污水处理厂设计计算书 、工程概况 某城市污水处理厂,采用传统活性污泥法处理工艺,沉淀池型式为辐流式,曝气池采用鼓风曝气,进 入曝气池的总污水量为5000m0d,污水的时变化系数为1.28,进入曝气池污水的BOD5为215mg/L,处 理出水总BOD5≤20mgL 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值(S。)为215mg/L,计算去除率,首先按下式计算处理水中非溶解性BOD BOD.=7.1bX C 式中C。—一处理水中悬浮固体浓度,取值为25mg/L b-一微生物自身氧化率,一般介于0.05~0.1之间,取值0.09 Xa-—活性微生物在处理水中所占比例,取值04 代入各值 BODx=7.1×0.09×0.4×25=639≈6.4 处理水中溶解性BOD3值为: 20-64=136mgL 去除率 7=(215-136)/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0.3 kgBOD5( kgMLSS·d)。但为稳妥计,按下式加以较核: N=k,sef/n K2值取0.0280S。=136mgLn=0.94f= MLVSS/MLSS=0.75 代入各值 N:=0.0280×136×0.75/0.94=0.30 kobOL5/ 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) 根据己确定的N,值,查图47得相应的SⅥ值为100-120,取值120
污水处理厂设计计算书 一、工程概况 某城市污水处理厂，采用传统活性污泥法处理工艺，沉淀池型式为辐流式，曝气池采用鼓风曝气，进 入曝气池的总污水量为 50000m 3 /d，污水的时变化系数为 1.28，进入曝气池污水的 BOD 5 为 215mg/L，处 理出水总 BOD 5 20mg/L。 二、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 =(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/ K 2 值取 0.0280 S e =13.6mg/L =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+RS]=0.5×1.2×10°/(1+0.5)×120=333mng/L≈33mg (3)确定曝气池容积,按下式计算,即 V=QS, /N, X 代入各值: V=50000215/(0.30×3300=10858.59≈10859m3 (4)确定曝气池各部位尺寸 设4组曝气池,每组容积为 0859/4-=2715m 池深取42m,则每组曝气池的面积为 F=2715/4.2=646.43m 池宽取45m,B/H=45142=1.07,介于1-2之间,符合规定 池长 F/B=64643/4.5=143.7 L/B=1437/45=31.92>10,符合规定 设三廊道式曝气池,廊道长 L1=L/3=143.7/3=47.9≈48m 取超高0.5m,则池总高度为 4.2+0.5=4.7m 在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧,各设横向配水渠道,并在两池中部设纵向中间配水渠 道与横向配水渠道相连接,在两侧横向配水渠道上设进水口,每组曝气池共有三个进水口。 在面对初次沉淀池的一侧(前侧),在每组曝气池的一端,廊道I进水口处设回流污泥井,井内设污 泥提升器,回流污泥由污泥泵站送入井内,由此通过空气提升器回流曝气池。 3.曝气系统的设计与计算 本设计采用鼓风曝气系统。 (1)平均时需氧量的计算 O2=a Qs +b vX 其中a=0.5:b=0.15 代入各值 O2=0.5×5000015-20/1000+0.15×10859×2500/1000=8947.125kg/d=373kg/h (2)最大时需氧量的计算 根据原始数据k=1.28 代入各值: O2mx)=0.5×5000428(215-20/1000+0.15×10859×25001000=10312.125kgd=42967kg/h (3)每日去除的BOD5值 BOD,=50000×(215-20/1000=9750kgd
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·10 6 /[(1+R)SVI]=0.5×1.2×10 6 /[(1+0.5)×120]=3333mg/L≈3300mg/L (3) 确定曝气池容积，按下式计算，即： V=QS a /(N s X) 代入各值： V=50000×215/(0.30×3300)=10858.59≈10859m 3 (4) 确定曝气池各部位尺寸 设 4 组曝气池，每组容积为 10859/4=2715m 3 池深取 4.2m，则每组曝气池的面积为 F=2715/4.2=646.43m 2 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： F/B=646.43/4.5=143.7 L/B=143.7/4.5=31.92>10，符合规定。 设三廊道式曝气池，廊道长： L1=L/3=143.7/3=47.9≈48m 取超高 0.5m，则池总高度为 4.2+0.5=4.7m 在曝气池面对初次沉淀池和二次沉淀池的一侧，各设横向配水渠道，并在两池中部设纵向中间配水渠 道与横向配水渠道相连接，在两侧横向配水渠道上设进水口，每组曝气池共有三个进水口。 在面对初次沉淀池的一侧（前侧），在每组曝气池的一端，廊道Ⅰ进水口处设回流污泥井，井内设污 泥提升器，回流污泥由污泥泵站送入井内，由此通过空气提升器回流曝气池。 3．曝气系统的设计与计算 本设计采用鼓风曝气系统。 (1) 平均时需氧量的计算 O2=a ' QS r +b ' VX a 其中 a ' =0.5；b ' =0.15 代入各值 O 2 =0.5×50000(215-20)/1000+0.15×10859×2500/1000=8947.125kg/d=373kg/h (2) 最大时需氧量的计算 根据原始数据 k=1.28 代入各值： O 2(max) =0.5×50000×1.28(215-20)/1000+0.15×10859×2500/1000=10312.125kg/d=429.67kg/h (3) 每日去除的 BOD 5 值 BOD r =50000×(215-20)/1000=9750kg/d
