m 。

2、沉砂室设计

⑴ 排砂量计算

对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X 1=2.0～3.0m 3/105m 3

，则每日沉砂量Q 设计为 d m X Q /45.0100.315000Q 351max =⨯⨯=⨯=-设计(含水率 60﹪)

设贮砂时间 t=2d

则砂槽所需容积为 V= Q 设计×t=0.45×2=0.9 m

3

折算为含水率 85﹪的沉砂体积为 32.185

100)60100(45.0m V =--⨯=

⑵ 砂室个部分尺寸设砂坡向沉砂槽，沉砂槽为延池长方向的梯形断面渠道，每池设一个共两个，每个沉砂槽所需容积为308.42

曝气池容积计算公式

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）。

①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）

②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）

③式中：

Q——废水量，m3/d

Q（SO－Se）——每天的有机基质降解量，kg/d

V——曝气池有效容积，m3。

曝气系统设计计算

方法一

（1）设计需氧量AOR

AOR=去除BOD 5需氧量-剩余污泥中BOD u 氧当量+NH 4+-N 消化需氧量-反消化产氧量碳化需氧量：

()0e d MLVSS =YQ S S -K V X x P -⨯⨯

=0.6×44000×（0.248-0.003）-4434.1×4×1.75/15=4399kg/d 消化需氧量：

D 1——碳化需氧量()2/kgO d D 2——消化需氧量()2/kgO d

x P ——剩余污泥产量kg/d

Y ——污泥增值系数，取0.6。 k d ——污泥自身氧化率，0.05。

0S ——总进水BOD 5(kg/m 3)

e S ——二沉出水BOD 5(kg/m 3) MLVSS X ——挥发性悬浮固体(kg/m 3)

0N ——总进水氨氮 e N ——二沉出水氨氮

Q ——总进水水量m 3

/d

每氧化 1mgNH 4+-N 需消耗碱度7.14mg ；每还原1mgNO 3—-N 产生碱度3.57mg ；去除1mgBOD 5

产生碱度0.1mg 。

剩余碱度S ALK1=进水碱度-消化消耗碱度+反消化产生碱度+去除BOD 5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.4％计，则：每日用于合成的总氮=0.124*4399=545

即，进水总氮中有 545*1000/44000=12.4mg/L 被用于合成被氧化的NH 4+-N 。

用于合成被氧化的NH 4+-N ： =56-2-12.4

=41.6mg/L

所需脱硝量 =（进水总氮-出水总氮）-28=68-12-12.4 =43.6mg/L 需还原的硝酸盐氮量:

2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。

课程设计指导书2A2O曝气池

环境工程专业课程设计指导书题目某化工园区污水处理厂工程设计

学院化学与环境工程学院

班级 10环境2W

指导教师程洁红

设计地点化学与环境工程学院

2013年6月

一、原始资料

（1）水量

设计流量 Q=10万m3/d（不考虑变化系数）设计进水水质 COD=370mg/L

BOD

5浓度S

=210 mg/L

TSS浓度X

=180 mg/L

VSS浓度=130 mg/L（MLVSS/MLSS=0.7）TN=40 mg/L

NH

4

+-N=31 mg/L

TP=5 mg/L

碱度S

ALK

=298 mg/L

pH=7.0-7.5

最低水温14℃；最高水温25℃

（2）设计出水水质

COD=60 mg/L

BOD

5浓度S

e

=20 mg/L

TSS浓度X

e

=20 mg/L

TN=15 mg/L

NH

4

+-N=8 mg/L

TP=1.5 mg/L

二、设计内容

该工业区污水处理厂主要是用于处理石油化工废水和区内生活污水。

由于各个企业都具有不定量不定时排放废水，并且水质变化很大，污水厂所处理的废水水量波动都较大，根据这一特征，可见对污水必须进行较好的预处理，活性污泥法的处理效果较好。

工艺流程图如下

提升泵站粗格栅调节池细格栅沉砂池

排渣排渣排渣初沉池 A2/O 曝气池二沉池消毒池排放

回流污泥

%

167%100625

.01625.0%1001=⨯-=⨯-=TN TN R ηη内1 A 2/O 曝气池

1.判断是否可采用A 2/O 法

（4-28）

（4-29）

符合要求 2.有关设计参数

（1） BOD 5 污泥负荷 N = 0.13 kgBOD 5/(kgMLSSd) （2）回流污泥浓度 X R = 6600mg/L （3）污泥回流比 R = 100%

