1、活性污泥系統(tǒng)的工藝計算與設計一、設汁應掌握的基礎資料與工藝流程的選定活性污泥系統(tǒng)由曝氣池、二次沉淀池及污泥回流設備等組成。其工藝計算與設計主要包 括5方而內(nèi)容，即 工藝流程的選擇： 曝氣池的計算與設計； 曝氣系統(tǒng)的計算與設計： 二次沉淀池的計算與設計： 陌泥回流系統(tǒng)的計算與設計。進行活性污泥處理系統(tǒng)的工藝計算和設計時，首先應比較充分地掌握與廢水、污泥有關(guān) 的原始資料并確定設計的基礎數(shù)據(jù)。主要是下列各項： 廢水的水量、水質(zhì)及變化規(guī)律； 對處理后岀水的水質(zhì)要求： 對處理中所產(chǎn)生污泥的處理要求： 污泥負荷率與BOD5去除率： 混合液濃度與污泥回流比。對生活污水和城市廢水以及性質(zhì)與其相類似的工業(yè)廢水，

2、人們已經(jīng)總結(jié)出一套較為成熟 和完整的設il數(shù)據(jù)可直接應用。而對于一些性質(zhì)與生活污水相差較大的工業(yè)廢水或城市廢 水，則需要通過試驗來確定有關(guān)的設計數(shù)據(jù)，選左廢水和污泥處理工藝流程的主要依據(jù)就是的前述的、各項內(nèi)容和據(jù)此所確 定的廢水和污泥的處理程度。在選定時，還要綜合考慮當?shù)氐牡乩砦恢谩⒌貐^(qū)條件、氣候條件以及施工水平等因素， 綜合分析本工藝在技術(shù)上的可行性和先進性及經(jīng)濟上的可能性和合理性等。特別是對工程戢 大、建設費用髙的工程，需要進行多種工藝流程比較之后才能確定，以期使工程系統(tǒng)達到優(yōu) 化。二、曝氣池的計算與設計曝氣他的計算與設計主要包括：曝氣池（區(qū)）容積的計算；需氧量和供氣量的計算: 池體設計等

3、幾項。1. 曝氣池（區(qū)）容積的計算（1）計算方法與計算公式il算曝氣區(qū)容積，常用的是有機負荷計算法。也稱BOD5負荷計算法。負荷有兩種表示 方法，即污泥負荷和容積負荷。曝氣池（區(qū)）容積計算公式列于表31719中。表31719曝氣池（區(qū)）容積計算公式公式符號說明SoScEBOD5去除率，E =S進水的BODs濃度，kg/m3SoSc出水的BODs濃度，kg/n?SrSt去除的BOD§濃度，kg/nP二100%V曝氣池容積，m?SoQ進水設計流呈:，m3/dQSrQSrX 混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）濃度，kg/n?V N,污泥負荷，kgBODV (kgMLVSS d)V X Ns

4、NvNv容積負荷，kgBOD5/ (m3 d)xr=fXf一系數(shù)，一般取值0.70.8VX混合液懸浮固體（MLSS）濃度.Kg/m3tm Qtm一曝氣時間。h（2）參數(shù)選擇在進行曝氣池（區(qū)）容積計算時，應在一泄的范用內(nèi)合理地確左M和X'（或X）值, 此外，還應同時考慮處理效率、污泥容積指數(shù)（RVI）。和污泥齡（生物固體平均停留時間） 等參數(shù)。通常對于易生物降解的廢水，Ns值主要從污泥沉淀性能來考慮：而對于難生物降解的 廢水，則著重從出水水質(zhì)來考慮。表31720列舉的是部分活性污泥法處理城市廢水的參 考設汁參數(shù)。表31720部分活性污泥法處理城市廢水設計參數(shù)運行方式X，RtmE傳統(tǒng)曝氣法

