曝气池设计计算

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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

E 0.2 0.02 100% 90% 0.2
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℃。

曝气池设计计算范文

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

曝气池的设计计算与曝气设备的选择所属行业: 水处理关键词：曝气池活性污泥法污泥负荷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。

表1：部分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）.所属行业: 水处理关键词：曝气池活性污泥法污泥负荷 (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。

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 。

曝气池

曝气池采用推流式曝气池曝气池各主要部分尺寸的计算，确定（1）污水处理程度的计算原污水的BOD5值S0为150mg/L，经初次沉淀处理，BOD5按降低25%考虑，则进入曝气池的污水BOD5为：S0=150（1-25%）=112.5mg/L计算去除率，对此，首先按下式计算处理水中非溶解性BOD5：BOD5=7.1b*aC e式中C e—处理水中悬浮固体浓度，mg/L，取值为25mg/L b—微生物的自身氧化率，一般介于0.05—0.1之间，取值0.09X a—活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4代入各值，得：BOD5=7.1*0.09*0.4*25=6.39=6.4mg/L处理水中溶解性BOD5：50-6.4=13.6mg/L去除率：n=(112.5-13.6)/112.5=98.9/112.5=0.88=88%（2）曝气池的主要部分的尺寸计算1.BOD—污泥负荷率的确定拟定采用的BOD—污泥负荷率为0.3KgBOD5/（KgMLSS·d），但为稳妥需加以校核.N s=（k2S e f）/n，k2取0.0250，S e=13.6mg/L，n=0.90，f=MLVSS/MLSS=0.75代入各值，得：N s=（0.0250*13.6*0.75）/0.88=0.29KgBOD5/（KgMLSS·d）计算结果确定，N s值取0.3是适宜的.2.确定混合液污泥浓度X根据N s值，查表9—4得相应的R为50%，取SVI值为120，r=1.10，代入各值，得：X=（R*r*106）/（HR）SVI=（0.5*1.10*106）/（H0.5）*120=3055mg/L=3000mg/L 3.确定曝气池容积V=Q（S0-S e）/N s*X=（80000（112.5-13.6））/（0.3*3000）=8792m3 4.确定曝气池各部分尺寸，设2组曝气池，每组容积为：8792/2=4396m3池深取4.2m，则每组曝气池的面积为：F=4396/4.1=1046.7m2池宽取4.5m，B/H=4.5/4.2=1.07，介于1—2之间，符合规定池长：L=F/B=1046.7/4.5=232.6L/B=232.6/4.5=51.7>10，符合规定设曝气池为廊道式，每廊道长为：L1=232.6/5=46.52m=47m取超高为0.5m，则池总高度为：H=4.2+0.5=4.7m（2）曝气系统的计算与设计采用鼓风曝气系统1.平均需氧量：按式（9—5）计算，则：O2=a,QSr+b,VX查表9—2得，a,=0.5，b,=0.15，代入各值，得O2=0.5*80000*（（112.5-13.6）/1000）+0.15*（（8792*3000*0.75）/1000）=6923.3Kg/d=288Kg/h每日去除的BOD5为BOD5=QSr/1000=（80000*（112.5-13.6））/1000=7912Kg/d去除每千克的BOD5的需氧量：O2,=6923.3/7912=0.88（KgO2/BOD5）2.最大需氧量：O2MAX=0.5*80000*1.4*（（112.5-13.6）/1000）+0.15*（8792*3000*0.75）/1000=8505.7Kg/d=354Kg/h最大需氧量与平均需氧量之比为354/288=1.233.供氧量：采用网状膜型微孔空气扩散器，安装在距地底0.2m处，淹没水深3.5m，计算温度为30o C，查附录2得水中溶解氧饱和度：C s（20）=9.17mg/L；C s（30）=7.63mg/L○1空气扩散器出口处的绝对压力为：P6=1.013*105+9.8*103H=1.013*105+9.8*103*3.5=1.356*105Pa ○2空气离开曝气池池面时，氧的百分比按下式计算：O t=（21*（1-E A））/（79*21*（1-E A））*100%=（21*（1-0.12））/（79*21*（1-0.12））*100%=18.43%式中E A—空气扩散器的氧转移率，取12%○3曝气池混合液中平均饱和度（按最不利的温度条件考虑）C sb（T）=C s（P6/2.026*105+O t/42）最不利温度条件按30o C考虑，代入各值，得：C sb（30）=7.63*（1.356*105/2.026*105+18.43/42）=7.83mg/L水温为20o C时，曝气池中溶解氧饱和度为：C sb（20）=9.17*1.108=10.16mg/L○4换算为在20o C条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，R0=RC sb（20）/a（β*ρ* C sb（T）-CI）*1.024（T-20）取a=0.8，β=0.9，ρ=1，C=2.0mg/L，则：R0=（288*9.72）/（0.8*（0.9*1.0*7.83-2.0）*1.02410）=547Kg/h 相应最大时需氧量的充氧量为：R0=（354*9.72）/（0.8*（0.9*1.0*7.83-2.0）*1.02410）=672Kg/h ○5曝气池平均时供氧量，按下式计算：G s=R0/0.3E A*100=547/0.3*12*100=15197m3/h○6曝气池最大时供氧量：G s（max）=672/0.3*12*100=18667m3/h○7去除每KgBOD5的供氧量：15194/7912*24=46.08m3空气/KgBOD○8每立方米污水的供氧量：15194/80000*24=4.56m3空气/m3污水○9本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的5倍考虑，污泥回流比R=50%，因此提升污泥所需空气量为：5*0.5*80000/24=8333m3/h总需氧量：18667+8333=27000m3/h4.空气管计算：按曝气池平面尺寸图所示的曝气池平面图布置空气管道，在相邻的2个廊道的隔墙上设1根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设50条配气竖管每根竖管的供氧量为：18667/50=373m3/h曝气池平面面积为：47*45=2115m2每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计算，则所需空气扩散器的总个数为：2115/0.49=4316个为安全计，本设计采用4500个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器数目为：4500/50=90个每个空气扩散器的配气量为：18667/4500=4.15m3/h5.鼓风机的选择：空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此空压机所需压力为：P=（4.2-0.2+1.0）*9.8=49KPa空压机供氧量：最大时：18667+8333=27000m3/h=450m3/min平均时：15194+8333=23527m3/h=392m3/min最小时：0.5*23527=11763.5m3/h=196m3/min根据所需压力及空气量，采用LG80型空压机6台，该空压机风压50KPa，风量80m3/min。

