曝气池设计计算
曝气池设计计算..
=11.89 kg/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CS
查三废P500表得：水温20℃时，CS（20）=9.17mg/L
水温30℃时，CS（30）=7.63mg/L
（2）曝气器出口绝对压力Pb
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。
按最不利温度考虑T=30℃
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
备注
（5）20℃条件下，脱氧清水充氧量R0
式中R——实际条件下充氧量，O2=216kgO2/h
α——废水液相传质系数KLa的修正系数，取α=0.8
β——废水CS的修正系数，取β=0.9
具体尺寸见图1。
5．曝气池总长度Hˊ
取超高为0.5m
Hˊ＝H +0.5＝1.5+0.2
魏先勋303页
B=2.5m
魏先勋314页
L＝50m
王燕飞116页
Lˊ=16.67m
Hˊ＝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。
曝气池的有效容积计算公式
曝气池的有效容积计算公式曝气池是污水处理过程中的一个重要环节，而要确定曝气池的有效容积，那就得依靠相应的计算公式。
咱们先来说说这个公式到底是咋回事儿。
曝气池的有效容积计算公式通常可以表示为：V = Q × (Sa - Se) / (Ls × X) 。
这里面的每个字母和数字都有它特定的含义哈。
Q 代表污水的日平均流量，Sa 表示进水的BOD5 浓度，Se 呢则是出水的 BOD5 浓度，Ls 是污泥负荷，X 是混合液悬浮固体浓度（MLSS）。
给您举个例子哈，就说有个小型的污水处理厂，每天处理的污水量大概是 1000 立方米，进水的 BOD5 浓度是 200mg/L，经过处理后要求出水的 BOD5 浓度降到 20mg/L，污泥负荷选定为0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，混合液悬浮固体浓度设定为 3000mg/L。
那咱们就可以来算算这个曝气池的有效容积啦。
首先，Q = 1000 立方米/天，Sa = 200mg/L = 0.2kg/m³，Se = 20mg/L = 0.02kg/m³，Ls = 0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，X = 3000mg/L = 3kg/m³。
把这些数值代入公式：V = 1000 × (0.2 - 0.02) / (0.3 × 3) ≈ 200（立方米）。
您瞧，通过这样简单的计算，就能大概知道这个小型污水处理厂的曝气池需要多大的有效容积了。
在实际的工程应用中，可不能简单地套这个公式就算完事儿了。
还得考虑好多其他的因素呢。
比如说，污水的水质变化、温度对反应的影响、曝气设备的性能等等。
我之前去一个污水处理厂参观的时候，就看到工人们在为计算曝气池的有效容积头疼。
他们收集了一堆的数据，然后对着公式反复计算，还不停地讨论和修改参数。
我凑过去看了看，发现他们因为一个进水浓度的数据有争议，争得面红耳赤。
曝气池设计计算
2．污水负荷 NS 的确定
选取 NS＝0.3 kgBOD5／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)
X
R r 103
1 RSVI
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% 1 / 15
38.75 kg/h
（6）最大时需氧的充氧量 R0max
28.08 9.17
R0max 0.8 0.918.29 2.0 1.024(30220)
46.49 kg/h
（7）曝气池平均时供气量 GS
GS
R0 0.3EA
38.75 717 .59 m3/h 0.3 0.18
（8）最大时供气量 GSmax
（3）污泥回流浓度 Xr
Xr 103 r SVI
103 1.2 10 kg/m 3 120
4．核算污泥回流比 R
Xr X 1 R
R 10 3.3 (1 R)
R
R＝49%，取 50%
5．容积负荷 Nv
Nv＝X＇Ns
＝2.3×0.3＝0.69 kgBOD5/m3·d
6．曝气池容积 V
V Q Lr X 'Ns
曝气池设计计算
8 / 15
备注 魏先勋 305 页 O2 =10.8kg/h ΔO2＝1 O2max=11.89
kg/h
备注
2．供气量
此部分公式
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 见三废 500 至
温采用 30℃。
曝气池设计计算
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 。
ao工艺设计计算
1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算： (1)、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长，设计水量应按照最高日流量计算。
Q=K Q式中：Q——设计水量，m3/d；Q——日平均水量，m3/d;K——变化系数；(2)、确定设计污泥龄0C需反硝化的硝态氮浓度为N O =N-0.05(S0 -S e)-N e式中：N——进水总氮浓度，mg/L;S---- 进水BOD值【1】，mg/L；S e——出水BOD值，mg/L；N e——出水总氮浓度，mg/L；反硝化速率计算K =N O de S 0计算出K“e值后查下表选取相应的V D/ V值，再查下表取得0°值。