5、 完全混合法 生物吸附法0.2.50.3 .60.2 .61.02.52.5.51.03.5 (吸附段)205()100500501004Q9095859031O-5-2903.0-7.02-5（再生段）延時曝氣法<0.21.5-3.5301001036>95一般對于生活污水及性質(zhì)與英相類似的廢水，采用表31720中數(shù)拯時，SVI值可能 介于80150之間，污泥沉淀性能良好，出水水質(zhì)較好；當廢水中含有較多數(shù)量的難降解物 質(zhì)時，或要求降低剩余污泥量以及在低溫條件下運行時，Ns的取值應低于0.2kgBOD5/ （kgMLVSS d ）?；旌弦簱]發(fā)性懸浮固體濃度（X）也可按下式進行計算。

6、RrfX 103X = （3.17.80）（1+R） SVI式中R污泥回流比，：r二次沉淀池中污泥綜合系數(shù)，一般為1.2左右。2. 需氧疑和供氣量的計算（1）需氧量活性污泥法處理系統(tǒng)的日平均需氧量（O2）和去除每kgBOD5的需氧量（02）可分別 按式（3.17.10）及（3.17.12）（參見本章17節(jié)），也可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)選用。O2=af QSr+b X' V02= a' +b /Ns表31721所列是城市廢水的a'、b'和ACh值，表31722所列是部分工業(yè)廢 水的a，、b'值。表31721活性污泥法處理城市廢水的402和a'、b值運行方式

7、02br完全混合法0.71.10.4201生物吸附法0.71.111傳統(tǒng)曝氣法0.81.11延時曝氣法1.41.80.530.188表31722部分工業(yè)廢水的a' . b值污水劃稱b1石油化工廢水0.750.16含酚廢水0.56漂染廢水0.50.60.065合成纖維廢水0.550.142煉油廢水0.550.12亞硫酸漿粕廢水0.400.185制藥廢水0.350.354制漿造紙廢水0.380.992汁算需氧量時.應該合理地選用/、b值最好通過試驗確左。其求泄方法如下，將0. 750 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2QSI/X, V (kgB0D/(kgMLVSS d)（3.

8、17.10）式改寫下列的形式O2/X; V二 a' QSr/ Xz V+bJ （3. 17.81） 以QSr/X' V為橫坐標，以O2/X' V為縱 坐標，代入試驗所取各組數(shù)據(jù)（分別以M、N2 Nj表示）作圖，得直線，其斜率為/值， 縱坐標的截距為b值（見圖31769）。0.25由于一日內(nèi)進入曝氣池的廢水量和BOD5 的濃度是變化的，所以設汁時還應考慮最大時 需氧量（O2max），其計算公式為：O2rmx 二（a KQS+br Xr V） /24 （3.17.82） b 式中K時變化系數(shù)。-（2）供氣咼供氣量應按照鼓風曝氣型式或機械曝氣型式兩種情況分別求左。鼓風曝氣供氣

9、量的計算釆用鼓風曝氣裝置時，曝氣池的日平均供氣星（G）按公式（3.17.58） . （3.17.59）及（3.17.63）等求定。就此請參閱本章174二、三各節(jié)有關(guān)內(nèi)容, 計算方法通過例題說明。將最大時需氧量（ChmaJ）代入（3.17.63）式中，可求出最大時轉(zhuǎn)移到曝氣池的氧量（R（）nQ， 然后按（3.17.66）式求得最大時供氣量。最小時供氣量可按平均供氣量的1/2訃算。三、二次沉淀池的計算與設計二次沉淀池的作用是泥水分離使混合液澄淸，濃縮和回流活性污泥。英工作性能，對活 性污泥處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥的濃度有直接關(guān)系。初次沉淀池的設計原則一般也適用于二次沉淀池，但有如下一些特點：

10、活性污泥混合液的濃度較髙，有絮凝性能，其沉降屬于成層沉淀。 活性污泥的質(zhì)量較輕，易產(chǎn)生異重流，因此，設計二次沉淀池時，最大允許的水平流 速（平流式、輻流式）或上升流速（豎流式）都應低于初次沉淀池。 由于二次沉淀池起著污泥濃縮作用，所以需要適當?shù)卦龃笪勰鄥^(qū)容積。二次沉淀池的計算與設計包括：池型的選擇：沉淀池（澄淸區(qū)）而積、有效水深的計算: 污泥區(qū)容枳的訃算等。1. 二次沉淀池池型的選擇平流式、豎流式和輻流式三種類型沉淀池都可用于充作二次沉淀池；為了提髙效率，近 年來人們在平流式和豎流式沉淀池上加裝斜板（管），形成斜板沉淀池。帶有機械吸泥及排泥設施的輻流式沉淀池，比較適合大型廢水處理廠：方形多斗輻