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/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()()()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。

生化池(好氧池)曝气量设计计算及方案

理论需氧量计算(实际传氧速率，Actual Oxygen Rate，简称AOR)O=a'QLr+b 'VN'+4.57 QΔNH3-Na'—氧化每公斤BOD需氧量(kgO2/kgBOD)，一般取值0.42~0.530.48 b'—污泥自身氧需氧率(1/d，亦即kgO2/kgMLVSSd)，一般取值0.188~0.110.14 Lr—去除的BOD浓度，kg/m30.17 Q—进水设计流量，m3/d2000 V—曝气池容积，m3500 N‘—混合液挥发性悬浮物(MLVSS)浓度，kg/m3，=fN，f—0.7~0.8 2.25 O—理论需氧量，kgO2/d320.7实际状态需氧量(标准传氧速率，Standard Oxygen Rate，简称SOR)O'=OCs/[α(βCsm-Co)*power (1.024,(T -20))]Ea—氧利用率0.2Ot—曝气池逸出气体中含氧，%，Ot==21*(1-Ea)/(79+21*(1-Ea))17.537Csw—清水表面处饱和溶解氧(mg/L)，温度为T℃，实际计算压力Pa8.4Cs—标准条件下清水中饱和溶解氧，等于9.17mg/L9.17H—曝气池有效水压，MPa0.55Pb—曝气装置处绝对压力，kg/cm2,Pb=H-0.03+1.033 1.553Csm—按曝气装置在水下深度处至池面的平均溶解氧值，Csm=Csw(Ot/42+Pb/2.068)9.815T—混合液温度，℃，一般为5~30℃102518α—混合液中Kla值之比，即Kla污/Kla清，一般为0.8~0.850.8β—混合液的饱和溶解氧值与清水的饱和溶解氧之比，一般为0.9~0.970.9O‘—实际状态需氧量，kgO2/d682478564实际供气量，Gs=O'/0.3Ea，m3/d11364.7217962.68339400.67718风机风量，m3/min867风机功率，N=2.05GsP/75n(kW)，P—风压，kg/cm2，n—风机效率，一般为0.7~0.8545生化池（好氧池）曝气量设计计算及方案风机数量，台222单台风机风量，m3/min433气水比 5.68 3.98 4.70。

