活性污泥法中曝气池的设计
曝气池设计计算
2．污水负荷 NS 的确定
选取 NS＝0.3 kgBOD5／kgMLVSS·d
3．污泥浓度的确定
（1）混合液污泥浓度（混合液悬浮物浓度）X (MLSS)
X
R r 103
1 RSVI
式中 SVI——污泥指数。根据 NS 值，取 SVI=120 r——二沉池中污泥综合指数，取 r=1.2 R——污泥回流比。取 R=50% 1 / 15
38.75 kg/h
（6）最大时需氧的充氧量 R0max
28.08 9.17
R0max 0.8 0.918.29 2.0 1.024(30220)
46.49 kg/h
（7）曝气池平均时供气量 GS
GS
R0 0.3EA
38.75 717 .59 m3/h 0.3 0.18
（8）最大时供气量 GSmax
（3）污泥回流浓度 Xr
Xr 103 r SVI
103 1.2 10 kg/m 3 120
4．核算污泥回流比 R
Xr X 1 R
R 10 3.3 (1 R)
R
R＝49%，取 50%
5．容积负荷 Nv
Nv＝X＇Ns
＝2.3×0.3＝0.69 kgBOD5/m3·d
6．曝气池容积 V
V Q Lr X 'Ns
曝气池设计计算
8 / 15
备注 魏先勋 305 页 O2 =10.8kg/h ΔO2＝1 O2max=11.89
kg/h
备注
2．供气量
此部分公式
采用膜片式微孔曝气装置，距池底 0.2m，故淹没水沉为 3.3m，最高水 见三废 500 至
温采用 30℃。
曝气池设计计算范文
曝气池设计计算范文曝气池是将废水与氧气充分接触，通过气体传质的方式，使废水中的有机物被微生物降解分解，从而达到净化水质的目的。
设计一个合理的曝气池对于废水处理系统的运行效果至关重要。
首先，曝气池的尺寸需要根据处理的废水流量来确定。
通常情况下，曝气池的长度为水流动的方向，宽度为10~20米，深度一般为3~5米。
根据需要的处理能力，可以通过计算得到曝气池的容积。
其次，曝气池的曝气量需要进行计算。
曝气量是指曝气池中供给微生物呼吸所需的氧气量。
曝气量的计算可以采用容积负荷法或溶解氧法。
在容积负荷法中，曝气量可以通过以下公式计算：Qa=Pa×PT×(Se-Si)/24其中，Qa为曝气量，单位为m3/h；Pa为曝气系数，一般取值为2.5~3.5；PT为曝气时间，单位为小时；Se为进水溶解氧浓度，单位为mg/L；Si为出水溶解氧浓度，单位为mg/L。
溶解氧法的计算相对简单，可采用下述公式：Qa = Kla × (Ce - Ci)其中，Qa为曝气量，单位为m3/h；Kla为氧传质系数，单位为1/h；Ce为进水溶解氧浓度，单位为mg/L；Ci为出水溶解氧浓度，单位为mg/L。
在计算曝气量时，还需要考虑曝气器的标定曝气量。
通常情况下，标定曝气量为曝气器单位长度的供气量。
可以通过标定曝气量和曝气器数目计算得到总曝气量。
最后，曝气池的曝气器的选型需要综合考虑曝气器的气泡直径、溢流速度、能量消耗等因素。
曝气器一般有机械曝气和气体曝气两种形式，根据实际情况选择适合的曝气器。
总之，曝气池的设计计算需要考虑曝气量、曝气器的选型等多个因素。
在实际设计时，还需要根据具体的处理需求和情况进行合理调整和优化。
3_活性污泥-工艺设计计算
V·dX/dt=Q·X0-[ QwXr+(Q-Qw)Xe] +V[Y·dS/dt –Kd·X]
=流入 - 排出
+ 合成 –内源代谢
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
根据
[Qw
Xr
(Q
-
Qw
)X e
]
V[Y
(
dS dt
)
U
Kd
X]
0
以(S0-Se)/t=dS/dt代入,并除以VX得到：
Y- 污泥产率系数(kgMLVSS/ kgBOD5) .
