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1、中州大学毕业设计（论文）题目：城市污水处理系统设计学生姓名指导教师班 级环境监测与治理技术1班专 业环境监测与治理技术学 院化工食品学院目 录摘 要5ABSTRACT6引 言71格栅设计111.1设计说明111.2设计计算112 污水提升泵站设计132.1 设计说明132.2 设计选型133 曝气沉砂池设计133.1 设计说明133.2 池体设计143.3 曝气系统设计计算143.4 进水、出水及撇油143.5 排砂量计算154 提砂泵房与砂水分离器165 鼓风机房166 调节池的设计166.1 设计说明166.2 设计计算177 初沉池设计187.1 设计说明187.2 设计计算（如图3）1
2、88 曝气池及其曝气系统的设计208.1 曝气池的设计208.2 曝气系统的设计238.3 空气管的计算258.4 空压机的选择289 污泥回流系统的设计299.1 设计说明299.2 回流污泥量的计算299.3 剩余污泥量X的计算299.4 复核污泥龄c3110 二沉池的设计3110.1 设计说明3110.2 池体设计3210.3 二沉池固体负荷G3310.4 进水配水槽设计3410.5 出水渠设计3410.6 排泥装置与方式3511 回流污泥泵房3511.1 设计说明3511.2 回流污泥泵设计选型3612 接触消毒池与加氯时间3612.1 设计说明3612.2 设计计算36四 结语38参
3、考文献39致 谢40摘 要随着我国社会和经济的高速发展,环境问题日益突出,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健康,已经成为城市可持续发 展的严重制约因素。近年来,国家和地方政府非常重视污水处理事业,正以前所未有的速度推进城市污水处理厂的建设。本次主要是城市污水处理厂的设计，处理方法的核心构筑物是生物化处理-曝气池。污水主要经过格栅、沉砂池、初次沉淀池等预处理设备，去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，然后经推流式曝气池、二次沉淀池等主要的构筑物，去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，最后进行消毒投氯。达到规定标准可以进行中水回用或排放。关键词：城市污水处理 处理工
4、艺 沉淀池 沉砂池 回用 ABSTRACTAlthough our country society and the high-speeds developments of economy, the environmental problems get more and more outstanding day by day, especially the deterioration of the urban water environment, which has aggravated the shortage of the water resource. Influencing the pe
5、oples physical and mental health, it has already become the serious restriction factor of sustainable development of the city. In recent years, country and local government pay much attention to the sewage disposal, with the quick construction of sewage treatment plants urban for pace. It is mainly
6、a design of the urban sewage treatment plant this time, the key structures of the treatment method are the living beings treatment -Expose to the sun pool. mainly sewage the grid, sink the sand pool, precipitate apparatus of preconditioning such as the pool for the first time, remove and present sol
7、id pollutant which suspends the state in the sewage, then the angry pool, Precipitate main structures such as the pool, etc. twice, remove and present colloid and dissolve the organic polluter of the state in the sewage, sterilize and throw the chlorine. Reach and stipulate the standard can carry on