反硝化设计参数表（T=10~12℃）式中：Y ——污泥产率系数，kgSS/kgBOD ；K ——修正系数，取K =0.9 ； x 0——进水SS 值mg/L;T ——设计水温，与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算：L = -------- S -------- S e 「Y （S 0-S ）式中：L S ——污泥负荷，我国规范推荐取值范围为0.2〜0.4kgBOD/（kgMLSS • d ）。
XY =K [0.75 +0.6—0S0.102 e 「1.072(T -15)] 1 +0.174・1.072(T -15)C(4)、确定 MLSS(X)MLSS(X)取值通过查下表可得。
反应池MLSS 取值范围RX R - X式中：R ——污泥回流比，不大于150%；t ——浓缩时间，其取值参见下表。
E(5)、计算反应池容积V = 24Q呼(S 0 - S )1000X~一计算出反应池容积V 后，即可根据匕/V 的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反应池 的容积。
2、厌氧池的设计计算：X =0.7R1000 ~VIT厌氧反应池的容积计算V =0.75Q (1+R ) +0.15VAD式中：V A ——厌氧反应池容积，m 3。
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BOD 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=ηk2SefK 2值取0.0200,Se=14.9mg/L,η=0.92,f=.75.0MLSSMLVSS=代入各值，=Ns 242.00.920.7514.90.0200=⨯⨯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得相应的SVI 值为120-140，取值140根据式 X=r R1RSV I 106+• X----曝气池混合液污泥浓度 R----污泥回流比取r=1.2,R=100％，代入得：X=r R 1R SV I 106+•＝4286112.11140106=+⨯•mg/L 取4300mg/L 。
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/s⑵ 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：⑶ 池宽度设有效深度 1m ，则沉砂池总宽度 B 为：设沉砂池两座，则每座池宽 b 为： 宽深比3.122.6b ==h ，符合要求(1～1.5 之间)。
⑷ 池长m A V L 1221.552.62=== 长宽比561.42.612L <==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 m3折算为含水率 85﹪的沉砂体积为 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308.42m V v == 砂槽容积取值为：a 1=0.5m h 3’=0.5m Þ=60°则沉砂槽体积3332108.45.4125.025.012m m L h a a V >=⨯⨯+=+=符合要求3、提砂泵房与砂水分离器选用直径0.2m 的钢制压力试旋流砂水分离器1台，砂水分离器的外形高度H 1=11.4m ，入水口离地面相对高度11.0m ，则抽砂泵静扬程为H=14.5m ，砂 水分离器入口压力为H 2=0.1mpa=10.0mH 2O则抽砂泵所需扬程为选用螺旋离心泵Q=40.0 m 3/h H=25.0mH 2O电动机功率为 N=11.0kw4、曝气沉砂池总体尺寸沉砂槽尺寸：a 1＝0.5m a 2=1m h 3’=0.5m沉砂池尺寸：b 1=1.75mI=0.1～0.5 取 0.2m h h h h 05.275.013.0321=++=++= 取2.1m式中 h 1——超高取 0.3mh 2——有效水深 1mh 3——沉砂室高度 0.4m5、曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气空气用量max 3600DQ q = （3-7） 式中 q ——所需曝气量， m 3/h ；D ——每 m 3污水所需曝气量，m 3/m 3设 D 为 0.2，代入得：6、管路设计⑴ 泵房出水井设出水井尺寸为1.0×4m 2，出水采用堰跌落，堰宽为1000mm ，堰上水头查手册第一册： 矩形堰2302Q H g b m = （3-8） 式中 Q ——流量，为 0.521m 3/s ；m 0——流量系数；H ——溢流堰上水头高，（m ）；P ——堰高，（m ）；b ——堰宽根据上式可算出 H ＝0.06 max aQ Q = （3-9）式中 a ——安全系数取 1.2出水堰尺寸92.0)2.1521.0(94.09.04.04.0=⨯⨯=⨯=Q Bm B h 16.125.1=⨯= 取1.2m⑵ 沉砂池的进水 水经潜孔进入沉砂池，过孔流速不宜过大，取 V≥0.4m/s 。
曝气系统设计计算