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 。

曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算

曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算某污水处理厂处理规模为21600m3/d，经预处理沉淀后BOD5为200mg/L，希望经过生物处理后和出水BOD5小于20mg/L。

该地区大气压为1.013×105Pa，要求设计曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量。

相关参数可按下列条件选取：（1）曝气池污水温度为20℃；（2）曝气池中混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）与混合液悬浮固体（MLSS）之比为0.8；（3）回流污泥中混合悬浮固体浓度取10000mg/L；（4）曝气池中的MLSS取3000mg/L；（5）污泥泥龄取10d；（6）二沉池出水中含有12mg/L总悬浮固体（TSS），其中VSS占65%；（7）污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其他微量元素。

解：（1）估算出水中溶解性BOD5浓度：出水中BOD5由两部分组成，一是没有被生物降解的溶解性BOD5，二是没有沉淀下来随出水漂走的悬浮固体。

悬浮固体所占BOD5计算：①悬浮固体中可生物降解部分为0.65×12mg/L=7.8mg/L②可生物降解悬浮固体最终BOD L=7.8×1.42mg/L=11mg/L③可生物降解悬浮固体的BOD L换算为BOD5=0.68×11mg/L=7.5mg/L④确定经生物处理后要求的溶解性有机污染物，即S e：7.5mg/L+S e≤20mg/L，S e≤12.5mg/L（2）计算曝气池容积：①按污泥负荷计算：取污泥负荷0.25kgBOD5/(kgMLSS·d)，按平均流量计算：V=Q(S0－S e)/N s X=21600·(200－12.5)/0.25·3000m3=5400m3②按污泥泥龄计算：取Y=0.6kgMLVSS/kgBOD5，K d=0.08d-1V=QYθc(S0－S e)/X v(1+K dθc)=21600·0.6·10·(200－12.5)/3000·0.8·(1+0.08·10)m3=5625m3经过计算，可以取曝气池容积5700m3。

活性污泥法例题

C5H7NO2表示细胞分子式），需要1.42单位的氧。
通常使用BOD5作为污水中可生物降解的有机物浓度，如果近似以BODL代替bCOD ，则在20 ℃ 时， BOD5 = 0.68BODL ，则上式可写为:
例某污水处理厂，设计流量Q=500000m3，原废水的BOD5浓度为240mg/l，初沉池对BOD5的去除率为25%，处理工艺为活性污泥法，要求处理出水的 BOD5为15mg/l，曝气池容积V=150000m3，曝气池中MLSS浓度为 3000mg/l，VSS/SS=0.75，回流污泥中的MLSS浓度为10000mg/l。有关参数:
D X 30000
V
=
=
= 3000 m 3 / d
剩余污泥 X
10
r
（4）污泥龄；
VX 150000 ×3000
q=
=
= 15 d ;
C DX
30000 ×1000
（5）所需要的氧量；
O2
= =
a0Q.5S×r5+00b0V0X0
v×[ 240
(1 -
25 %)
- 15 ]
1000
+ 0.1 ×150000 ×3000 ×0.75 1000
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；
2.根据污泥产率系数计算: ∆Xv= Y（S0 - Se ）Q - Kd VXv
∆Xv — 每日增长的挥发性活性污泥，kg/d； Y — 总产率系数，即微生物每代谢1 kg BOD5所合成的MLVSS的质量，

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
Csb(30)
=
CS(30)
(
Pb 2.026105
Ot ) 42
α
8.17341137 0.8
β
0.9
ρ
1
C
2
R0
O2 Cs(20) [CSb(30) C]1.024(T 20)
24
5.24197715
R0max
O2max Cs(20) [CSb(30) C]1.024(T
20)
24
6.15932316
表面负荷法二沉池计算表面负荷活性污泥沉淀速度二沉池表面积
二沉池直径
停留时间
Q K Qh
S0 Se
Sr S0 Se E S0 Se 100% S0
Ns
X f
X X f
N v X N s
V QSr QSr X Ns Nv
V QSr QSr X Ns Nv
tm
V Q
a b
X aQSr bVX
空气离开水面时，氧的百分比
曝气池混合液平均饱和浓度废水液相传质系数的KLa修正系数废水Cs的修正系数压力修正系数氧实际浓度 20℃时，脱氧清水充氧量