8、 the retrieval and utilization of normal water or discharge.Key Words: Sewage disposal of the city Handle the craft Precipitate the pool Sink the sand pool Retrieval and utilization引 言中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的14、美国的15，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最
9、贫乏的国家之一。 扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。到20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。 据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，呈逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。另一方面，随着城市和工
10、业的飞速发展，污水、废水的排放量与日俱增。据统计资料，我国城市污水的年排放量已达400多亿立方米，但在我国680多个城市中，仅有200余座在建或建成的污水处理厂，并且在近100个城市中，全国污水处理率只有25%左右。污水的大量排放，导致了水环境的污染和水资源可利用性的降低。根据中国环境保护远景目标纲要的要求，到2010年全国的污水平均处理率为：设市城市和建制镇不小于50%，设市城市不小于60%，重点城市不小于70%。按照污水综合排放标准的要求，为了满足出水排放标准，绝大多数城镇污水处理厂都必须二级生化处理或深度处理工艺技术。然而，我国城市平均每100万人才占有1座污水处理厂，而美国等发达国家则
11、为每1万人就占有1座（至20世纪70年代末，美国已有城市污水处理厂18000座，英国、法国、德国兴建有70008000座）。所以，为了保护环境和充分利用水资源，污水、废水的处理与再用已迫在眉睫，大力兴建污水处理厂势在必行。80年代，随着城市化进程的加快和城市水污染问题日益受到重视，城市排水设施建设有较快发展。国家适时调整政策，规定在城市政府担保还贷条件下，准许使用国际金融组织、外国政府和设备供应商的优惠贷款，由此推动了一大批城市污水处理设施的兴建。我国第一座大型城市污水处理厂天津市纪庄子污水处理厂于1982年破土动工，1984年4月28日竣工投产运行，处理规模为26万m3/d。在此成功经验的带
12、动下，北京、上海、广东、广西、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。 “八五”期间，随着城市环境综合治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大，城市污水处理设施的建设经历了一个发展高潮时期。到1995年，我国城市排水系统排水管道长度约为110062km，按服务面积计算，城市排水管网普及率为64.8。与1990年相比，城市排水管道增加54373km，平均每年增长10874km；城市污水处理厂169座(其中二级生化处理厂116座)，年处理污水17.49亿m3，处理率8.69。与1990年相比，城市污水处理厂增加89座(其中有北京高碑店、
13、天津东郊、石家庄桥西、广州大坦沙、无锡芦村、济南等大中型城市污水处理厂)，平均每年建污水处理厂17座。我国现有城市污水处理厂80以上采用的是活性污泥法，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。 “七五”、“八五”、“九五”国家科技攻关课题的建立与完成，使我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术、污泥处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果达到国际先进水平。同时，借助于外贷城市污水处理工程项目的建设，国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国，AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理工艺技术由过去只注重去除有机物
14、发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、高效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场，如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备与装置。 我国80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除BOD和SS为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。 AB法污水处理工艺于80年代初开始在我国应用于工程实践。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量