曝气系统设计计算方法一（1）设计需氧量AORAOR=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 dx P ——剩余污泥产量kg/dY ——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:因此，反消化脱氮产生的氧量 ： 总需氧量：AOR=9607+8365-1560=164122/kgO d 最大需氧量和平均需氧量之比为1.4，则去除每1kgBOD 5的需氧量()()()0e12440000.2480.0031.42 1.4243999607/0.680.68xQ S S D P kgO d -⨯-=-=-⨯=()()002024.57 4.5712.414.5744000562 4.5712.4%439910008365/e x D Q N N P kgO d=--⨯⨯=⨯⨯-⨯-⨯⨯=322.86 2.86545.61560/T D N kgO d ==⨯=123D D D =+-max 221.4 1.41641222977/957/AOR R kgO d kgO h ==⨯==()()02516412440000.2480.0031.5/e AORQ S S kgO kgBOD =-=-=4400012.4545.6/1000T N mg L⨯===-（进水氨氮量—出水氨氮量）用于合成的总氮量()()()()2020024.1-⨯-⨯=T LT sm s C C C AOR SOR βρα（2）标准需氧量接受鼓风曝气，微孔曝气器。
活性污泥法例题
然后，求出在不同条件下的Se值
例如 X = 2342mg / L 时
因为 N S = KS e 所以
Se
=
NS K
NS
=
QS0 - Se =
XV
QSo
- N S K
XV
=
10000200 -
NS 0.1
2342 950
解方程得：
NS=0.86 d-1
于是
Se
=
0.86 0.1
=
8.6mg
通过实验测定，污水实际充氧量仅为标准条件下脱氧清水充氧量的70%，
已知鼓风曝气机氧利用效率均为18%，问应采用哪种鼓风机。
解：求标准条件下，脱氧清水的氧转移量：
O2 = OS ×70% OS = 4 039/0.7 = 5 770 kg/d
求总的供氧量：
S = OS/EA=5 770/0.18 =32 056 kg/d 求总的供气量：
V
X
MLVSS=0.8MLSS
SVI
R
80
0.3
80
0.4
160
0.3
160
0.4
10 6 X R = SVI 0.8(mg / L)
12500×0.8=10000 12500×0.8=10000
6250×0.8=5000 6250×0.8=5000
X (mg / L)
2342 2897 1171 1448
a’=0.5KgO2/kgBOD5 ,b’=0.1KgO2/kgVSS.d; a=0.6KgVSS/kgBOD5 ,b=0.08d-1; 试求：（1）曝气池的水力停留时间； （2）曝气池的F/M值、容积去除负荷及污泥去除负荷； （3）剩余污泥的产量及体积； （4）污泥龄； （5）所需要的氧量；
常用公式
曝气池容积、污泥龄、加P、N计算一、曝气池容积(m3)曝气池容积V=L×Q÷（1000×SLR×N）L：曝气池进水BOD浓度（mg/L）Q：流量（m3/d）SLR:污泥负荷（kgBOD/kgmLss.d）N:曝气池混合液悬浮固体平均浓度例：BOD去处率为70%L=1500×30%=450 mgBOD/LQ=24000 m3/dSLR=0.1 kgBOD/kgmLss.dN=3.5 g/L得出:(450×24000) ÷(1000×0.1×3.5)=30857 m3二、污泥龄（mLss×曝气池有效容积）÷（24小时×每小时排泥流量×回流mLss）三、加N、P计算(100:5:1)加N=总水量×进水BOD×5÷（100×1000×0.46）式中0.46:尿素氮含量46%加P计算方式只需将式中5换为1,0.46换为P含量即可(P 含量一般为26%,P中含N约12%)四、污泥负荷（NS）污泥负荷是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去处的污染物的量，污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M 比值。
在污泥增加的不同阶段，污泥负荷各不相同，净化效果也不一样，因此污泥负荷是活性污泥法设计和运行的主要叁数之一，一般来说，污泥负荷在0.3-0.5kgBOD/kg mLss.d 范围时,BOD去处率可达90%以上,SVI为80-150,污泥的吸附性能和沉降性能都较好。
NS=F/M=QS/VXQ=每天进水量m3/d S=BOD浓度mg/LV=曝气池有效容积m3 X=污泥浓度mg/L例：一段A/O池進水CODcr按1700mg/l計，出水按600mg/l 計，MLSS按2400 mg/l計，每班嚗氣8小時。
24000(水量)×( 1700－600 ) ×0.5(B/C比)Ns ＝22000(A/O池容積) ×2400(MLSS)Ns ＝0.25Kg BOD /( KgMLSS．d )五、污泥体积指数（SVI）指曝气池混合液经30分钟沉淀后1g干污泥所占湿污泥体积（ml/g）,（SVI一般为50-150比较正常）SVI=（混合液30分钟沉降比%×10）÷混合液污泥浓度（g/l）六、流速计算流速（U）=V÷A V：流量 A：管道截面积七：预酸化度计算预酸化度按以下公式计算：注：VFA（挥发性脂肪酸）主要由约90%乙酸和10%的丙酸组成，而1 meq 乙酸相当于64mg COD，1 meq 丙酸相当于112mg COD，则1meqVFA相当于69mg的COD 。