11、流式 沉淀池常用于中型廢水處理廠：對小型廢水處理廠，則多采用豎流式沉淀池或多斗式平流式 沉淀池。曝氣沉淀池一般多用于小型廢水處理廠。2、二次沉淀池面積和有效水深的計算二次沉淀池澄淸區(qū)的而積和有效水深的計算有表而負荷法和固體通量法等。在實際工程 設計中常用的是表而負荷法。（1）表面負荷法二次沉淀他的表面負荷為單位時間內(nèi)單位而積所承受的水量。表31723列舉岀采用 表面負荷法求世二次沉淀池澄淸區(qū)的而積（A）和有效水深（H）的計算公式。表31723中的u值大小與廢水水質(zhì)和混合液污泥濃度有關(guān)，該值一般介于 0.20.5mm/s之間，其相應的q值為0.721.8m3 /（m2-h）o當廢水中的無機物含量

12、較髙時, 可采用較高的u值：而當廢水中的溶解性有機物較多時，則u值宜低。混合液污泥濃度較高 時，u值較小，反之u值較大。表31724所列舉的是混合液污泥濃度與u值之間的關(guān)系, 供設計參考。表31723表面負荷法計算二沉池面積和有效水深的公式計算公式符號說明A = Qma/q = Qmax/3.6uH = Qnm-t/A=qtA二次沉淀池的而積，m?Qmax廢水最大時流雖:，m3/llq水力表而負荷，m* 5* h）ii活性污泥成層沉淀時的沉速，mm/sH澄淸區(qū)水深，m：t二次沉淀池水力停留時間，h°表31724混臺液污泥濃度與u值之間的關(guān)系MLSS (mg/L)u (mni/s)ML

13、SS (mg/L)U (mm/s)2000W0.550000.22300003560000840000.28700004二次沉淀池而積以最大時流量作為設汁流量，而不計回流污泥量。但中心管的il算，則 應包括回流污泥在內(nèi)。澄淸區(qū)水深，通常按水力停留時間來確左，一般取值為1.52.5h。（2）固體通量法固體通量法也稱固體而積負荷法，英左義是單位時間內(nèi)通過單位而積的固體質(zhì)量。對于 連續(xù)流的二次沉淀池，懸浮固體的下沉速度為沉淀池底部排泥導致的液體下沉速度與在重力 作用下懸浮固體的自沉速度之和。用固體通量法計算沉淀池而積（A）的公式列舉于表 31725中。該表中的Ug值一般取0.250.5m/h。表31

14、725固體通量法計算沉淀池面積的公式公式符號說明A= QmaxX/G,Gi =Ug-Xr + UoXG（固體通量、即固體而積負荷值，kg/（m2d） u由排泥引起的污泥下沉速度，m/dX,沉淀池底流回流污泥濃度，kg/m3 uo初始濃度為X的成層沉淀速度，m/dX污泥混合液的初始濃度，kg/nP表31725中所涉及的參數(shù)數(shù)值，往往需要通過試驗確泄，在實際工程設計中，也常 常根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確左固體而積負荷值。一般二次沉淀池的固體而積負荷值為140-160kg/ （njd）：斜板（管）二次沉淀池可加大到180195kg/ （m2-d）。有效水深可按停留時間來確立。(3)池邊水深和出水堰負荷 池邊水

