曝气生物滤池设计
曝气生物滤池设计计算详解
曝气生物滤池设计计算详解生物滤池是一种将水中的有机污染物通过微生物代谢转化为无机物的处理设施，它广泛应用于废水处理、养殖废水处理等领域。
设计一个有效的生物滤池需要进行一系列的计算。
首先，需要确定生物滤池的尺寸。
生物滤池的尺寸主要取决于处理的水量和水质参数。
一般来说，生物滤池的尺寸应根据日最大流量来确定。
根据流量公式Q=F×V，其中Q为流量，F为日最大通量，V为通量系数，一般取0.4-0.6、例如，如果日最大通量为1000m³/日，通量系数取0.6，那么生物滤池的尺寸为1000×0.6=600m³。
接下来，需要计算生物滤池的曝气量。
曝气是为了提供足够的氧气供给微生物进行代谢活动，从而促进有机污染物的降解。
曝气量的计算可以通过需氧量和比表面积来确定。
一般来说，曝气量需要根据曝气装置的功率来确定。
曝气功率一般取决于氧的传输效率、气泡的大小和数量等因素。
需氧量是衡量有机污染物浓度的标准，可以通过实验测定。
根据经验，一般曝气量为需氧量的1.5-3倍。
例如，需氧量为500mg/L，曝气量取需氧量的2倍，那么曝气量为1000mg/L。
最后，需要进行生物滤池的水力计算。
水力计算主要包括水力负荷和水力停留时间。
水力负荷是指单位面积的滤池所能承受的水量，一般取决于水流速度和填料层的深度。
水流速度一般取决于水质要求和滤池的尺寸。
填料层的深度一般取决于处理效果的要求。
水力负荷的计算公式为水力负荷=Q/A，其中Q为流量，A为滤池的有效面积。
水力停留时间是指水在滤池中停留的时间，一般取决于滤池的尺寸和水流速度。
水力停留时间的计算公式为水力停留时间=滤池体积/Q。
在实际设计中，还需要考虑其他因素，如进出水口的位置、管道连接方式、排污设施等。
综上所述，生物滤池的设计计算包括尺寸计算、填料量计算、曝气量计算和水力计算等。
这些计算可根据水量、水质参数和处理效果要求进行详细设计。
设计一个合理的生物滤池可以提高废水处理效果，保护环境。
曝气生物滤池工艺及设计要点
曝气生物滤池工艺及设计要点摘要：曝气生物滤池工艺是近年来国内外研究的热点，具有处理效果好，占地少等特点。
本文论述了曝气生物滤池原理，查阅相关资料及工程实例，总结C 池、N池及DN池设计要点。
关键词曝气生物滤池（BAF）滤速负荷反硝化1曝气生物滤池工艺1.1曝气生物滤池原理曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,是由滴滤池发展而来，属于生物膜法范畴，最初用作三级处理，后发展成直接用于二级处理。
曝气生物滤池反应器为周期运行，从开始过滤到反冲洗完毕为一个完整的周期。
具体过程如下：经预处理的污水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气，气水为同向流。
在滤池中，有机物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境，在硝化的同时实现部分反硝化，从滤池上部的出水可直接排出系统。
随着过滤的进行，由于滤料表面新产生的生物量越来越多，截留的SS不断增加，在开始阶段滤池水头损失增加缓慢，当固体物质积累达到一定程度，使水头损失达到极限水头损失或导致SS发生穿透，此时就必须对滤池进行反冲洗，以除去滤床内过量的微生物膜及SS，恢复其处理能力。
曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲，反冲洗水为经处理后的达标水，反冲洗空气来自于滤板下部的反冲洗气管。
反冲洗时关闭进水和工艺空气，先单独气冲，然后气水联合冲洗，最后进行水漂洗。
反冲洗时滤料层有轻微膨胀，在气水对滤料的流体冲刷和滤料间相互摩擦下，老化的生物膜与被截留的SS与滤料分离，冲洗下来的生物膜及SS随反冲洗排水排出滤池，反冲洗排水回流至预处理系统。
1.2曝气生物滤池特点1.2.1具有较高的生物浓度和较高的有机负荷曝气生物滤池采用粗糙多孔的球状滤料，为微生物提供了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定运行，可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量（可达10～15g/l），高浓度的微生物量使得BAF的容积负荷增大，进而减少了池容积和占地面积，使基建费用大大降低。