曝气系统设计计算讲解学习
曝气系统设计计算方法一（1）设计需氧量AORAOR=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 dx P ——剩余污泥产量kg/dY ——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()()()0e12440000.2480.0031.42 1.4243999607/0.680.68xQ S S D P kgO d -⨯-=-=-⨯=()()002024.57 4.5712.414.5744000562 4.5712.4%439910008365/e x D Q N N P kgO d=--⨯⨯=⨯⨯-⨯-⨯⨯=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:因此，反消化脱氮产生的氧量 ： 总需氧量：AOR=9607+8365-1560=164122/kgO d 最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则去除每1kgBOD 5的需氧量322.86 2.86545.61560/T D N kgO d ==⨯=123D D D =+-max 221.4 1.41641222977/957/AOR R kgO d kgO h ==⨯==()()02516412440000.2480.0031.5/e AORQ S S kgO kgBOD =-=-=4400012.4545.6/1000T N mg L⨯===-（进水氨氮量—出水氨氮量）用于合成的总氮量()()()()2020024.1-⨯-⨯=T LT sm s C C C AOR SOR βρα（2）标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。
曝气池设计计算
曝气池设计计算曝气池是水处理工艺中重要的一部分，它的作用是利用微生物的代谢作用将水中的有机物质降解，净化水质。
设计一个合适的曝气池对整个水处理工艺的稳定运行非常重要。
本文将介绍曝气池的设计和计算方法。
曝气池的基本原理曝气池又称为活性池，它是一种利用机械或者自然通气的方法，将氧气送入水中供微生物呼吸代谢的设备。
曝气池里的水通过微生物的代谢作用，将有机物质进行降解，同时释放出二氧化碳和水。
在这个过程中，曝气池内的氧气是必不可少的，它可以维持微生物的正常代谢活动。
曝气池的设计需要考虑到一系列参数，包括曝气量、曝气时间、水深、水温等等。
现在我们就来具体介绍一下曝气池的设计和计算方法。
曝气池的设计和计算方法曝气量的计算曝气量是指向曝气池中供氧所需的氧气流量。
曝气量的计算公式如下：曝气量 = 生化需氧量(BOD) * 放氧量 / 溶解氧利用效率其中，BOD是进入曝气池中的有机污染物的总量，放氧量是指在曝气时间内需要向水中通氧气的总量，溶解氧利用效率则是曝气池内细菌利用氧气的效率。
曝气池的曝气时间计算曝气时间是指水在曝气池中停留的时间，也就是水的停留时间。
曝气池的曝气时间一般取决于进入曝气池中的污染物浓度和在处理水的过程中需要达到的效果。
曝气时间的计算公式如下：曝气时间 = 污水进出水中某个指标的浓度差 / 处理效率 / 单位面积水量其中，处理效率是指在曝气时间内水处理系统能达到的效率，单位是千克/天/平方米。
单位面积水量是指曝气池中单位面积的水体的流量，通常表示为立方米/平方米/小时。
曝气池的水深计算曝气池的水深对水处理工艺的稳定运行同样非常重要。
一般情况下，曝气池的深度根据需求确定，但是不要超过4米，因为过深的曝气池会增加氧气向底部输送的难度。
曝气池的进出水管道设计曝气池进出水管道的设计需要从流量、水头、管道内径等方面考虑。
通过合理的进出水管道设计，不仅可以保证水处理系统的高效运行，还可以避免管道爆炸或者漏水等问题。
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BOD5值（S0）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BOD5值（S）为：S＝250（1-25％）＝187.5mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5（1.42bXC）=7.1XC计算处理水中的非溶解性BOD5值,上式中C——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---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD5＝7.10.090.420＝5.1mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：20-5.1＝14.9mg/L去除率＝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0.25BOD5/(kgMLSS·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：Ns=K2值取0.0200,Se=14.9mg/L,=0.92,f=代入各值，BOD5/(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得相应的SVI值为120-140，取值140根据式 X=X----曝气池混合液污泥浓度R----污泥回流比取r=1.2,R=100％，代入得：X=＝mg/L取4300mg/L。