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 。

污水处理-曝气池计算书

曝气池加扶壁柱(无水平拉梁)计算一.已知条件1.竖壁厚度t=0.3m2.水池池壁长a=扶壁柱间距=4m3.水池池壁高b=6m4.污水液面计算高度H=5m5.埋土深度 3.5m6.污水容重10.5KN/m37.土体容重18.5KN/m3二.荷载标准值计算1.荷载计算高度=液面计算高5m度H=2.池内污水荷载q1=52.5KN/m23.主动土压力系数0.44.池外土压力q2=25.9Kn/m5.由于L/H=a/b=0.5<0.8<2按双向板计算三.池竖壁的内力计算1.池内污水作用内力计算(按三边固定,上端绞支双向板计算)1.池内污水作用内力计算(按三边固定,上端自由双向板计算)计算高度H=短边=4m计算跨度L=自由边=4m污水三角形线荷载q1=52.5KN/m2荷载q=q2=52.5KN/m2压力荷载分项系数 1.27压力荷载分项系数 1.27弯矩M=表中系数.qL2KN.m弯矩M=表中系数.qL2KN.m弯矩系数弯矩系数a/b Mbmax Mamax M0amax Mb0b/a Ma0Mb0Ma00Mac Mbc Ma0算0.80.00940.0148-0.0373-0.0387 1.25-0.0346-0.0383-0.00830.01380.00610.00725Mk 7.89612.432-31.332-32.508Mk -29.064-32.172-6.97211.592 5.124 6.09M 10.0279215.78864-39.7916-41.28516M -36.9113-40.8584-8.8544414.72184 6.507487.73432.池外土压力作用内力计算(按三边固定,上端绞支双向板计 2.池外土压力作用内力计算(按三边固定,上端自由双向板计算)计算高度H=短边=埋土深度= 3.5m 计算跨度L=自由边=4m 土压力三角形线荷载q2=25.9KN/m2荷载q=q2=25.9KN/m2压力荷载分项系数 1.27压力荷载分项系数 1.27弯矩M=表中系数.qL 2KN.m 弯矩M=表中系数.qL 2KN.m 弯矩系数弯矩系数b/a Mbmax Mamax M 0amax Mb 0b/a Ma 0Mb 0Ma 00Mac Mbc Ma00.8750.01230.0106-0.0313-0.04090.875-0.0262-0.0323-0.0140.00980.0070.00965Mk 3.902483 3.363115-9.93071-12.9765Mk -10.8573-13.3851-5.8016 4.06112 2.9008 3.99896M 4.956153 4.271156-12.612-16.48022M -13.7887-16.9991-7.36803 5.157622 3.684016 5.078679四.池竖壁的截面计算1.材料的计算指标:C25混凝土轴心抗拉强度设计值fc=11.9N/mm 2Ⅱ级钢筋的受拉强度设计值fy=300N/mm 2C25混凝土抗拉强度设计值ft=1.27N/mm 2 ,2.池内水压作用时a.内侧竖向水平截面上每米的竖向钢筋As(mm 2)按矩形受弯构件计算截面宽度b=1000mm有效高度h 0=260mm 保护层厚度a=40mm 内侧弯矩设计值M=Mb 0=41.28516KN.m截面高度h=300mm计算配筋面积As=543.6244mm 受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm 实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距75实际配筋面积As=1335mmb.外侧竖向水平截面上每米的竖向钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算外侧弯矩设计值M=Mbmax=10.02792KN.m计算配筋面积As=129.3745mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距200实际配筋面积As=565mmc.扶壁柱支座处内侧竖向截面上每米的水平钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算截面宽度b=1000mm有效高度h0=245mm保护层厚度a=55mm支座处内侧弯矩设计值M=Ma0max=39.79164KN.m截面高度h=300mm 计算配筋面积As=557.3659mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距100实际配筋面积As=1131mmd.外侧竖向截面上每米的水平钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算外侧弯矩设计值M=Mamx=15.78864KN.m计算配筋面积As=217.2395mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距200实际配筋面积As=565mm3.池外土压作用a.内侧竖向水平截面上每米的竖向钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算截面宽度b=1000mm有效高度h0=255mm保护层厚度a=45mm内侧弯矩设计值M=Mb0=16.48022KN.m截面高度h=300mm 计算配筋面积As=217.7719mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距200实际配筋面积As=565mmb.外侧竖向水平截面上每米的竖向钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算外侧弯矩设计值M=Mbmax= 4.956153KN.m计算配筋面积As=64.99513mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距200实际配筋面积As=565mmc.扶壁柱支座处内侧竖向截面上每米的水平钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算截面宽度b=1000mm有效高度h0=245mm保护层厚度a=55mm支座处内侧弯矩设计值M=Ma0max=12.612KN.m截面高度h=300mm 计算配筋面积As=173.134mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距200实际配筋面积As=565mmd.外侧竖向截面上每米的水平钢筋As(mm2)按矩形受弯构件计算外侧弯矩设计值M=Mamx= 4.271156KN.m计算配筋面积As=0mm受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=600mm实际配筋钢筋直径ф=12配筋间距200实际配筋面积As=565mm五.