曝气系统设计计算

曝气生物滤池计算

主要优点

*由于BIOSTYR(r)工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；

*占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；

*池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；

*全部模块化结构，改扩建容易，工期短；

*上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；

*可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；

*不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；

*穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；

*自动化程度高，操作人员少；*低温运行稳定，受温度影响很小；

*由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；

*工艺操作灵活，同一滤池内可同时完成硝化的反硝化的功能。

1 原理

曝气生物滤池的基本原理是在一级强化的基础上，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用。实现污染物在同一单元反应器内的去除。曝气生物滤池借鉴了生物接触氧

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

处理规模 m /d 基础资料 进水 出水

3

输入值 1000 BOD5 TN 200 50

NH4-N 40 15 25 5

悬浮物 50 10

处理规模

m

3/d基础资料进水

出水输入值1000BOD5TN20050NH4-N4015255悬浮物5010

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

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Rs Ro

Rs

Ro

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

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项

qRc单位数值kgO2/kgBOD50.685△S（BOD5)mg/LTBOD5mg/La系数kgO2/kgBOD5b系数kgO2/kgBOD5X0mg/L项单位RskgO2/天RCkgO2/天RNkgO2/天RDNkgO2/天Qm3/dqRCkgO2/kgBOD5TBOD5mg/L△S（TN)mg/L

△S（TKN)mg/L1502000.820.2850数值156.913791.471.510000.6852002520

根据最新标准设置的曝气生物滤池曝气量计算表,简单易懂

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项

曝气生物滤池设计

1 曝气生物滤池滤料体积 V QS0300

1000N 150 15m3

v1000 3

BOD容积负荷选3KgBOD5m3 d，采用陶粒滤料，粒径5mm。

2 滤料面积

滤料高度取h3=3m A V 15 5m2

h

33

滤池采用圆形，则滤池直径d4A

1 4 5

3.14 2.52m，取2.5m

取滤池超高h1=0.5m，布水布气区高度h2=1.0m，滤料层上部最低水位h4=1.0m，承托层高 滤池总高度H=5.8m

3 水力停留时间

空床水力停留时间tV 2.52 3

1 Q 4 300 24 1.2h

实际水力停留时间t2 t1 0.5 1.2 0.6h

4 校核污水水力负荷 Nq Q

A 300

61.15m3m2 d 2.55m3m2 h

4 2.52

5 需氧量

OR=0.82 (△BOD5

BOD) 0.32 (XO

BOD) h5=0.3m

设KLa(20) 0.3， 0.8，进水溶解性BOD5BOD 0.7

5

KLa(T) K(T 20)

La(20) 1.024

KLa(28) 0.3 1.024(28 20) 0.4

出水SS中BOD含量： SMLVSS5

ss MLSS X.

中国工程建设标准化协会标准

鼓风曝气系统设计规程

Design standard of aeration blowing system

CECS 97 : 97

主编单位：北京建筑工程学院

审查单位：中国工程建设标准化协会工业给水排水委员会 批准日期：1997年12月30日

前 言

现标准《鼓风曝气系统设计规程》CECS 97 ：97为中国工程建设标准化协会标准，推荐给有关单位使用。在使用过程中，请将意见及有关资料寄交北京和平街北口中国寰球化学工程公司中国工程建设标准化协会工业给水排水委员会（邮编：100029），以便修订时参考。

本规程主编单位：北京建筑工程学院

主要起草人：李艳城、王茂才

中国工程建设标准化协会

1997年12月30日

1 总 则

1.0.1 为使生物处理曝气系统设计满足工程建设需要，特制定本规程。 1.0.2 本规程包括曝气器、供风管道、风机的选型及机房设计。

1.0.3 本规程适用于新建、扩建、改建的城市污水处理工程或工业污水处理工 程中的生物处理鼓风曝气系统的设计计算。 1.0.4 鼓风曝气系统设计除按本规程执行外，尚应符合现行有关的国家标准的规