曝气生物滤池(BAF)工艺介绍
氨氮去除效果
氨氮去除率
BAF工艺对废水中的氨氮也有较好的去除效果，去除率可达 90%以上。
去除机制
在BAF中，氨氮主要通过硝化细菌的作用，转化为硝酸盐， 从而实现氨氮的有效去除。
总氮去除效果
总氮去除率
BAF工艺对废水中的总氮也有一定的去除效果，去除率可达60%以上。
去除机制
在BAF中，总氮的去除主要通过微生物的同化作用和反硝化作用来实现。
反冲洗
定期对滤料进行反冲洗， 去除积累的悬浮物和生物 膜，恢复滤料的过滤性能。
BAF的应用范围
生活污水处理
BAF可用于处理生活污水， 如住宅小区、学校、医院 等场所产生的废水。
工业废水处理
BAF适用于处理多种工业 废水，如印染废水、造纸 废水、食品加工废水等。
景观水体治理
利用BAF工艺改善景观水 体的水质，提高水体的自 净能力。
BAF的主体结构包括池体、滤料、布水系统、曝气系统等部分。其中，滤料是 BAF的核心部分，对净化效果和运行稳定性起着重要作用。
滤料选择与作用
滤料是BAF工艺中的重要组成部分，其选择直 接影响到BAF的运行效果和处理能力。常用的 滤料有石英砂、活性炭、陶粒等。
滤料的主要作用是为微生物提供生长的载体和 生物膜，同时对水流起到过滤和拦截的作用， 使污染物在滤料表面被微生物氧化分解。
05
BAF的优缺点与改进方向
优点分析
高生物浓度
BAF可以维持较高的生物量， 从而提高有机物的去除效率。
抗冲击负荷能力强
由于滤池中生物的多样性， BAF对水质和水量变化的适应 性强。
出水水质好
BAF的过滤作用可以有效地去 除悬浮物和部分有机物，提高 出水水质。
BAF曝气生物滤池设计
( 28 20 )
0.36 mg/L 0.67 12%
kgO2/h m m
m3/min
m
m3/min m3/min m3/min m 4
反洗顺序：气洗→（停 30~60S）气、水洗→（停 30~60S）水洗→（较大土建 池）表面漂洗，每次按照以 上顺序进行1~2次反洗。 6.91
0.35)1.632
0.632
m3 m2 m
kgCODcr/(m3滤料· d)
m3/(m2· h) h 0.7 0.75
1 . 024
OR 0 .82 (
K La ( 20 )
△ BOD 5
S
) 0 .32 (
0.3
BOD 5
S S
SS
)
BOD 5
S
SBOD
MLVSS MLSS
S ' SS 1 . 42 (1
出水中溶解性BOD含量Se=S'BOD5－SSBOD= 去除可溶性BOD (2)实际需氧量AOR= ΔBOD5 =η×SBOD5－Se= 1.4× OR× SBOD5×Q/1000+4.57× Q× (SNH3-N-S'NH3-N)/1000=
11.4 或 3.0 m 3.8 或 2.2 或 或
3 2 h) 1.47 m /(m ·
10.2 3.4 2.1
或 或
kgBOD5/(m3滤料· d)
2.04 h 1.02 h 或 或 或 取，进水溶解性BOD5/进水BOD5，η= 取，MLVSS/MLSS= 8.00 2.94 0.51
m3/(m2· h) h
m3/(m2· min) m3/(m2· min) m3/(m2· min) m3/(m2· min) h
曝气生物滤池污水处理工艺与设计
曝气生物滤池污水处理工艺与设计随着工业化和城市化的快速发展，污水排放量不断增加，污水处理已成为环境保护的重要课题。
曝气生物滤池是一种先进的污水处理技术，具有处理效果好、占地面积小、运行费用低等优点，在国内外得到广泛应用。
本文将介绍曝气生物滤池污水处理工艺与设计。
曝气生物滤池污水处理工艺流程包括前置工序、主要工艺和反应器设计三个环节。
前置工序：包括格栅、沉砂池、调节池等环节，用于去除粗大悬浮物、无机颗粒和调节水质水量。
主要工艺：曝气生物滤池是该工艺的核心部分，包括滤池反应器、布水系统、曝气系统等。
污水经过前置工序后进入滤池反应器，在布水系统和曝气系统的共同作用下，污水中的有机物等污染物质得到有效去除。