15、变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。 目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。应用较多的有奥贝尔氧化沟工艺，由我国自行设计、全套设备国产化，已有成功实例。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。 多种类型的SBR工艺在我国均有应用，如属第二代SBR工艺的ICEAS工艺，属第三代的CAST工艺、UNITANK工艺等。 随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家污水综合排放标准(GB89781996)也越来越严，特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问
16、题。由此开发了改良A/A/O工艺和回流污泥反硝化生物除磷工艺，并已开始在实际工程中应用。如泰安污水处理厂、青岛李村河污水处理厂、天津北仓污水处理厂、北京清河污水处理厂等。 “九五”期间，我国正式启动对“三河”(淮河、海河和辽河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)流域和“环渤海”地区的水污染治理，国家给予相应资金和技术上的支持。19961999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个，投资59.58亿元，日处理规模371.7万m3；在建项目109个，计划投资161.83亿元，日处理规模832.0万m3。 据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座，二级处理率约为
17、15。2000年用于城市污水处理工程建设的总投资约为150亿元。但目前绝大多数小城镇尚未建污水处理设施。随着我国城市化和工业化的发展,城市污水排放量必将大大增加。近20年来,我国城市污水年排放量以每年6%的速度增长,预测到2020年将超过500亿t。据统计现阶段我国城市污水处理率30%,二级处理率15%,工业用水的重复利用率为30%40%,实际可能更低,而发达国家为75%80%,甚至已达100%。经预测,如果要在2010年以前基本遏制城市水污染的蔓延趋势,保护城市供水水源,并在2030年以前使水环境有明显改善,2010年全国城市和建制镇的污水平均处理率应不低于50%,重点城市的污水处理率不低于
18、70%;2030年城市污水的有效处理率必须达到80%以上。否则我国的水污染不仅不能得到控制,甚至还要继续扩展。要达到以上目标,我们还要大力兴建城市污水处理厂,提高污水处理率。总之,我国城市污水处理厂的建设和污水回用工程的实施还大有潜力,应给予充分的重视,把它作为解决城市水危机的重要措施来实行。为了达到预期的目标，我们必须设计合理的污水处理系统，选择合适的工艺流程。本设计采用的是活性污泥法，通过以计算例题的形式，主要对城市污水常规处理工艺中的单元处理设施的工艺设计计算内容和要求进行具体介绍。内容包括调节池、配水池、格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池以及消毒设施等。 选题背景：某城市污水处理厂，
19、进水BOD5=200mg/l，SS=250 mg/l，要求出水BOD5=25mg/l，SS=60 mg/l，日处理污水量20104 m3/h，要求选用活性污泥法处理废水，请进行如下设计与计算。主要内容：污水处理工艺流程的选定；设计污水处理厂曝气池容积，确定曝气池的主要尺寸；计算需氧量，供气量及曝气系统的设计；其他相关设计。1格栅设计1.1设计说明 由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵，为减少栅渣量，格栅条间隙已拟定为25.00mm。设计流量：平均日流量Qd =2105m3/d=2.31 m3/s取总变化系数Kz
20、=1.2，则最大日流量Qmax=1.22.31=2.78 m3/s设计参数：栅条间隙b=25.00mm，栅前水深h=1.2m,过栅流速v=0.6m/s,安装倾角a=75。1.2设计计算1.2.1栅条间隙数（n）为 n=Qmax/bhv=2.78/(0.0251.20.6)154(条)1.2.2 栅槽有效宽度（B）设计采用10mm的圆钢为栅条，即s=0.01mB=s(n-1)+bn=0.01(154-1)+0.025154=5.38(m)1.2.3 通过格栅的水头损失h11.2.3.1 进水渠道渐宽部分的长度为L1。设进水渠宽B1=4.0 m，其渐宽部分展开角度 a1=20，进水渠道内的流速为0
21、.77m/s。 L1=（B-B1）/2tan a1=(5.38-4.0)/2tan20=1.92(m)1.2.3.2 栅槽与水渠道连接处的渐窄部分长度L2，m L2= L1/2=1.92/2=0.96(m)1.2.3.3 通过格栅的水头损失h1,m h1=(s/b)4/3（v2/2g）sinak=2.42(0.01/0.025) 4/3(0.62/19.6) sin753=0.038(m)1.2.3.4 栅后槽总高度H，m设栅前渠道超高h2=1.0m H=h+h1+h2=1.2+0.038+1.0=2.24(m)1.2.3.5 栅槽总长度L，m L= L1+ L2+1.0+0.5+H1/tan