15、深：為了保證二次沉淀池的水力效率和有效容積，池的水深和直徑應保持一泄 的比例關(guān)系，一般可采用表3-17-26中所列舉的數(shù)值。 岀水堰負荷：二次沉淀池的出水堰負荷值，一般可以在1.52.9L/(m-s)之間選取。表31726二次沉淀池池邊水深值二次沉淀池直徑(m)池邊水深(m)10203.020303.5>304.03.污泥斗容積的計算污泥斗的作用是貯存和濃縮沉淀污泥，由于活性污泥易因缺氧而失去活性和腐敗，因此污泥斗容積不能過大。對于分建式沉淀池，一般規(guī)肚污泥斗的貯泥時間為2h,故可采用下 式來計算污泥斗容積(Vs)。V=4 (1+R) QX/( (X+Xr) 24 )= (1+R) QX

16、/( (X+Xr) 6 )(3.17.83)式中 Q廢水流星:，m3/li:X混合液污泥濃度，mg/L：X,回流污泥濃度，mg/L：R回流比；Vs活泥斗容積，m-U對于合建式的爆氣沉淀池，沉淀區(qū)的而積和池深確泄之后，其污泥區(qū)的容積也就隨著池 的構(gòu)造而確定了，勿需進行單獨計算。污泥斗中的平均污泥濃度(XJ ,可按(3.17.82)、(3.17.83)式計算：Xs=0.5 (X+Xr)(3.17.84)&二X ( 1+R ) /R(3.17.85)4.污泥排放量的計算二次沉淀池中的污泥部分作為剩余污泥排放，英污泥排放量應等于污泥增長量(X),可按(3179)式計算(見本章171 “有機物降

17、解與微生物增殖”有關(guān)內(nèi)容)。a、b值的確定是很重要的，以通過試驗求得為宜，求泄方法與a'、b'求泄法類似。 對于生活污水或性質(zhì)與其相類似的廢水，a值一般可取0.50.7, b值可取0.05-0.1。表 3173中(見本章171)曾列舉了部分工業(yè)廢水的a、b值。四、污泥回流系統(tǒng)的計算與設計污泥回流系統(tǒng)的計算和設訃內(nèi)容有：污泥回流量的訃算：污泥回流設備的選擇與設 計。1. 污泥回流量的計算污泥回流量是關(guān)系到處理效果的重要設計參數(shù)，應根據(jù)不同的水質(zhì)、水量和運行方式， 確定適宜的回流比(參見表31720) o污泥回流比也可按(3.17.83)式計算，該值的大小取決于混合液污泥濃度和回流

18、污泥濃 度，而回流污泥濃度又與SVI值有關(guān)，在表31727列舉的是這三個參數(shù)之間的關(guān)系。表31727 R、SVK 和X值之間的關(guān)系SVIX；(kg/ m3)在下列X值(kg/n?)時的R值1.52.03.04.05.06020.00.080.11080.250.338015.00.110.150.250.360.5012010.0080.250.430.671.00150&00.240330.601.001.702405.00.430.671.504.00在實際曝氣池運行中，由于SVI值在一左的幅度內(nèi)變化，并且需要根據(jù)進水負荷的變 化，調(diào)整混合液污泥濃度，因此，在進行污泥回流設備設汁時

19、，應按最大回流比設計，并使 其具有在較小回流比時工作的可能性。以便使回流污泥可以任一左幅度內(nèi)變化。2. 污泥回流設備的選擇與設計合建式的曝氣沉淀池，活性污泥可從沉淀區(qū)通過回流縫自行回流曝氣區(qū)。而對分建式曝 氣池，活性污泥則要通過污泥回流設備回流。污泥回流設備包括提升設備和輸泥管渠。常用的污泥提升設備是污泥泵和空氣提升器。污泥泵的型式主要有螺旋泵和軸流泵，其 運行效率較高，可用于各種規(guī)模的廢水處理工程；空氣提升器的效率低，但結(jié)構(gòu)簡單、管理 方便，且可在提升過程中對活性污泥進行充氧，因此，常用于中小型鼓風曝氣系統(tǒng)。選擇污泥泵時，首先應考慮的因素是不破壞污泥的特性，運行穩(wěn)泄、可靠等。為保證活 性污泥