定。

2 术 语

2.0.1 曝气器 a

AVS精确曝气控制系统

Energy Saving solution for Wastewater Treatment Plant

AVS精确曝气控制系统

生物处理工艺是目前广为采用的污水处理技术，其过程是一个复杂的生化过程，曝气控制（溶解氧

控制）是其中一个非常重要的环节。不同的工艺，对曝气控制方式也有所不同，但是在几乎所有的采用生物处理工艺的污水厂中，曝气始终是最重要的能耗环节。从一些国内的污水处理厂耗电量来，曝气占据了总耗电量的50-70%，所以曝气系统是整个污水厂节能降耗运行的关键环节。

AVS（Aeration Volume control System）精确曝气系统是一个智能控制系统，旨在为生物处理工艺提供精确曝气，即实现精确溶解氧（DO）控制。AVS的核心是生物处理过程建模（ASM模型）和鼓风曝气精确配气调节，在控制过程中其模型会根据系统的在线数据进行自动的优化调整。 采用AVS，能够为污水处理企业带来一下益处：

◆ 根据真实需求实现节能曝气，有助于实现污水厂节能运行；

◆ 为各种复杂工艺提供精确供气方案，适用于多种活性污泥处理工艺及其改良工艺（AO,AAO,SBR等）；

◆ 有助于实现溶解氧分布控制，为工艺优

曝气工艺与纯氧曝气

曝气是指水与气体接触，进行溶氧或散除水中溶解性气体和挥发性物质的过程。 是将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。在废水的活性污泥法中，混合液的溶解氧必须用曝气法补给。

曝气可借助如下方法实现：

（1）将液体在空气中喷洒，例如生物滤池；

（2）使空气气泡通过液体扩散，例如鼓风曝气；

（3）不断更新液面促使空气在界面向液相转移，例如机械曝气。 空气曝气法是一种广泛用于水处理工艺中的技术。但是，由于空气中氧的含量只有21%，加之氧气又是一种难溶于水的气体，因此当采用空气曝气法时，必然造成设备体积庞大，占地面积和投资都比较大的缺点。从而出现了以纯氧代替空气的纯氧曝气法 。

纯氧曝气活性污泥法是在19世纪60年代由西方国家在传统活性污泥法基础上发展起来的一种高效污水处理方法。在美国和欧洲，纯氧技术已成功用于城市和工业污水处理中，建立新厂和旧厂的改造共达500多个项目。在提高污水排放水质、增加处理能力、提高灵活性、降低能耗和减少剩余污泥量方面，这些项目均取得了良好的效果。 我国现有城市污水处理厂80%以上采用的是普通曝气活性污泥法， 存在工程造价高、占地面积大、不耐冲击负荷、能耗高

某城镇污水包括生活水和工业生产废水，其平均水量如下， （1）生活污水量 Q1=78000m3/d （2）工业废水量 Q2=64000m3/d 请计算曝气沉砂池的各部分尺寸。 曝气沉砂池的计算工程

查表的变化系为1.47

（1）池子总有效容积（V） 设最大设计流量时流行时间t=2min，

则 V?Qmaxt?60?2.1?2?60?m?25?2

3（2）水流断面面积（A） 设最大设计流量时水平流速 v1?0.1m/s， 则A?Qmaxv1?2.10.1?21?m2?

（3）池总宽度（B） 设设计有效水深 h2?2.5m，

则B?Ah2?212.5?8.4?m?

（4）每格池子宽度（b） 沉砂池设3格

b?Bn?8.43?2.8?m?

宽深比

bh2?1.12 符合要求

（5）池长（L）

L?vA?25221?12?m?

（6）每小时所需空气量 设 d?0.2m3/m2每m3污水的空气量

q?dQmax?3600?0.2?2.1?3600?1512?m/h?