22、a式中，H1为栅前渠道深，H1= h+h2，m L=1.92+0.96+1.0+0.5+（1.0+1.2）/tan75=4.97(m)1.2.3.6 每日栅渣量，m3/d W=86400QmaxW1/1000Kz式中，W1为栅渣量，m3/103 m3污水，格栅间隙为1625mm时，W1=0.100.05 m3/103 m3污水；格栅间隙为3050 mm时，W1=0.030.1 m3/103 m3污水。本工程格栅间隙为25mm，取W1=0.07 m3/103 m3污水。 W=864002.780.07/(10001.2)=14.01(m3/d)拦截物量大于0.2 m3/d，须机械除污。1.2.3
23、.7 格栅的选用根据上面计算，选用回转式格栅除污机，优点：可以自动清除污水中的悬浮物。型号：HF1100，五个，设备宽1100mm，耙齿栅度936mm，安装角度70，齿栅运动速度2m/min，栅片间净距10mm，功率175KW，介质最高的温度60。2 污水提升泵站设计2.1 设计说明 对于新建污水处理厂，污水只考虑一次提升。污水经提升后入曝气沉砂池。设计流量Qmax=1.0104 m3/h.2.2 设计选型 采用螺旋泵，设计流量Qmax=1.0104 m3/h，采用5台螺旋泵，单台提升流量为2000 m3/h。根据上面计算，采用LXB1500型螺旋泵6台，5用1备。该泵提升流量为2100230
24、0 m3/h，转速42r/min，头数3，功率55kw,占地面积（2.0016.0）m2。3 曝气沉砂池设计3.1 设计说明污水经螺旋泵提升后进入平流曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉砂池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸汽车外运。 设计流量Qmax=2.78 m3/s，设计水力停留时间t=2.0min,水平流速v=0.1m/s,有效水深H1=3.00m。3.2 池体设计3.2.1 曝气沉砂池有效容积（V） V=Qmaxt60=2.78260334(m3)共4格，每格有效容积V1
25、=V/4=334/4=83.5( m3)每格池平面面积为Ai= V1/ H1=83.5/3.0=27.83 (m2)3.2.2 沉砂池水流部分的长度（L） L=vt=0.12.060=12(m)则单格池宽B1=Ai/L=27.83/12=2.32m每组池宽 B=2B1=4.64m3.3 曝气系统设计计算 采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔板曝气。设计曝气量q=0.2 m3/( m3h)空气用量Qa=qQmax=0.22.783600=2001.6 m3/h =33.36 m3/min供气压力p=19.6kPa穿孔管布置：于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置2根穿孔曝气管，每格2根，共8根。曝
26、气管管径DN100mm，送风管管径DN150 mm。3.4 进水、出水及撇油 污水直接从螺旋泵出水渠进入，设置进水挡墙，出水由另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙均为1.5m。在曝气沉淀池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管DN200，人工撇除浮油，池外设置油水分离槽井。3.5 排砂量计算 对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产砂量约为 X1=2.03.0 m3/103 m3每日沉砂量（Qs）为 Qs=QmaxX1=2.41053.010-5=7.2 (m3/d)(含水率P=60%)假设贮砂时间为2.0d则存砂所需容积V=Qst=14.4 （m3)折算为P=85.0%的沉砂体积为V=14
27、.4(100-60)/(100-85)=38.4 (m3)每格曝气沉砂池设砂2个，共8个砂斗，砂斗高2.50 m，斗底平面尺寸（0.50.5）m2砂斗总容积为 V=82.5 (2.520.52+2.50.5)/3=51.6(m3)每组曝气沉砂池尺寸为 LBH=10.05.05.4详见图14 提砂泵房与砂水分离器选用直径0.5m钢制压力式旋流砂水分离器2台，一组曝气沉砂池1台。砂水分离器外形高度H1=11.4 m，入水口离地面相对高程为11.0 m，则抽砂泵静扬程为H0=11.0-（-3.5）=14.5mH2O,砂水分离器入口的压力为H2=0.1MPa=10.0mH2O则抽砂泵所需扬程为 H=
28、H0+ H2=14.5+10.0=24.5（mH2O）每组曝气沉砂池设提砂泵房1座，配2台提砂泵，1用1备，共4台。选用螺旋离心泵，Q40.0 m3/h,H 25.0mH2O,电动机功率为N11.0kW。提砂泵房平面尺寸：LB=（7.23.3）m25 鼓风机房砂水分离后，通入气水混合液洗砂，气和水分别冲洗或联合冲洗。气和水的冲洗强度均为10L/( m2s),则用气量为1.1 m3/min。洗砂用压缩空气与曝气沉砂池，均来自鼓风机房。鼓风机总供气量为27.2 m3/min选用TSO-150罗茨鼓风机3台，2用1备，单台Qa15.9 m3/min, P19.6kPa, N11.0kw 。鼓风机房（
29、9.94.5）m26 调节池的设计6.1 设计说明根据生产废水的排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，调节池停留时间去2.0h。调节池采用半地下式，便于利用一次提升的水头，并便于污泥重力排入集泥井，并有一定的保温作用，由于调节池内不安装工艺设备或管道，考虑土建结构可靠性高时，故障少，只设一个调节池。6.2 设计计算调节池调节周期 T=0.5h调节池有效容积 V=TQH=0.52105/24=4166.67 （m3）调节池有效水深 h=3.5m调节池规格 4m12m25m3.5m V有=4200 m3调节池设污泥斗4个， 每斗上口面积20m18m，下口面积（11）m2。，泥斗倾角45，