反应器设计：反应器是曝气生物滤池的核心部件，其设计应考虑滤料的选取与装填、布水系统的布置、曝气系统的设计等因素，以保证污水在反应器中能够充分混合、接触和反应。
曝气生物滤池的设计要点包括初步设计、详细设计和施工图设计等方面。
初步设计：根据污水性质、处理规模等要求，初步确定工艺流程、设备选型和布置方案，并进行平面布置和流程图绘制。
详细设计：在初步设计的基础上，对每个组成部分进行详细设计，如滤池反应器的设计、布水系统的设计、曝气系统的设计等。
同时需要对设备进行选型和订购，制定操作规程和管理制度。
施工图设计：根据详细设计结果，绘制施工图，包括建筑结构图、设备布置图、管道布置图等，为施工提供指导。
曝气生物滤池污水处理工艺与设计中存在以下技术难点：生物膜培养：生物膜是曝气生物滤池中重要的组成部分，需要选择合适的生物膜种类和培养条件，以保证生物膜的活性和稳定性。
过滤阻力控制：曝气生物滤池过滤阻力是影响工艺效果的重要因素，需要采取有效措施控制过滤阻力，如合理选择滤料、优化水力条件等。
曝气均匀性：曝气系统是曝气生物滤池的核心部分，需要保证曝气的均匀性，避免出现死角和短流等现象。
反冲洗操作：反冲洗是曝气生物滤池运行过程中必不可少的操作，需要合理确定反冲洗周期、反冲洗强度和反冲洗时间等因素，以保证滤料不被堵塞和流失。
曝气生物滤池设计
曝气生物滤池设计曝气生物滤池设计1、曝气生物滤池的池型可采用上向流或下向流进水方式。
2、曝气生物滤池前应设沉砂池、初次沉淀池或混凝沉淀池、除油池等预处理设施，也可设置水解调节池，进水悬浮固体浓度不宜大于60mg/L3、曝气生物滤池根据处理程度不同可分为碳氧化、硝化、后置反硝化或前置反硝化等。
碳氧化、硝化和反硝化可在单级曝气生物滤池内完成，也可在多级曝气生物滤池内完成。
4、曝气生物滤池的池体高度宜为5m-7m5、曝气生物滤池宜采用滤头布水布器系统6、曝气生物滤池已分别设置反冲洗供气和曝气充氧系统。
曝气装置可采用单孔膜空气扩散器或穿孔管曝气器。
曝气器可设置在承托层或滤料层中。
7、曝气生物滤池的滤料宜选用机械强度和化学稳定性好的卵石作承托层，并按一定级配布置。
8、曝气生物滤池的滤料具有强大、不易磨损、孔隙率高、比表面积大、化学物理稳定性好、易挂膜、生物附着性强、比重小、耐冲洗和不易堵塞的性质，宜选用球形轻质多孔陶粒或塑料球形颗粒。
9、曝气生物滤池的反冲洗宜采用气水联合反冲洗，通过长柄滤头实现。
反冲洗空气强度宜为10L/(m2·s)-15L/(m2·s)，反冲洗水强度不应超过8L/(m2·s)10、曝气生物滤池后可不设二次沉淀池。
11、在碳氧化阶段，曝气生物滤池的'污泥产率系数可为0.75kgVSS/kgBOD512、曝气生物滤池的容积负荷宜根据试验资料确定，无试验资料时，曝气生物滤池的五日生化需氧量容积负荷宜为3kgBOD5/(m2·s)-6kgBOD5/(m2·s)，硝化容积负荷（以NH3-N）宜为0.3kgNH3-N/(m2·s)-0.8kgNH3-N/(m2·s)，反硝化容积负荷（以NO3-N）宜为0.8kgNO3-N/(m2·s)-4.0kgNO3-N/(m2·s)。
生物滤池曝气计算和说明书
曝气生物滤池设计1 曝气生物滤池滤料体积 3015310001503001000m N QS V v =⨯⨯==BOD 容积负荷选3Kg d m BOD ⋅35，采用陶粒滤料，粒径5mm 。
2 滤料面积滤料高度取h 3=3m 235315m h V A ===滤池采用圆形，则滤池直径m Ad 52.214.35441=⨯==π，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h Q V t 2.124300435.221=⨯⨯⨯⨯==π实际水力停留时间h t t 6.02.15.012=⨯==ε4 校核污水水力负荷h m m d m m A Q N q ⋅=⋅=⨯==2323255.215.615.24300π5 需氧量 OR =)(32.0)(82.05BODXBOD BOD O ⨯+⨯△ 设3.0)20(La =K ，8.0=MLSSMLVSS，7.0BOD BOD 55=进水总进水溶解性)20T ()La(20La(T)024.1K K -⋅= 