3（7）沉砂槽几何尺寸确定

设沉砂槽底宽0.5m，沉砂槽斜壁与水平面的夹角为 60?，沉砂槽高度

h3?0.4m，沉

本计算书环境工程专业曝气生物滤池计算书,可供环工及其他专业人员参考!

曝气生物滤池设计

1 曝气生物滤池滤料体积 V QS01200 240 96m3 1000Nv1000 3

BOD容积负荷选3KgBOD5m3 d，采用陶粒滤料，粒径5mm。 2 滤料面积

滤料高度取h3=2m A V96 48m2 h32

滤池采用圆形，则滤池直径d1 4A

4 5 2.52m，取2.5m 3.14

取滤池超高h1=0.5m，布水布气区高度h4=1.0m，承托层高 滤池总高度H=5.8m

3 水力停留时间

空床水力停留时间t1 V20 3 24 1.2h Q1200

实际水力停留时间t2 t1 0.5 1.2 0.6h

4 校核污水水力负荷

Q1200 60m3m2 d 2.5m3m2 h Nq A20

5 需氧量

OR=0.82 (

设

进水溶解性BOD5△BOD5X) 0.32 (O) BODBODKLa(20) 0.3BOD5 0.7 ， 0.8，

KLa(T) KLa(20) 1.024(T 20)

KLa(28) 0.3 1.024(28 20) 0.4

出水SS中BOD含量：

MLVSS 5KSss Xe 1.42

曝气生物滤池设计

1 曝气生物滤池滤料体积 V?QS01000Nv?300?1501000?3?15m3

，采用陶粒滤料，粒径5mm。

BOD容积负荷选3KgBOD2 滤料面积

滤料高度取h3=3m A

滤池采用圆形，则滤池直径d1?Vh3?153?5m25m?d3

?4A??4?53.14?2.52m，取2.5m

取滤池超高h1=0.5m，布水布气区高度h2=1.0m，滤料层上部最低水位h4=1.0m，承托层高h5=0.3m 滤池总高度H=5.8m 3 水力停留时间

空床水力停留时间t1

实际水力停留时间t2QA?VQ???2.5?34?3002?24?1.2h

??t1?0.5?1.2?0.6h

4 校核污水水力负荷 Nq5 需氧量 OR=0.82 设

进水溶解性BOD5??300?4?61.15m23m2?d?2.55m3m2?h

?2.5?(△BODBOD5)?0.32?(XOBOD)

KLa(20)?0.3，

?0.7MLVSSMLSS?0.8，

进水总BOD

5

曝气沉砂池水力设计方程

Jerzy M. Sawicki1

摘要：本论文主要解决曝气沉砂池的尺寸问题。迄今为止对于曝气沉砂池尺寸的设计都是基于大量的运行经验，这些方法并没有考虑到曝气强度Q p和横向环流Q c.两者之间的关系。为了消除原有设计方法的缺点，本文提出了四种解释构想（原来是解释空气提升泵的），并加以分析。实验验证了这四种构想里面的三种，并且提出了Q p和Q c之间的关系。其次，提出了横向环流的简化模型。通过计算，得出恰当设计的曝气沉砂池的底部合成流速不会超过，沉砂池可去除的小颗粒的不淤流速。本文还以用了两个曝气沉砂池的实际工程实例（格丹斯克和格丁尼亚两个地方的污水厂的曝气沉砂池）。

关键词：水力设计，污水处理，沉淀，水循环，气泡

Introduction前言

曝气沉砂池是一种特殊的沉淀池，专门用来去除砂，灰粒，碎玻璃，种子，以及其他统称为“砂粒”的悬浮颗粒。沉砂池内设有曝气系统。曝气系统通常沿着沉砂池的一边设置在池子底部附近，曝气系统产生的气泡造成横向环流，横向环流与废水的纵向流动结合并且形成典型的螺旋流。曝气系统可被一组水力喷嘴代替。此时，横向运动由水的射流引起。然而，通常不建议采用水力喷嘴。循环量必须足够高，能使比较轻的物质，如有机物、小