20、回流系統(tǒng)的連續(xù)運行，必須設備用泵?？諝馓嵘魇抢蒙汗軆?nèi)外液體的密度差而使污泥提升的。空氣提升器（參見圖31770）設在二次沉淀池 的排泥井或在曝氣池的進口處專設的污泥井中。每座污泥回流井只宜設一個升液管，而且只與一個二次沉淀他的污泥斗連通，以免造成二次沉淀池排泥量相互間的 干擾。污泥回流比可以通過調(diào)節(jié)進氣閥門控制。升液管在回流井中最小浸沒深度（HJ ,按下式計算：Hu=H】/ 5-1）式中Hi一提升高度，m：n密度系數(shù)，一般取22.5o空氣用星（Qu）一般為最大提升污泥雖:的35倍，也可按下式計算：Qu=KuQsHi/ 231g（ （Hu +10） /10）n ）（3.17.87）式中Qu

21、空氣用量，mVh：Ku安全系數(shù)，一般采用1.2：Qs每個升液管設計提升流量，mVh：n效率系數(shù)，一般為0.350.45o空氣壓力應大于浸沒深度（Hu） 3kPa以上。一般空氣管的最小管徑為25mm,升液管的最小管徑為75mm五、曝氣沉淀池的構(gòu)造設計曝氣沉淀池多呈圓形并用表面機械曝氣裝宜。在構(gòu)造設il方而有下列基本要求。1. 曝氣沉淀池的池體曝氣沉淀池的直徑一般不宜20m；水深不宜5m：沉淀區(qū)水深（hj宜在12m之間： 曝氣簡直壁的高度（h:）應h“ 一般為hc-hO. 414B （B為導流區(qū)寬度）。曝氣沉淀池池底斜鄙與水平成45°角：曝氣筒保護高度為0.81.2m。2. 回流窗孔回流

22、窗孔流速應為100200mm/s,苴回流窗孔的總長度為曝氣筒周長的30%左右，回 流窗調(diào)節(jié)高度為50150mm。3. 回流縫回流縫的流速為2K）mm/s,回流縫的寬度（b） 般為150-300mm,回流縫處的順 流圈長度（L）為0.4-0.6m,而順流圈直徑（DJ則應略大于曝氣沉淀池池底直徑（D3） »4. 導流區(qū)下降流速導流區(qū)下降流速為15nini/s左右。5. 容積系數(shù)曝氣簡、導流室等墻厚所增加的容積百分數(shù)（容積系數(shù)）為3-5%左右。例某一城市的日廢水排放量為20000nr時變化系數(shù)為1.4, BOD,為320mg/L，總 氮為40mg/L，總磷為8mg/L,擬采用活性污泥法進行

23、處理，要求處理后的出水BOD5為 30mg/L,試計算與設計該活性污泥法處理系統(tǒng)。解1. 工藝流程選擇（1）廢水處理程度廢水的BOD5為320mg/L,經(jīng)初次沉淀池處理后；其BOD5按降低25%計，則進入曝氣 池的B0D5濃度（Su）為：S«=32OX （1-25%） =240mg/L=0.24kg/m3則：Sr=SoSc=240 30 = 210mg/L=0.21 kg/ m5E=S/SoX 100%=210/240X 100% = 87.5%（2）活性污泥法的運行方式根據(jù)提供的條件，采用傳統(tǒng)曝氣法。但應考慮按階段曝氣法和生物吸附再生法運行的可 能性。曝氣池為廊道式，二次沉淀池為輻

24、流式沉淀池。采用螺旋泵回流污泥。（3）處理流程活性污泥處理系統(tǒng)中污水及回流污泥流程如下（污泥處理部分略）：原廢水初沉池丁>1曝氣池二沉池 處理水' 回流污泥 剩余污泥2. 曝氣池及曝氣系統(tǒng)的計算與設計（1）曝氣池的計算與設計 污泥負荷率的確泄：根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，本曝氣池采用的污泥負荷率（NJ為OJkgBODs/ （kgMLVSS - d） 污泥濃度的確左：根據(jù)M值，SVI值在80150之間，取SVI=120 （滿足要求）, 另取r=1.2, R=50%, f=0.75,經(jīng)計算得曝氣池的污泥濃度（X，）為:X =R-rX103-f/（ （1+R） SVI ） =0. 5X1. 2X 1