4.0024.10.3K )2028(La(28)=⨯=- 出水SS 中BOD 含量：L mg e e X MLSSMLVSS S La Ke ss 5.19)1(42.1208.01(42.154.05)28(=-⨯⨯⨯=-⨯⨯=⨯-出水溶解性BOD 5含量 Se=50-19.5=30.5mg/L 去除溶解性BOD5的量：L mg BOD 5.745.301507.05=-⨯=∆单位BOD 需氧量：52/60.015.009.032.015.00745.082.0KgBOD KgO OR =⨯+⨯=实际需氧量:h KgO d KgO Q S OR AOR /6.1/8.3730015.06.04.14.1220==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 6 标准需氧量换算设曝气装置氧利用率为E A =12%，混合液剩余溶解氧C 0=2mg/L,曝气装置安装在水面下4.2m ，取α=0.8，β=0.9，Cs=7.92mg/L ，ρ=1Pa H P P b 53531042.12.4108.910013.1108.9⨯=⨯⨯+⨯=⨯+= %3.19%100)1(2179)1(21=⨯-+-=A A t E E QL mg Q P C C t b s sb /2.9)423.1910026.21042.1(92.7)4210026.2(555=+⨯⨯⨯=+⨯= 标准需氧量：h KgO C C C AOR SOR T T sb s /4.2024.1]22.99.0[8.02.96.1024.1][2)2028()20()()20(=⨯-⨯⨯⨯=-⋅⋅⋅=--ρβα供气量： min 1.17.66103.01004.23.033m h m E SOR G A s ==⨯⨯==曝气负荷校核： h m m 6.135.247.66A G 22s ⋅=⨯==π气N 满足要求。
《2024年曝气生物滤池污水处理工艺与设计》范文
《曝气生物滤池污水处理工艺与设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业生产的持续发展，水污染问题已成为社会关注的焦点。
作为现代污水处理技术的一种重要形式，曝气生物滤池（BAF）因其高效、节能和操作简便等优点，被广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理中。
本文将详细介绍曝气生物滤池的污水处理工艺及设计要点。
二、曝气生物滤池基本原理曝气生物滤池是一种基于生物膜法的污水处理技术。
其基本原理是通过向滤池中通入空气，使空气中的氧气与生物滤料接触，为附着在滤料上的生物膜提供充足的氧气，从而促进微生物的生长与繁殖。
这些微生物通过分解有机物、吸收营养物质等过程，将污水中的污染物转化为无害物质，达到净化水质的目的。
三、曝气生物滤池污水处理工艺1. 预处理阶段：污水首先经过格栅、沉砂等预处理措施，去除大颗粒杂质和悬浮物，为后续处理创造条件。
2. 生物滤池阶段：预处理后的污水进入生物滤池。
滤池内填装的滤料（如陶粒、石英砂等）为微生物提供了生长和繁殖的场所。
微生物通过分解污水中的有机物、氮、磷等污染物，达到净化水质的目的。
3. 曝气阶段：通过曝气系统向生物滤池中通入空气，使氧气与生物滤料接触，为微生物提供充足的氧气。
曝气系统的设计和运行参数对污水处理效果至关重要。
4. 沉淀与过滤阶段：经过生物处理的污水进入沉淀池和过滤装置，进一步去除残留的悬浮物和胶体物质，使出水更加清澈。
5. 消毒阶段：为确保出水水质符合排放标准，通常需要对处理后的水进行消毒处理，以杀灭病原体，保障水体安全。
四、曝气生物滤池设计要点1. 选址与布局：选择交通便利、便于维护管理且无污染源干扰的地点。
布局应考虑处理工艺流程、占地面积、管线布置等因素，确保处理系统的合理性和经济性。
2. 工艺选择：根据污水的性质、处理要求及环境条件等因素，选择合适的处理工艺。
常用的工艺包括单级或多级曝气生物滤池、组合式曝气生物滤池等。
3. 滤料选择：滤料的选择对生物膜的形成和污水的处理效果具有重要影响。
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曝气生物滤池设计
