曝气池设计计算【范本模板】
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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
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
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
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
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
曝气池设计计算
备注
（10）每m3污水的供气量
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
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
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。
O2= 0。5×60×24×0。18 + 0.15×376×2。3
=259。32 kgO2/d
=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
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。
3~2
5
3965.8
11。46
350
三通1个异形管1个
30。39
35。39
0.397
13.77
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
7931。5
曝气池设计计算
备注
空气管总压头损失∑(h1+h2) =211。25×9.8 =2。07 KPa
ρ——压力修正系数,取ρ=1
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
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
平均时：GST=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，mH2O
h2-—空气局部阻力，mH2O
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
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
式中Q-—设计流量，m3/d.
7．水力停留时间
Pb = P + 9.8×103H
式中P—-标准大气压，P=1.013×105Pa
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)
管道计算长度L+L0
压力损失
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
曝气器总数：
（3)每根竖管上安设的曝气器数目
(4）每个曝气器的配气量
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。
66.44m3/kg
11.96m3/ 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
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
△X=112。28
高俊发156页
θC＝7。7 d
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
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：GSTmax=3Gsmax=3×7931.5=23794。5m3/h=396。6 m3/min
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
8．剩余污泥量△X
△X＝a QLr－bVX＇
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）
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
（2）混合液挥发性悬浮物浓度X＇（MLVSS）
=285。24 kgO2/dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=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
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
空气管路计算表
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）
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( )m3/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
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BOD5浓度，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
5
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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
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
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
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
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
曝气池设计计算
备注
（10）每m3污水的供气量
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
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
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。
O2= 0。5×60×24×0。18 + 0.15×376×2。3
=259。32 kgO2/d
=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
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。
3~2
5
3965.8
11。46
350
三通1个异形管1个
30。39
35。39
0.397
13.77
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
7931。5
曝气池设计计算
备注
空气管总压头损失∑(h1+h2) =211。25×9.8 =2。07 KPa
ρ——压力修正系数,取ρ=1
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
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
平均时：GST=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，mH2O
h2-—空气局部阻力，mH2O
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
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
式中Q-—设计流量，m3/d.
7．水力停留时间
Pb = P + 9.8×103H
式中P—-标准大气压，P=1.013×105Pa
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)
管道计算长度L+L0
压力损失
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
曝气器总数：
（3)每根竖管上安设的曝气器数目
(4）每个曝气器的配气量
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。
66.44m3/kg
11.96m3/ 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
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
△X=112。28
高俊发156页
θC＝7。7 d
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
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2643。9
14.97
250
三通1个异形管1个
20。29
30。29
1.026
30。46
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：GSTmax=3Gsmax=3×7931.5=23794。5m3/h=396。6 m3/min
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
8．剩余污泥量△X
△X＝a QLr－bVX＇
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）
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
（2）混合液挥发性悬浮物浓度X＇（MLVSS）
=285。24 kgO2/dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=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
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
空气管路计算表
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）
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( )m3/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
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BOD5浓度，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