30、泥斗高3m。每个泥斗容积 Vi=h/3(S1+S2+)=3.5/3(202+1+)=443.33 (m3)泥斗容积共V=4Vi=4443.33=1773.33(m3)调节池每日沉淀污泥重为W=25040%2105=2107（g）=20(t)湿污泥体积为V2=20/2.5%=800(m3)(设污泥密度为1t/ m3)泥斗可存约2天污泥。调节池最高水位设置为+3.00m, 超高为0.50m，顶高为3.50m。 最高水位-0.50 m，池底标高-3.20 m。调节池出水端设吸水段。调节池设计计算见图2 图2 调节池工艺计算图7 初沉池设计本设计选用辅流式沉淀池7.1 设计说明Qmax=2.78 m3
31、/s,Kz=1.2,SS1=250mg/l,SS2=60 mg/l7.2 设计计算（如图3）7.2.1 沉淀部分水面面积F，m2。F= Qmax/nq式中Qmax-最大设计流量，m3/h, 1.22105/24=10000(m3/h)； N=池数，个，取n=2个； q表面负荷，m3/（m2h）, 取q=2 m3/（m2h）。则： F=10000/(22)=2500(m2)7.2.2 池子直径D，m D=56.53（m）（取D=57 m）7.2.3 有效水深h2,m h2= qt式中，t为沉淀时间，h，取t=2.5 h。 h2=22.5=5（m）7.2.4 沉淀池总高度7.2.4.1 每天污泥量
32、V，m3 V=SNT/1000n式中，S每日每人污泥量，L/(人d),一般取0.30.8，取S= 0.5L/(人d)； N设计人口数，N=1000000人； T两次清除污泥间隔时间，d，采用机械刮泥，取T=4h。 V=0.510000004/(1000224)=41.67 (m3)7.2.4.2 污泥斗容积V1，m3 V1=h5/3(r 12+ r 1 r 2+ r 22) 式中，h5-污泥斗高度，m r 1污泥斗上部半径，m，取r 1=2.0 m r2污泥斗下部半径，m，取r 2=1.0 m h5=（r1- r2）tana=(2.0-1.0)tan60=1.73(m) V1=3.141.73
33、/3(22+21+12)=12.68(m3)7.2.4.3 污泥斗以上圆锥体部分容积V2，m3 V2=h4/3(R2+R r1+ r12)式中，h4底坡落差，m； R池子半径，m。 h4=（R- r1）0.05=(25-2)0.05=1.15(m)因此，池底可贮污泥的体积为： V2=3.141.15/3（252+252+22）=817.29 (m3)共可贮存污泥体积为： V1+ V2=12.68+817.29=829.97 (m3)41.67(m3)(可见池底有足够的容积)7.2.4.4 沉淀池总高度H，m H=0.5+5+0.7+0.5+1.73=8.43(m)7.2.5 沉淀池周边高度为：
34、 H1+h2+h3=0.5+5+0.7=6.2(m)7.2.6 径深比较核D/h2=57/5=11.4,在612范围内，满足条件。7.2.7 采用机械刮泥根据上面计算，选用某设备制造厂的周边传动式刮泥机（全桥式）。型号是RRN-57.0-2/2-S/S。刮泥机的主要技术性能参数有：池径57m；周边线速23m/min；单边功率0.75kw(为普通减速机拖动的刮泥机)；周边单个轮压35kN。8 曝气池及其曝气系统的设计8.1 曝气池的设计8.1.1 确定污泥负荷率由于进入污水厂的污水为城市污水，选定完全变化系数Kz=0.0196，原污水的BOD5值L0为200mg/l,经初次沉淀处理后，按BOD5
35、值降低25%计算，则进入曝气池的污水其BOD5值LaLa=200（1-25%）=150（mg/l）计算去除率，首先计算处理水中非溶性BOD5值，即 BOD5=7.1bXaCe式中，Ce处理水中悬浮固体浓度，取值为25 mg/l； b微生物自身氧化率，一般介于0.050.1之间，取值0.09； Xa活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4。带入各值 BOD5=7.10.090.425=6.396.4（mg/l）处理水中溶解性BOD5值为 25-6.4=18.6（mg/l）去除率 =0.876=87.6%取f=0.75(f混合液中挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）与悬浮固体浓度（MLSS）之比；对于
36、生活污水，其值常在0.75左右)。 Ns=KzLef/=0.019618.60.75/0.8750.32（KgBOD5/KgMLSSd）Ns污泥负荷率，KgBOD5/KgMLSSd；Le出水有机物浓度，mg/l。8.1.2 确定污泥浓度根据Ns值相应的SVI=100，可得曝气池污泥浓度为 X=4000mg/l8.1.3 确定曝气池容积 V=Q La/ LaX=2105150/(0.324000)=23437.5 (m3)8.1.4 确定曝气池主要尺寸取池深H=5 m，设4组曝气池，每组池面积为 A1=V/nH=23437.5 /(45)=1171.91172(m3)取B=8 m，B/H=8/5