25、（PXO. 75/ （1+0.5） X 120=2. 5kkkg/ m3 曝氣池容積的確定：曝氣池的容積為：V=QS/ （X Ns） =20000X0.21/2.5X0. 3=5600 m3 曝氣池主要尺寸的確定曝氣池面積：設兩座曝氣池5=2）,池深（H）取4.0m,則每座曝氣池的而積（FJ 為：Fi=V/ （n-H） =5600/2X4=700 m2曝氣池寬度：設池寬（B）為6m, B/H=6/4=1.5,在1一2之間，符合要求。曝氣池長度：曝氣池長度L=Fi/B=700/6=l 17m, L/B=l 17/6=19.5> 10,符合要求。曝氣池的平而形式：設曝氣池為三廊道式，則每廊道

26、長L'二L/3二39m。具體尺寸標于例 圖1中。取超高為0.5m,故曝氣池的總高度H' =4.0+0.5=4.5m。曝氣時間：曝氣時間（如）為：tni=24V/Q=5600 X 24/20000=6.72h進水方式設汁：為使曝氣池能按多種方式運行，將進水方式設計成即可在池首端集中進 水，按傳統(tǒng)活性污泥法運行；也可沿池長多點進水，按階段曝氣法運行：又可集中在池中部 某點進水，按生物吸附法運行。(2)曝氣系統(tǒng)的計算與設計例圖1曝氣池平而計算圖 日平均需氧屋：按表31721,選用a'二0.5, b' =0. 15：則日平均需氧疑為： O2=ar QS+b VX'

27、;二(0.5X20000X0.21 +0.15X5600X2.5) =4200kg/d=175kg/h 最大時需氧量：因為時變化系數(shù)K=1.4,所以最大時需氧量為：O2rax= (0.5X20000XI.4X 0.21+0.15X56OOX2.5) /24二210kg/h 最大時需氧量與平均時需氧量的比值為：210/175=1.2每日去除的BODs為：QSr=20000X0.21 =4200kgBOD5/d去除每kgBOD5的需氧量(O2)為：AO2 = 4200/4200 = lkgO2/kgBOD5 其他用氣量：在本設計中，除曝氣池用空氣外，還有輻流式沉淀池(污泥提升部分)、 曝氣沉砂池等

28、處理設施用空氣，以及非工藝設備的用氣，均應加以計算，以便在設計供氣裝 宜時協(xié)同考慮(本計算中此部分略)。 供氣量：采用直徑為300 mm的圓盤式微孔曝氣器，安裝在距曝氣池底0.2m處，故 實際浸沒深度為3.8m。計算溫度按最不利條件考慮(本設汁泄為30°C)。查表3-17-4 可知，水中溶解氧飽和度分別cs<2o1=9.17kg/L, cs <3«)=7.63kg/Lt微孔曝氣器出口處的絕對壓力(Pb)為：Ph 二1.385X103微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率(E.J取15%,則空氣離開曝氣池時氧的百分比為：Q(=21 (1Ea) /( 79+21 (1Ea) )X

29、100%=21 (105)/( 79+21 (10.15) )X100%=I8.43%曝氣池中的平均溶解氧飽和度(按最不利溫度條件考慮)為：cs(30>=cs( Pd/( 2.066X 105)+Q,/42)=7.63( 1.385/2.066+18.43/42)=7.63 X 1.109=8.64mg/L 溫度為20°C時，曝氣池中的溶解氧飽和度為：Csm<20> =9.17X1.109=10.17mg/L溫度為20°C時，脫氧淸水的充氧量為：R(>=Ri Csmr2o>/ a ( B P (Csm(3o>c()X 1.024 20*