(4)去除每 kebod的需氧量 △O2=8947.125/9750=0.92kgO2/ koBO )最大时需氧量与平均时需氧量之比 O2my/O2=42967/373=1.15 4.供气量的计算 采用网状膜型中微孔空气扩散器,敷设于距池底0.2m处,淹没水深40m,计算温度定为30℃ 水中溶解氧饱和度: 20)=9.17mg/L,Cs(30)=763mgL (1)空气扩散器出口处的绝对压力(P)计算如下: Pb=1.013×10+98×10°H =1.013×103+98×103×4.0 =1405×105P (2)空气离开曝气池面时,氧的百分比按下式计算 O1=21(1-EA)79+21(1EA)×100 EA——空气扩散器的氧转移效率,对网状膜型中微孔空气扩散器,取值12%。 代入E,值,得: O1=21(1-0.12)[79+21(1-0.12)k100%=18.96% (3)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度条件考虑)按下式计算,即: CsbT)=C(Pb2026×10+0,142) 最不利温度条件按30℃考虑,代入各值,得: C3(30)=763×(1.4052026+1896/42=8.74mgL (4)换算为在20℃条件下,脱氧清水的充氧量,按下式计算,即: R0=RC3(20a(B·p·CM)-℃)·1.024] 取值a=0.82;B=0.95;C=2.0;p=1.0 代入各值,得 Ro=373×9,17/0.82×(0.95×1.0×8.7420)×1.02400201=52kgh 相应的最大时需氧量为: R0=42967×9170.82×(0.95×1.0×87420)×10240201=601kg/h (5)曝气池平均时供气量按下式计算,即:
(4) 去除每 kgBOD 的需氧量 △O 2 =8947.125/9750=0.92kgO 2 /kgBOD (5) 最大时需氧量与平均时需氧量之比 O 2(max) / O 2 =429.67/373=1.15 4．供气量的计算 采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底 0.2m 处，淹没水深 4.0m，计算温度定为 30℃。 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（P b ）计算如下： P b =1.013×10 5 +9.8×10 3 H =1.013×10 5 +9.8×10 3 ×4.0 =1.405×10 5 P a (2) 空气离开曝气池面时，氧的百分比按下式计算： O t =21(1-E A )/[79+21(1-E A )]×100% E A ——空气扩散器的氧转移效率，对网状膜型中微孔空气扩散器，取值 12%。 代入 E A 值，得： O t =21(1-0.12)/[79+21(1-0.12)]×100%=18.96% (3) 曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按下式计算，即： C sb(T ) =C s (P b /2.026×10 −5 +O t /42) 最不利温度条件按 30℃考虑，代入各值，得： C sb(30) =7.63×(1.405/2.026+18.96/42)=8.74mg/L (4) 换算为在 20℃条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即： R 0 =RC s(20) /[ ( · ·C sb(T ) -C)·1.024 T −20 ] 取值 =0.82； =0.95；C =2.0； =1.0 代入各值，得： R 0 =373×9.17/[0.82×(0.95×1.0×8.74-2.0)×1.024 (30−20) ]=522kg/h 相应的最大时需氧量为： R 0 =429.67×9.17/[0.82×(0.95×1.0×8.74-2.0)×1.024 (30−20) ]=601 kg/h (5) 曝气池平均时供气量按下式计算，即：
G,=R0(0.3EA)×100 代入各值,得: G=522/0.3×12)×100=14500m3/h (6)曝气池最大时供气量 G,=60103×12)×100=16695m3/h (7)去除每 koBO5的供气量: 145009750×24=3569m3空气/ kebOD (8)每m3污水的供气量: 14500500024=696m3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8倍考虑,污 泥回流比R取值50%,这样提升污泥所需空气量为 8×0.5×5000024=8334m3/h 总需气量: 16695+8334=25029m3/h .空气管系统计算 按附图所示曝气池平面图布置空气管道,在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管,共6根干管。在每 根干管上设10对配气竖管,共20条配气竖管。全曝气池共设120条配气竖管。每根竖管的供气量为: 16695/120=139.125m/h 曝气池平面面积为 48×4.5×3×4=2592m2 每个空气扩散器的服务面积按0.50m2计,则所需空气扩散器的总数为: 2592/0.50=5184个 为安全计,本设计采用5280个空气扩散器,每个竖管上安设的空气扩散器的数目为 5280/120=44个 每个空气扩散器的配气量为: 16695/5280=3.116m3/h 将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图如下,用以计算