(3)确定曝气池容积，由公式代入各值得：m3根据活性污泥的凝聚性能，混合液污泥浓度（X）不可能高于回流污泥浓度（Xr）。
mg/LX<X r污泥龄天按污泥龄进行计算，则曝气池容积为：m3其中Q----曝气池设计流量（m3/s）----设计污泥龄（d）高负荷0.2-2.5，中5-15，低20-30Xr---混合液挥发性悬浮固体平均浓度（mgVSS/L）Xv=fx=0.75*4300mg/L根据以上计算，取曝气池容积V=5700m3（4）确定曝气池各部位尺寸名义水力停留时间h实际水力停留时间h设两组曝气池，每组容积为5700/2＝2850m3池深H=4.5m,则每组面积 F=2850/4.5＝634m2池宽取B=8m，则B/H=8/4.5=1.8 ，介于1-2之间，符合要求。
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BOD 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=ηk2SefK 2值取0.0200,Se=14.9mg/L,η=0.92,f=.75.0MLSSMLVSS=代入各值，=Ns 242.00.920.7514.90.0200=⨯⨯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得相应的SVI 值为120-140，取值140根据式 X=r R1RSV I 106+• X----曝气池混合液污泥浓度 R----污泥回流比取r=1.2,R=100％，代入得：X=r R 1R SV I 106+•＝4286112.11140106=+⨯•mg/L 取4300mg/L 。
曝气系统设计计算
曝气系统设计计算方法一( 1)设计需氧量 AORAOR=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：=×44000×（）× 4× 15=4399kg/d消化需氧量：8365 kgO 2 / d D 1——碳化需氧量 kgO 2 / d D 2——消化需氧量 kgO 2 / dP x ——剩余污泥产量 kg/d Y ——污泥增值系数，取。
k d ——污泥自身氧化率， 。
S 0 ——总进水 BOD 5( kg/m 3)S e ——二沉出水 BOD 5( kg/m 3)XMLVSS ——挥发性悬浮固体 (kg/m )N 0 ——总进水氨氮D 1Q S S e 0e 0.681.42P x44000 0.248 0.00344000 00..26488 0.0031.42 4399 9607 kgO 2 /dP x =YQ S 0S e -K d V X MLVSSD 2 4.57 Q N 0 N e 4.57 12.4 0 0 P x4.57 4400056 24.57 12.4% 43991000N e ——二沉出水氨氮Q ——总进水水量 m/d每氧化 1mgNH 4+-N 需消耗碱度；每还原 1mgN 3O —-N 产生碱度；去除 1mgBO 5D 产生碱度。
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％计，则：每日用于合成的总氮 =*4399=545即，进水总氮中有 545*1000/44000=L 被用于合成被氧化的 NH 4+-N 。
用于合成被氧化的 NH 4+-N ： （进水氨氮量—出水氨氮量） 用于合成的总氮量=L所需脱硝量 = （进水总氮 -出水总氮） -28= =L 需还原的硝酸盐氮量 :因此，反消化脱氮产生的氧量 ：总需氧量：AOR D 1 D 2 D 3最大需氧量与平均需氧量之比为，则AOR max 1.4R 1.4 16412 22977 kgO 2 / d 957 kgO 2/h1641244000 0.248 0.003 1.5kgO 2 / kgBOD 5N T44000 12.4 1000545.6 mg / LD 3 2.86 N T2.86 545.6 1560 kgO 2 /d=9607+8365-1560=16412kgO 2 /d去除每 1kgBOD 5 的需氧量AORQ S 0 S e(2)标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。
曝气池需氧量与供气量的计算
曝气池需氧量与供气量的计算
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。
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应，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’的值和部分工业废水的a’、b’值可以从表1、表2选取。
2、供气量
在需氧量确定以后，取一定的安全系数，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。
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选取NS＝0.3 kgBOD5／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)