30、=294.93kg/h取 a =0.82, B =0.95, P =1.0, =2.0mg/L> 貝lj：175X107Ro= =29493kg/h0.82 (0.95X1X8.462) X 1.219相應最大時的需氧量為：210X10.17Ronux= =353.92kg/h0.82 (0.95X1X8.462) X 1.219曝氣池的平均時供氣量為：Gs=Ro/ (0.3XEa)=294.93/ (0.3X0.15) =6554n?/h最大時需氧量的供氣量為：Gsmax=Romax/(0.3XEA)=353.92/ (0.3X0.15) =7864.89m3/h去除每kgBOD5的供

31、氣雖為：6554/4200X24=37.45 mVh每立方米廢水的供氣量為：6554/20000 X 24=7.86m3/m3 廢水 空氣管道計算：例圖2為空氣管道計算簡圖。如圖所示，兩相鄰廊道間設一條供氣干 管，共設三條干管，每隔3m設一豎管，則每條干管上設13對豎管，共計78根豎管，每根 豎管最大供氣量為：7864.89/78= 100.83m3/h空氣干管與支管的管徑應根據(jù)所通過的空氣流量和相應的經(jīng)濟流速來確定，其汁算結(jié)果 列于例表1中：鼓風機房至曝氣池上最不利點的空氣管道壓力損失也列于該表中。例圖2空氣管道計算簡圖 例表1空氣管道壓力損失計算表管道 編號管段 長度 L(m)空氣 流量

32、(ni3/h)空氣 流速 (ni/s)管徑D(mm)配件管道當 量長度 Lo(m)管道計 算長度 L+Lo(m)壓力損失h(Pa/m)(Pa)125.210236100彎頭2,四通1,閘門110.4315.632.34236.61233.02047.2100四通1,大小頭11.854.85&81242.74343.04086.4150四通11.884.883.62617.69453.06129.6150四通11.884.888.18339.93563.081612.8150四通1，大小頭13.026.0214.11284.95673.010209.0200四通12.655.655.66

33、432.00783.0122410.8200四通12.655.657.52642.52893.0142812.6200四通12.655.659.71254.879103.0163214.4200四通1,大小頭14.267.2612.27089.0810113.0183610.4250四通13.476.474.80231.0711123.0204011.5250四通13.476.475.78237.4112133.0224412.7250四通13.476.478.03651.9913143.0244813.9250四通13.476.479.01658.33141513.5265215.0250彎

34、頭1,閘門19.9923.4910.290241.71151630.0792113.8450四通彎頭229.8859.803.822228.56合計 1089.46從例圖2和例表1可知，鼓風機房至最不利點的空氣管逍壓力損失為1.089l09kP花 取微空曝氣器及配管的空氣壓力損失為4.9kPa,則總壓力損失為1.09+4.9=5.99kPao(5)鼓風機選擇 鼓風機所需壓力(PJPt= ( 4.00.2) x 9.8+5.99+3 二 46.23kPa。 鼓風機所需供氣量最大時：Gs(imx)=7864.89m3/h：平均時：Gs=6554m7h：最小時:Gs(min)=3277m3/h<

35、;> 鼓風機型號：采用風量為60n?/min,靜壓為49kPa的羅茨鼓風機四臺，其中一臺備 用。高負荷時三臺工作，平時二臺工作，低負荷時一臺工作。3. 二次沉淀池的計算與設計二次沉淀池采用輻流式，用表而負荷法進行計算。(1) 表而積廢水最大時的流量(Qmax) =1.4Q/24=1167m3/h,表面負荷值(q)采用1.2m3/(m2 -h), 則表面積(A)為：A=Qnm/q = l 167/1.2=972.5m2設兩座二沉池5 = 2)，則每座二沉他的表而積(A,)為：(Ai) = 972.5+2.486=486.3m2(2) 直徑二沉池的直徑(D)為：D= (4A/n) 1/2 =

36、 (4X486.3/n) ,?2=24.88%25m(3) 有效水深取水力停留時間為2h,則有效水深(H)為：H=Qmax t/A=l 167 X 2/972.5=2.4m(4) 污泥斗容積取回流比R=50%，則回流污泥濃度為：Xr=X (1+R) /R=X,(1+R) /Rf=2.5X (IP. 5) / (0.5X0. 75) =10kg/m3污泥斗的容積(Vs)為：Vs=4 (1+R) QX/ ( (X+Xr) 24) =4X20000X3. 3/ ( (3.3+10) X24) =1240. 6m5 每個污泥斗的容積(VsJ為：Vsl=1240.64-2 = 620.3m34. 污泥回