池竖壁的裂缝计算C25混凝土的抗拉强度标准值ftk= 1.78N/mm2,==1.池内水压作用时Ⅰ级钢Ⅱ级钢a .池壁下端内侧的水平裂缝,按受弯构件计算钢筋的弹性模量Es=210000N/mm 2 ,200000N/mm 2 ,弯矩标准值Mk=32.508KN.m最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c ≤65) (mm)40mm有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.0089<0.01,P 0.01有效高度h 0=260mm构件受力特征系数αcr2.1(受弯,偏心受压)钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=107.6506N/mm 2 ,2.7(轴心受拉)钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=0.025226<0.2=0.2最大裂缝宽度Wmax=0.038883<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距75mm 实际配筋面积As=1335mmb .池壁跨中外侧的水平裂缝,按受弯构件计算弯矩标准值Mk= 3.902483KN.m有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00377<0.01,P=0.01钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=12.9231N/mm 2 ,钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=-7.853<0.20.2最大裂缝宽度Wmax=0.004668<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距200mm实际配筋面积As=565mmⅠ级钢Ⅱ级钢c .扶壁柱支座处池壁内侧的竖向裂缝,按受弯构件计算钢筋的弹性模量Es=210000N/mm 2 ,200000N/mm 2 ,弯矩标准值Mk=31.332KN.m最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c ≤65) (mm)55mm有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00754<0.01,P 0.01有效高度h 0=245mm构件受力特征系数αcr2.1(受弯,偏心受压)钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=129.9691N/mm 2 ,2.7(轴心受拉)=钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=0.209789>0.2=0.2097885最大裂缝宽度Wmax=0.057402<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距100mm实际配筋面积As=1131mmd .外侧池壁跨中的竖向裂缝,按受弯构件计算弯矩标准值Mk=12.432KN.m有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00377<0.01,P=0.01钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=103.23N/mm 2 ,钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=-0.0208<0.20.2最大裂缝宽度Wmax=0.043465<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距200mm实际配筋面积As=565mm2.池外土压作用a .池壁下端内侧的水平裂缝,按受弯构件计算Ⅰ级钢Ⅱ级钢弯矩标准值Mk=12.97655KN.m钢筋的弹性模量Es=210000N/mm 2 ,200000N/mm 2 ,有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c ≤65) (mm)45mm按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.003767<0.01,P 0.01有效高度h 0=255mm钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=103.5264N/mm 2 ,构件受力特征系数αcr2.1(受弯,偏心受压)钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=-0.01759<0.2=0.2 2.7(轴心受拉)最大裂缝宽度Wmax=0.039459<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距200mm 实际配筋面积As=565mmb .池壁跨中外侧的水平裂缝,按受弯构件计算弯矩标准值Mk= 3.902483KN.m有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000=按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00377<0.01,P=0.01钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=31.1339N/mm 2 ,钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=-2.6162<0.20.2最大裂缝宽度Wmax=0.011867<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距200mm实际配筋面积As=565mmc .扶壁柱支座处池壁内侧的竖向裂缝,按受弯构件计算Ⅰ级钢Ⅱ级钢弯矩标准值Mk=9.930708KN.m钢筋的弹性模量Es=210000N/mm 2200000N/mm 2有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c(20≤c ≤65) (mm)55mm按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.003767<0.01,P 0.01有效高度h 0=245mm 钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=82.46058N/mm 2 ,构件受力特征系数αcr2.1(受弯,偏心受压)钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=-444.264<0.2=0.2 2.7(轴心受拉)最大裂缝宽度Wmax=0.03472<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距200mm 实际配筋面积As=565mmd .