1曝气生物滤池滤料体积
BOD 容积负荷选3Kg BOD5「m3d，采用陶粒滤料，粒径5mm
2滤料面积
滤料高度取h3=3m
滤池采用圆形，则滤池直径d! . 4A . 4 5 2.52m，取2.5m
\ V 3.14
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
2
空床水力停留时间t1 V英3 24 1.2h
Q 4 300
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
5 需氧量
OR = 0.82 (△ BOD5)0.32 (-^)
BOD BOD
设So) 0.3 , MLVSS MLSS 0.8，进水溶解性BO D5进水总BOD5 07
出水SS中BOD含
量:
S ss MLVSS X e 1.42(1 e 5KLa(28)
e04 5) 19.5mg L 出水溶MLSS 0.8 20 1.42 (1
解性BOD含量
Se=50-19.5=30.5mg/L
去除溶解性BOD5的量：
单位BOD需氧量：
实际需氧量:
6标准需氧量换算
设曝气装置氧利用率为吕=12%混合液剩余溶解氧C0=2mg/L,曝气装置安装
在水面下 4.2m，取a =0.8 =0.9 , Cs=7.92mg/L,p =1
标准需氧量:
SOR —AOR C s(20) (T20)3—刊 2.4KgO2/h [ C sb(T)C]1.024( 0)0.8 [0.9 9.2 2] 1.024(2 )
供气量:
曝气负荷校核:
7反冲洗系统 采用气水联合反冲洗
(1) 空气反冲洗计算，选用空气反冲洗强度
q 气54m 3 m 2 h (2) 水反冲洗计算，选用水反冲洗强度 q 水25m 3.m 2 h
冲洗水量占进水量比为：
2.0 15 10% 300
工作周期以24h 计，水冲洗每次15min
曝气装置与反冲进气管合用选用穿孔曝气管，穿孔管孔眼直径为3mm 孔距70mm, 设支管管径为20mm 支管间距取80mm 经计算共需支管48根，枝状布置。
孔 口向下倾斜45°，曝气管布置在滤板上 100mm 处。
设曝气管干管内空气流速为 V 1=12m/s
曝气干管管径： d 2 打爲恼00 需 12
，取® 57X 3'5m
G s 66.7 N 气
s A -2
2.5 4 1
3.6m m 2 h 满足要
求。
承托层采用砾石，分为3层布置，从上到下第一层砾石粒径3mm层厚100mm 第二层粒径6mm层厚100mm第三层粒径12mm层厚100mm
8布水设施
滤池布水系统选用管式大阻力配水系统，干管进口流速2 1.0m s，支管进口
流速3 2.0m.s，支管间距0.20m,配水孔径d4 9mm，配水孔间距80mm
干管管径d2〈岛L。
：幣1.0 0.命
设支管的管径为20mm经计算共需支管20根，支管实际间距0.209m，支管实际流
4 6.25
速为 1.99m s o
2
3600 10 3.14 0.02
9出水装置
出水堰为齿形三角堰，堰口角度90°，齿高50mm齿宽100mm共80个齿，水面位于齿高1/2处，出水槽宽200mm高800mm.
10泥量估算
曝气生物滤池污泥产率Y=0.75kg/kgBOD
产泥量：W YQ(S0 S e) 0.75 300 (150 50) 10 322.5kg/d
11管道计算
设进水管流速为1.0m/s,
设出水管流速为0.8m/s
反冲洗进水管流速为2.5m/s
反冲洗进气管流速为15 m/s 管径 D 4 —4 264.9
0.079m \ 3600 3.14 15 排污管流速为1.2m/s
管径 4 300 [3600 24 3.14 1.0 0.067 m ，取© 76 X 4mm
管径D 5 : 4 122.7 '3600 3.14 1.2 0.190 m ,取© 212X 6mm 管径D 2 4 300 \ 3600 24 3.14 0.8 0.074m ，取© 89 X 4.5mm
管径D 3
: 4 122.7 .3600 3.14 2.5 0.132m ，取© 150X 4.5mm
取© 89 X 4.5mm。