曝气池的设计计算与曝气设备的选择

曝气池的设计计算与曝气设备的选

择

曝气池是水处理工程中的一种常见设备，其作用是通过向水体中注入气体来促进水体中的氧气传递和溶解，使废水中的有害物质能够在氧气的作用下进行生化处理。在曝气池的设计计算和曝气设备的选择方面，有以下几个要点需要重点考虑。

一、曝气池的设计计算

1、氧气需求量的计算

氧气是曝气池中最重要的物质，曝气池所需的氧气量主要由污水水质、温度、风速等因素决定。可根据曝气池所需的氧气量计算曝气池的尺寸和容积。

2、曝气机的选择

曝气机的选择要根据曝气池的设计容积和氧气需求量来进行。曝气机选择的主要参数是曝气量，根据曝气量可以确定曝气机的功率和转速。

3、曝气池的设计计算

曝气池的设计计算主要包括计算曝气池的大小和深度。对于大流量的曝气池，需要采用多级曝气池，以便更好地利用氧气。

二、曝气设备的选择

1、空气曝气器

空气曝气器是最常见的曝气设备之一，通过氧气泡进入水中，增加气体和水体的接触面积，使水体中的污染物得到充分氧化分解。

2、抽气曝气器

抽气曝气器是利用负压抽除污水中的气体，并将气体送入曝气池中，以实现曝气的作用，与空气曝气器相比效率更高。

3、喷气曝气器

喷气曝气器将氧气通过喷嘴经过高压喷射使氧气成为小颗粒，使颗粒更容易与水体接触，提高了水体中氧气的传递效率，是一种高效的曝气设备。

4、优化曝气

优化曝气是用计算机控制曝气设备的运转，根据实测数据调整运行状态，以实现最佳曝气效果。

通过对曝气池的设计计算和曝气设备的选择进行综合考虑，可以保证曝气池的高效工作和良好的污水处理效果。在实际应用中，还应该根据不同的污水处理条件和环境因素，选择合适的曝气设备和优化曝气方案，以更好地促进水体的生化处理。

曝气池设计计算

H Qmax t q t A
Q×t=A×H
Gt A Qmax X
Gt
A 0.785
q A Qmax
24 3.6 q
R
Xr
Vs
(1 R)QX (X Xr)6
a' b' O2 a'QSr b'VX '
b' O2 a' Ns
O2Max a'QSrK b'VX '
Cs（20）
Cs（30） P H Pb P 9.8103 H
kg/d
m3 / d
m3 /(m2 h) mm/s m2 m
m3
kg/(m2*d) m2 m
L/s.m
m
二沉池固体通量一
kg / m3
m3
kgO2/kgBOD kgO2/kgMLVSS.d kgO2/d kgO2/kgBOD kgO2/d
mg/L mg/L pa m Pa %
0.42~0.5 30.188~0. 11
曝气池计算设计水量变化系数小时水量进水BOD 出水BOD 去除BOD 去除率
污泥负荷混合液悬浮固体浓度MLSS 系数混合液挥发性悬浮固体浓度容积负荷
曝气池容积
曝气池有效长宽高（L*W*H）
曝气池设计容积
曝气时间
污泥量计算降解每kgBOD所产生得MLVSS值每kgMLVSS每日自身氧化kg数每日排放污泥量污泥含水率污泥量

2曝气池设计计算

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算计计设池气曝
分部算计计设池气曝积面气曝�1 。寸尺分部各池气曝定确。气曝风鼓、式道廊�池气曝式流推用选计设构结体池、二
3.2×3157×51.0+4.1×81.0×42×0021×5.0 = xam2O ′XV′b + KrLQ′a�xam2O
xam2O
d/2Ogk 8.0226=
h/gk 2.952=
4.1=K 数系化变量氧需大最�化变荷负 5DOB 虑考
量氧需大最�3�
1�2O Δ
2O
Δ量氧需 5DOB 斤公每除去�2� d/2Ogk 4815= h/gk612=
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废三、503 勋先魏、页 141 发俊高考参计设分部此页 215、505
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。管竖气配条 27 设共池气曝全。管竖气配条 21 共�管竖气配对六设上管干根每在。管干根六共�管干气空根一设上墙隔的道廊个两邻相在�道管气空置布图面平池气曝按算计管气空�3
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