外侧池壁跨中的竖向裂缝,按受弯构件计算弯矩标准值Mk= 3.363115KN.m有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=150000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00377<0.01,P=0.01钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=27.9259N/mm 2 ,钢筋不均匀系数=1.1-0.65ftk/petбs=-1314<0.20.2最大裂缝宽度Wmax=0.011758<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距200mm实际配筋面积As=565mm六.扶壁柱的内力计算(按悬壁受弯构件计算)1.已知条件柱计算高度液面计算高度H=mL=m壁=5扶壁柱受荷间距4b=m埋土深度H= 3.5m扶壁柱截面宽0.3h=m扶壁柱截面高0.8C25混凝土轴心抗拉强度设计值fc=11.9N/mm2C25混凝土抗拉强度设计值ft= 1.27N/mm2,Ⅱ级钢筋的受拉强度设计值fy=300N/mm2按三边固定,顶端自由计算(查表3.2-1)H/Lαβγy H/Lαβγy0.50.08330.02080.250.0833 1.30.80330.248 1.050.43210.550.10960.02770.30.1008 1.350.86960.2698 1.10.45590.60.13830.03560.350.1194 1.40.93830.2924 1.150.47980.650.16960.04470.40.1391 1.45 1.00960.3159 1.20.50370.70.20330.05490.450.1595 1.5 1.08330.3403 1.250.52780.750.23960.06590.50.1806 1.55 1.15960.3654 1.30.55190.80.27830.0780.550.20210.850.31960.09090.60.224扶壁荷载最大值0.90.36330.10490.650.2463Qmax=[qa+(qb-qa)(1-L/2H)]L0.950.40960.11970.70.2689扶壁底端的弯矩计算10.45830.13540.750.2917M=[αqa+β(qb-qa)]L31.050.50960.15190.80.3147扶壁底端的剪力计算1.10.56330.16940.850.3379Q=[γqa+y(qb-qa)]L21.150.61960.18770.90.3612qa-垂直壁板顶端荷载(KN/m);1.20.67830.2070.950.3847qb-垂直壁板底端荷载(KN/m);1.250.73960.227110.4083L-扶壁间距(m);2.池内水压作用时(有水无土)H/L=0.5< 1.25<2查上表污水三角形线荷载q1=52.5KN/m2扶壁底端的弯矩Mk=763.056KN.m扶壁底端的剪力Qk=342.972KN3.池外土压作用时(有土无水)H/L=0.5<0.875<2外侧土三角形线荷载q2=25.9KN/m2扶壁底端的弯矩Mk=173.8822KN.m扶壁底端的剪力Qk=102.0667KN七.基础的内力计算(取扶壁的一个间距计算,计算扶壁底端弯矩时,近似取全部水侧压力1.已知条件竖壁厚t=0.3m A= 1.2m基底宽B= 3.6m C= 2.1m基底厚b=0.6m埋土深h= 3.5m扶壁间距4m液面高H=5m扶壁柱宽0.3m池壁高H=6m扶壁柱高0.8m双面粉刷池壁重N1=173.16KN偏心距e1=0.45m扶壁柱重N2=37.44KN偏心距e2=0.7m基础底板重G=216KN偏心距e=0m基础底板上土重N3=310.8KN偏心距e3= 1.2m基础底板上水重N4=441KN偏心距e4=-0.75m所有重量取扶壁间距为单位(4M)偏心距左偏为正,右修正后地基承载力特征值fa=170=2.池内有水池外无土时,如右图①.地基承载力验算(近视按悬壁进行倾覆计算)池内水压在底部产生的倾覆力矩M B =875KN.m池内水压在底部产生的倾覆剪力VB=525KN 竖向荷载总和N+G =N1+N2+G+N4=867.6KN 对C点的倾覆力矩M q =1190KN.m 对C点的抗倾覆力矩M z =1788.3KN.m抗倾覆系数=M z /M q = 1.502773>1.5满足抗倾覆要求竖向荷载总和N+G到C点的距离a=0.6896m合力偏心距e 0= 1.110396>B/6=0.6m 地基最大压力Pmax=2(N+G)/3La=209.686KN/m2(注:L=扶壁间距)②.底板内力计算B截面处的地基压力Pb=88.05889KN/m2D截面处的地基压力Pd=57.65218KN/m2基础的弯矩设计值基础底板重每平方米重=15KN/m2B截面的弯矩Mb=110.9833KN.m 下缘受拉D截面的弯矩Md=-145.729KN.m上缘受拉B截面处实为三面固定,一边自由,近视按外悬壁板进行计算;D截面处为悬壁板③基础底板的截面计算C25混凝土轴心抗拉强度设计值fc=11.9N/mm 2C25混凝土抗拉强度设计值ft= 1.27N/mm 2Ⅱ级钢筋的受拉强度设计值fy=300N/mm 2截面宽度b=1000mm 根部板厚h=600mm 保护层厚度a=40mm有效高度h 0560mma.B截面处1m长的下缘弯矩设计值M=Md=140.9488KN.m ,计算配筋面积As=855.4528受弯构件最小配筋率:0.002⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=20c 1y0c 1S bh f 2M 11f bh f A αα距距==满足最小配筋面积As=1200mm实际配筋钢筋直径ф=14配筋间100实际配筋面积As=1539mmb.D截面处1m长的上缘弯矩设计值M=Mb=185.0754KN.m ,计算配筋面积As=1130.401受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=1200mm实际配筋钢筋直径ф=16配筋间100实际配筋面积As=2011mm④.