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%
曝气池设计计算
备 注
kg/m3
式中Q——设计流量，m3/d。
7．水力停留时间
X＝3.3kg/m3
魏先勋305页
X＇=3.3kg/m3
高俊发137页
Xr＝10 kg/m3
高俊发137页
R＝50%
魏先勋305页
Nv＝0.69
魏先勋305页
V＝376m3
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tm
（2）实际水力停留时间ts
曝气池设计计算
备 注
一、工艺计算 （采用污泥负荷法计算）
魏先勋305页
BOD去除率
E＝90％
NS＝0.3
三废523页
1．处理效率E
式中 La——进水度，kg/m3, La=0.2kg/m3
Lt——出水BOD5浓度，kg/m3，Lt＝0.02kg/m3
Lr——去除的BOD5浓度，kg/m3
Lr=0.2－0.02=0.18kg/m3
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，CS（20）=9.17mg/L
水温30℃时，CS（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=1.013×105Pa
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。
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
（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：
（3）每根竖管上安设的曝气器数目
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
具体尺寸见图1。
5．曝气池总长度Hˊ
取超高为0.5m
Hˊ＝H +0.5＝1.5+0.5＝2 m
魏先勋305页
F1＝125m2
魏先勋303页
B=2.5m
魏先勋314页
L＝50m
王燕飞116页
Lˊ=16.67m
Hˊ＝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。
60
5
36
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
O2=10.8kg/h
C——氧实际浓度，取C = 2 mg/L
（6）最大时需氧的充氧量R0max
（7）曝气池平均时供气量GS
（8）最大时供气量GSmax
（9）去除每公斤BOD5的供气量
R0=38.75kg/h
R0max=
46.49kg/h
GS=
717.59m3/h
GSmax=
860.93m3/h
曝气池设计计算
备 注
（10）每m3污水的供气量
△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
备 注
设2组曝气池，每组容积为V/n
取池有效水深H=1.5m
则每组曝气池的面积F1
2．曝气池宽度B
取池宽B=2.5m
介于1～2之间，符合要求。
3．池长L
Pb =
1.337×105Pa
Ot＝17.9％
Csb(30)=
8.29mg/L
曝气池设计计算
备 注
（5）20℃条件下，脱氧清水充氧量R0
式中 R——实际条件下充氧量，O2=216kgO2/h
α——废水液相传质系数KLa的修正系数，取α=0.8
β——废水CS的修正系数，取β=0.9
ρ——压力修正系数，取ρ=1
=10.8kg/h
（2）去除每公斤BOD5需氧量ΔO2
（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=1.2
O2max= 0.5×60×24×0.18×1.2+0.15×376×2.3
=285.24 kgO2/d
=11.89 kg/h
曝气池设计计算
（4）每个曝气器的配气量
8．剩余污泥量△X
△X＝a QLr－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 QLr－bVX＇
＝0.6×60×24×0.18-0.05×376×2.3
＝112.28 kg/d
9．污泥龄θC
魏先勋305页
tm＝6.26 h
ts＝4.08 h
高俊发156页
ΔO2＝1
O2max=11.89 kg/h
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′= 0.5b′= 0.15
O2= 0.5×60×24×0.18 + 0.15×376×2.3
=259.32 kgO2/d
（2）混合液挥发性悬浮物浓度X＇ (MLVSS)
X＇＝fX
式中f——系数，MLVSS/MLSS，取f=0.7
X＇＝0.7×3.3＝2.3 kg/m3
（3）污泥回流浓度Xr
4．核算污泥回流比R
R＝49%，取50%
5．容积负荷Nv
Nv＝X＇Ns
＝2.3×0.3＝0.69 kgBOD5/m3·d
6．曝气池容积V
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
式中 EA——氧转移率，%，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%
（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℃
此部分公式见三废500至505页