G s =R 0 /(0.3E A )×100 代入各值，得： G s =522/(0.3×12)×100=14500m 3 /h (6) 曝气池最大时供气量 G s =601/(0.3×12)×100=16695 m 3 /h (7) 去除每 kgBOD 5 的供气量： 14500/9750×24=35.69m 3 空气/kgBOD (8) 每 m 3 污水的供气量： 14500/50000×24=6.96 m 3 空气/ m 3 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 8 倍考虑，污 泥回流比 R 取值 50%，这样提升污泥所需空气量为： 8×0.5×50000/24=8334m 3 /h 总需气量： 16695+8334=25029 m 3 /h 5．空气管系统计算 按附图所示曝气池平面图布置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共 6 根干管。在每 根干管上设 10 对配气竖管，共 20 条配气竖管。全曝气池共设 120 条配气竖管。每根竖管的供气量为： 16695/120=139.125 m 3 /h 曝气池平面面积为： 48×4.5×3×4=2592m 2 每个空气扩散器的服务面积按 0.50 m 2 计，则所需空气扩散器的总数为： 2592/0.50=5184 个 为安全计，本设计采用 5280 个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为： 5280/120= 44 个 每个空气扩散器的配气量为： 16695/5280=3.16 m 3 /h 将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图如下，用以计算
空气管路计算图(1) 选择一条从鼓风杋房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点,统一编号 后列表进行空气管道计算 空气干管和支管以及配气竖管的管径,根据通过的空气量和相应的流速按附录2加以确定。计算结果 列入计算表中第6项。 空气管路的局部阻力损失,根据配件的类型按式R=RC(20a(B·p·Cn-C)·1024-201折算 成当量长度损失l,并计算出管道的计算长度H+l0(m),(为管段长度)计算结果列入计算表中的第8、9 两项。 空气管道的沿程阻力损失,根据空气管的管径(D)mm、空气量m3/min、计算温度℃和曝气池水深, 查附录3求得,结果列入计算表的第10项。 9项与10项相乘,得压力损失h1+h2,结果列入计算表第11项。 将表中11项各值累加,得空气管道系统的总压力损失为 ∑(h1+h2)=284.72×98=2790kPa 网状膜空气扩散器的压力损失为1242kPa,则总压力损失为 2.790+1242=15210kPa 为安全计,设计取值16kPa 6.空压机的选定 空气扩散器安装在距曝气池池底0.2m处,因此,空压机所需压力为 P=42-0.2+1.5)×98=539kPa 空压机供气量: 最大时:16695+8334=25029m3/h=417.15m3/min 平均时:14500+8334=22834m3/h=380.57m3/min 根据所需压力及空气量,决定采用LG60型空压机8台。该型空压机风压70kPa,风量60m3/min 正常条件下6台工作,2台备用,高负荷时7台工作,1台备用
空气管路计算图(1) 选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号 后列表进行空气管道计算。 空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按附录 2 加以确定。计算结果 列入计算表中第 6 项。 空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型按式 R 0 =RC s(20) /[ ( · ·C sb(T ) -C)·1.024 T −20 ]折算 成当量长度损失 l 0 ，并计算出管道的计算长度 l+l 0 (m)，（l 为管段长度）计算结果列入计算表中的第 8、9 两项。 空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量 m 3 /min、计算温度℃和曝气池水深， 查附录 3 求得，结果列入计算表的第 10 项。 9 项与 10 项相乘，得压力损失 h 1 +h 2 ，结果列入计算表第 11 项。 将表中 11 项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为： ∑(h 1 +h 2 )=284.72×9.8=2.790kPa 网状膜空气扩散器的压力损失为 12.42kPa，则总压力损失为： 2.790+12.42=15.210kPa 为安全计，设计取值 16kPa。 6．空压机的选定 空气扩散器安装在距曝气池池底 0.2 m 处，因此，空压机所需压力为 P=(4.2-0.2+1.5)×9.8=53.9kPa 空压机供气量： 最大时：16695+8334=25029 m 3 /h=417.15 m 3 /min 平均时：14500+8334=22834 m 3 /h=380.57 m 3 /min 根据所需压力及空气量，决定采用 LG60 型空压机 8 台。该型空压机风压 70kPa，风量 60 m 3 /min。 正常条件下 6 台工作，2 台备用，高负荷时 7 台工作，1 台备用