37、流系統(tǒng)的計算與設計(1) 污泥回流量根據(jù)實驗結(jié)果，污泥回流比可采用50%,最大污泥回流比為100%,則按最大污泥回流 比計算，活泥回流(Qr)為：Qr=RQ=l X833.33=833.33nP/li(2) 污泥回流設備選擇采用螺旋泵進行污泥提，其提升高度應按實際髙程布置來確左，本設計定為2.5m根據(jù) 污泥回流量(R=100%),選用外徑為700mm,提升量為300mVh的螺旋泵四臺英中一臺 備用。5. 污泥排放量計算取a值為0.6, b值為0.075,則每日污泥的增長量(排放量)為：X=0.6X 20000 X 0.210.075 X 5600 X2.5=l 470kg/d6. 營養(yǎng)物質(zhì)的平

38、衡計算(1) 氮每日從廢水中可獲得的總氮量為：0.04X20000=800kg/d,而每日污泥所需要的氮疑為: 0.122X1470= 179.34kg/d,故不需要向廢水中補充氮。(2) 磷每日從廢水中可獲得的磷量為：0.008X20000 =160kg/d,而每日污泥所需要的磷量為： 0.023XI470=33.8lkg/d,故不需要向廢水中補充磷。例某工廠對所排放的廢水擬采用曝氣沉淀池進行處理。苴廢水設計流量為2OOm3/h, BOB為300mg/L,預處理可去除30%。根據(jù)小型試驗結(jié)果，其設計參數(shù)為：Ns=0.4kgBOD5/ (kgMLVSS -d) , ScW30mg/L, X&#

39、39; =3kg/m AO2= 1.0kgO2/kgBOD5, R=5,試計算曝 氣沉淀池的主要尺寸和選擇曝氣葉輪。解1. 曝氣區(qū)容積曝氣區(qū)進水的BODs濃度為：So=300X (1 30%) =21 Omg/L=0.21 kg/m?Sr=S。一 Se=0.21 .03=0.18kg/nP廢水的設計流量為:200 X 24=4800m3/d擬采用兩座曝氣沉淀池，則每座的容積為：V=QS«/ (NX n) =48000X0.18/0.4X3X2=360m32. 沉淀區(qū)而積和容積因 X' =3kg/m 取 f=0.75,貝ij X = X' /f= 3/0.75=4kg/

40、nPo 查表 31724,得 u=0.28mni/s,故每座沉淀區(qū)的而積(A3)為：As=Q/3.6un=200/3.6 X 0.28 X 2=99.2 lm2取沉淀時間為1.5h,則每個沉淀區(qū)容積(V?)為：V2=Qt/n=200X1.5=150 n?沉淀區(qū)的髙度(山)為：hi = V2/V3= 150/99.21=1.51m (在 12m 之間)3. 需氧量需氧量(O2=Rt)為：Ch=OuQSi/n =1.0X200X08/2= 18kgOVh取計算溫度為 3(TC, a =0.8, 0=0.9, P =1.0, cL=2.0mg/L,則充氧量(&)為:Rd 20)18X9.17Ri>=a (CL)XI. 0240.8 (0.9X1X7.632) XL 219=34. 78kgO2/h4. 曝氣葉輪規(guī)格與曝氣筒直徑(1) 曝氣葉輪采用泵型葉輪，根據(jù)其性能,選用直徑(d)為1.2m的葉輪，其轉(zhuǎn)速為5470r/min, Ru 為 21 一!3kgO2/h。(2) 曝氣筒直徑采用曝氣池直徑與葉輪直徑之比為6,則曝氣筒的直徑(DJ為：Di=6d=6X 1.2=7.2m曝氣簡的而積為為：Ai=7lDl2/4 = n X