37、=1.6(在12之间，符合要求)，则池长为 L= A1/B=1172/8=146.5（m）取L=150 m L/B=150/8=18.7510,符合要求。设曝气池为三廊道式，每条廊道长为 L=L/3=150/3=50（m）取超高为0.5 m，故总高度为H0=5+0.5=5.5 m曝气池平面尺寸见图图4 曝气池平面尺寸8.1.5 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;又可沿配水槽分散多点进水，按阶段曝气法运行。 在面对初次沉淀池的一侧，在每组曝气池一端进水口处设回流污泥井，井内设污泥空气提升管。回流污泥由污泥泵站送入井内，由此通过空气提
38、升器回流曝气池。8.2 曝气系统的设计8.2.1 平均需氧量R =aQLr+bVXvR曝气池混合液需氧量，Kg/d；a氧化每千克BOD所需氧的千克数；Q污水日流量，m3/d；QLr有机物降解量（Kg/d），Lr= LaLe ；b污泥自身氧化率（l/d）,即每千克污泥每天所需氧的千克数； VXv混合液挥发性悬浮固体量；Xv挥发性悬浮固体浓度。查表可得，a=0.53，b=0.11 R =0.532105150/1000+0.112343825000.75/1000=22345.45（Kg/d）=931.06（Kg/h）每日去除的BOD5= QLr/1000= 2105150/1000=30000（
39、Kg/d）去除每千克BOD的需氧量=22345.45/30000=0.75 KgO2/KgBOD5，接近于经验数值。8.2.2 最大需氧量 O（2max）=+24=1196.06（Kg/h）最大需氧量与平均需氧量之比 O（2max）/O2=1196.06/931.06=1.288.2.3 供气量采用网状膜型中微孔空气扩散管，距池底0.2m，故淹没水深为2.5m，计算温度定为30，当水温为20时溶解氧饱和浓度Cs(20)=9.2mg/l; 当水温为30时溶解氧饱和浓度Cs(30)=7.6mg/l。空气扩散管出口处绝对压力Pb=1.033105+9.82.5103=1.425105(pa),空气离
40、曝气池时氧的百分比为Qt=21(1-EA)/79+21(1-EA)100%=21(1-0.12)/79+21(1-0.06)=19%式中，EA空气扩散管的氧转移效率，取EA=12%。曝气池中平均溶解氧饱和浓度为（按最不利条件考虑）Csm(30)= CsPb/(2.026105) + Qt/42=7.6(1.425/2.206+19/42)=8.78(mg/l),Csm(20)=10.2(mg/l)20脱氧清水的充氧量按R0=R Csm(20)/aCs(T)-Cl1.024T-20计算式中，Csm(20)、Csm(T)20时和实际温度T氧饱和浓度，mg/l； Cl水中实际溶解氧浓度，mg/l；T
41、水温，；a、修正系数，其值分别表示为a=污水中的Klaw/清水中的Kla,( Klaw为污水中氧的总转移系数，Kla为污水中氧的总转移系数)；=污水中的Csw/清水中的Cs；=实际气压（pa）/1.013105（pa）。对于鼓风曝气池，Cs值应取扩散器出口和曝气池混合液表面两处溶解氧浓度的平均值Csm； Csm= CsPb/(2.026105) + Qt/42式中，Cs大气压下水中氧饱和浓度，mg/l； Pb扩散器出口处绝对压力，pa； Qt气泡离开水面时氧的百分比，%； Qt=21(1-EA)/79+21(1-EA) 100% EA扩散器的氧转移系数。取a=0.82，=0.95，Cl=1.5
42、 mg/l， R0=R Csm(20)/aCs(30)-Cl1.02430-20= 931.0610.2/0.820.958.78-1.51.219=1388.80(kg/h)相应最大时需氧量的R0（max）=1777.77 (kg/h)曝气池的平均供气量为 Gs=O2/0.3EA=1389100/(0.312)=3.86104( m3/h)相应最大供气量为 Gs（max）=4.94104( m3/h)去除每千克BOD5的供气量为 =30.88（m3空气/ kg BOD5）每立方米污水的供气量为 =4.63（m3空气/ m3污水）本系统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
43、，污水回流比R=50%，因此，所需空气量为 =2.08104 ( m3/h)总需气量 GST=4.94104+2.08104=7.02104( m3/h)8.3 空气管的计算按图4所示的曝气池平面图，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5对配气竖管，共十条配气竖管。全曝气池共设60条配气竖管。每根竖管的供气量为 =1170（m3/h）曝气池平面面积为： 9650=4800（m3）每个空气扩散管的服务面积按1.5 m2计，则所需空气扩散管的总数为： =3000（个）每个扩散器的配器量为 =23.4（m3/h）将空气扩散管和已布置的空气管路绘制成空气管路计算草图（见图5及图6） 图5 空气管路计算图（1）图6 空气管路计算图（2）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。在空气流量变化出设计算节点，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可查表确定，计算结果列入计算表第5项。