裂缝计算C25混凝土的抗拉强度标准值ftk= 1.78N/mm 2钢筋的弹性模量Es=210000N/mm 2200000N/mm 2a.B截面处弯矩标准值Mk=110.9833KN.m ,最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c ≤65) (mm)40mm 有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=300000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00513<0.01,P 0.01有效高度h 0=560mm 构件受力特征系数αcr 2.1(受弯,偏心受压)钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=148.017N/mm 22.7(轴心受拉)钢筋不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/petбs=0.318333>0.20.3183331最大裂缝宽度Wmax=0.093012<0.2mm,满足要求ωmax=αcrψσsk/ES(1.9c+0.08deq/ρte)实际配筋钢筋直径ф=14mm,间距100mm实际配筋面积As=1539mmb.D截面处弯矩标准值Mk=-145.729KN.m ,有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=300000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.006703<0.01,P 0.01钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=148.7393N/mm 2钢筋不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/petбs=0.322129>0.20.3221287最大裂缝宽度Wmax=0.10263<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=16mm,间距100mm实际配筋面积As=2011mm=3.池内无水池外有土时,如右图①.地基承载力验算(近视按悬壁进行倾覆计算)池外填土在底部产生的倾覆力矩M B =211.5167KN.m 池内水压在底部产生的倾覆剪力VB=181.3KN 竖向荷载总和N+G =N1+N2+G+N3=737.4KN对O点的倾覆力矩M q =320.2967KN.m对O点的抗倾覆力矩M z =1804.41KN.m 抗倾覆系数=M z /M q = 5.633558>1.5满足抗倾覆要求竖向荷载总和N+G到O点的距离a= 2.01263m合力偏心距e 0=-0.21263<B/6=0m地基最大压力Pmax=(N+G)/A+M/W=75.68943KN/m2地基最小压力Pmin =(N+G)/A-M/W=26.72724KN/m2(注:扶壁单元基础面积)②.底板内力计算B截面处的地基压力Pb=51.20833KN/m2D截面处的地基压力Pd=57.32861KN/m2基础的弯矩设计值基础底板重每平方米重=15KN/m2B截面的弯矩Mb=-32.3009KN.m 上缘受拉D截面的弯矩Md=120.325KN.m 下缘受拉③基础底板的截面计算C25混凝土轴心抗拉强度设计值fc=11.9N/mm 2C25混凝土抗拉强度设计值ft=1.27N/mm 2 ,Ⅱ级钢筋的受拉强度设计值fy=300N/mm 2截面宽度b=1000mm根部板厚h=600mm 保护层厚度a=40mm 有效高度h 0560mm距距=a.B截面处1m长的下缘弯矩设计值M=Md=41.02218KN.m ,计算配筋面积As=245.5366受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=1200mm 实际配筋钢筋直径ф=12配筋间100实际配筋面积As=1131mm b.D截面处1m长的上缘弯矩设计值M=Mb=152.8127KN.m ,计算配筋面积As=929.0269受弯构件最小配筋率:0.002满足最小配筋面积As=1200mm 实际配筋钢筋直径ф=14配筋间100实际配筋面积As=1539mm ④.裂缝计算C25混凝土的抗拉强度标准值ftk= 1.78N/mm 2,a.B截面处钢筋的弹性模量Es=210000N/mm 2,200000N/mm 2,弯矩标准值Mk=-32.3009KN.m ,最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c ≤65) (mm)40mm 有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=300000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00377<0.01,P 0.01有效高度h 0=560mm构件受力特征系数αcr 2.1(受弯,偏心受压)钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=58.6199N/mm 2 , 2.7(轴心受拉)钢筋不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/petбs=-0.87373<0.2=0.2最大裂缝宽度Wmax=0.021174<0.2mm,满足要求ωmax=αcrψσsk/ES(1.9c+0.08deq/ρte)实际配筋钢筋直径ф=12mm,间距100mm实际配筋面积As=1131mmb.D截面处弯矩标准值Mk=120.325KN.m ,有效受拉混凝土截面面积Aet=0.5bh+(bf-b)hf=300000按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率pte=As/Aet=0.00513<0.01,P=0.01⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=20c 1y 0c 1S bh f 2M 11f bh f A αα钢筋应力бs=Mk/(0.87h0As)=160.476N/mm2,钢筋不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/petбs=0.37902>0.20.37902最大裂缝宽度Wmax=0.120066<0.2mm,满足要求实际配筋钢筋直径ф=14mm,间距100mm实际配筋面积As=1539mm4.池内有水池外有土时,如右图(仅考虑承载力及抗倾覆验算)①.地基承载力验算(按上端绞接,下端固定进行倾覆计算)土及水共同作用产生的倾覆力矩MB=663.4833KN.m土及水共同作用产生的倾覆剪力VB=343.7KN竖向荷载总和N+G=N1+N2+G+N3+N4=1178.4KN对C点的倾覆力矩M q=869.7033KN.m对C点的抗倾覆力矩M z=1974.78KN.m抗倾覆系数=M z/M q= 2.270636>1.5满足抗倾覆要求竖向荷载总和N+G到C点的距离a=0.93778m合力偏心距e0=0.862223>B/6=0.6m地基最大压力Pmax=(N+G)/A+M/W=#DIV/0!KN/m2地基最小压力Pmin=(N+G)/A-M/W=#DIV/0!KN/m2。

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。

曝气池风量计算

曝气池风量计算曝气池是污水处理中重要的设备之一，主要是通过曝气来提高水体中的氧气含量，从而加速污物的分解和处理。

曝气池中曝气系统的设计和运行效率直接影响到整个污水处理系统的稳定性和处理效果，其中风量计算是曝气系统设计中的重要环节之一。

曝气池风量计算需要考虑多个因素，包括曝气池的水深、水质、底部曝气管道的布置和气体分布等因素。

以下是详细的曝气池风量计算方法：1.计算曝气池的氧气需求量曝气池中氧气需求量是衡量污水中的有机物质和氮、磷等化学成分分解所需氧气量的指标。

曝气池中的氧气需求量通常可以通过以下公式计算得出：OD= [(Q x COD x P)/34000] + [(Q x TN x P)/43000] + [(Q x TP x P)/31000]其中，OD为曝气池中的氧气需求量，Q为污水处理量，COD、TN和TP分别为污水中的化学需氧量、氨氮和总磷，P为污水中的氧气需氧率，通常取值在1-2毫克/升。

2.计算曝气池的氧气传输率曝气池中氧气的传输率是指氧气从曝气管道中进入污水中的速率，通常通过测算溶解氧浓度的变化来计算得出。

氧气传输率主要与曝气系统的风量密切相关，可以通过以下公式计算得出：KLa=（C*-C）/（HxL）其中，KLa为氧气传输率，C*为曝气池中饱和溶解氧浓度，C为曝气池中实测溶解氧浓度，H为液相传质系数，通常取值在0.4-0.8/h，L为曝气池的水深。

3.计算曝气池的风量曝气池的风量需根据氧气需求量和氧气传输率来计算，通常可通过以下公式计算得出：Qa= OD / KLa其中，Qa为曝气池的风量，OD为氧气需求量，KLa为氧气传输率。

根据计算结果确定曝气池的风机功率和曝气管道的数量和布局，以确保氧气的均匀分布和曝气系统的高效运行。

总的来说，曝气池风量计算需要考虑多方面的因素，包括氧气需求量、氧气传输率和曝气系统的风机功率等，只有在全面考虑的基础上进行精确的计算和设计，才能确保曝气系统的高效运行，从而提高整个污水处理系统的处理效率和稳定性。