依据经验确定容积负荷率和污泥负荷率。
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
关于污泥负荷率Ls：
Monod方程可推导底物比降解速率与底物浓度S(劳麦方程)：
r=rmax·S/(KS + S)
如果考虑微生物浓度：
- dS
dt
=
r
max·KXSv
S S
，-
dS dt
为有机物降解速率，Xv为微
生物浓度(MLVSS)，当底物浓度S较小时，则：
- dS = r max dt KS
·Xv·S = K2·Xv·S ， K2 = r max/KS
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
(3)麦金尼法: 通过将活性污泥系统中各物质的数量关系的确定, 并建立
有机物浓度, 微生物浓度的关系, 解决计算问题. 污水中各类有机物的的组成和生物可降解性能. 污水中污染物的转化途径. 麦法的核心内容: a: 无机物和不可生物降解的有机物在活性污泥处理过程
污水处理曝气池
污水处理曝气池污水处理曝气池是污水处理系统中的一个重要组成部份，用于增加曝气面积，提高污水中的溶解氧含量，促进污水中的有机物降解和氮磷去除。
本文将详细介绍污水处理曝气池的标准格式。
一、曝气池的设计要求1. 污水处理曝气池的设计要满足处理能力和出水水质的要求。
根据污水处理厂的设计规模和水质要求，确定曝气池的尺寸和容积。
2. 曝气池的设计要考虑曝气设备的布置和数量，确保曝气均匀、充分。
根据曝气池的形状和尺寸，确定曝气装置的布置方式和数量。
3. 曝气池的设计要考虑曝气设备的功率和能耗。
根据曝气池的容积和处理能力，确定曝气设备的功率和能耗，以保证曝气效果和经济性。
4. 曝气池的设计要考虑污泥的沉降和搅拌。
根据污泥的特性和曝气池的形状，确定污泥的沉降和搅拌方式，以保证污泥的有效沉降和均匀搅拌。
二、曝气池的施工要求1. 曝气池的施工要符合相关的建造和环保标准。
选择合适的材料和工艺，保证曝气池的结构强度和密封性，防止漏水和渗漏。
2. 曝气池的施工要考虑操作和维护的便利性。
合理设置进出口管道和检修口，方便设备的安装、维修和更换。
3. 曝气池的施工要考虑安全和环保。
采取必要的安全措施，防止施工过程中的事故和污染，确保施工现场的安全和环保。
三、曝气池的运行和维护要求1. 曝气池的运行要保证曝气设备的正常工作。
定期检查曝气设备的运行情况，及时清理阻塞和更换损坏的曝气器，确保曝气效果和处理效果。
2. 曝气池的运行要保持污泥的稳定状态。
控制曝气池中污泥的浓度和悬浮物的含量，防止过多的污泥积聚和泥层的阻塞。
3. 曝气池的维护要保持清洁和卫生。
定期清理曝气池内的污泥和沉淀物，清洗曝气设备和管道，防止污泥的积聚和污染。
4. 曝气池的维护要保证设备的正常运行。
定期检查曝气设备和管道的状况，及时更换损坏的设备和修复漏水和渗漏的管道。
四、曝气池的性能评价和改进要求1. 曝气池的性能评价要定期进行。
通过监测曝气池的处理效果和出水水质，评估曝气设备的工作状态和效果，及时发现问题并采取措施改进。
曝气池设计计算
曝气池设计计算第二部分：生化装置设计计算书说明：本装置污水原水为石油炼制污水、生活污水，要求脱氮。
污水处理时经隔油、LPC除油、再进行生化处理，采用活性污泥工艺。
根据处曝气池设计计算备注一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）理要求选用前置反硝工艺——缺氧（A）、一级好氧（O1）、二级好氧（O2）三级串联方式，不设初沉池。
本设计的主要内容是一级好氧装置的曝气池、二沉池及污泥回流系统。
曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分1．处理效率E%100%100⨯=⨯=LaLrLa Lt La E －式中 La ——进水BOD 5浓度，kg/m 3, La=0.2kg/m 3Lt ——出水BOD 5 浓度，kg/m 3，Lt ＝0.02kg/m 3 Lr ——去除的BOD 5浓度，kg/m 3Lr=0.2－0.02=0.18kg/m 3 %90%1002.002.02.0=⨯-=E 2．污水负荷N S 的确定选取N S ＝0.3 kgBOD 5／kgMLVSS ·d 3．污泥浓度的确定 （1）混合液污泥浓度（混合液悬浮物浓度）X (MLSS)()SVI110 3R r R X +⨯=式中 SVI ——污泥指数。
根据N S魏先勋305页BOD 去除率E＝90％ N S ＝0.3三废523页值，取SVI=120r——二沉池中污泥综合指数，取r=1.2R——污泥回流比。
取R=50%曝气池设计计算备注曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分()3.35.01120102.15.03=+⨯⨯⨯=X kg/m 3（2）混合液挥发性悬浮物浓度X ＇ (MLVSS)X ＇＝f X式中 f ——系数，MLVSS/MLSS ，取f =0.7X ＇＝0.7×3.3＝2.3 kg/m 3（3）污泥回流浓度Xr333kg/m 102.112010 10=⨯=⋅=rSVI Xr4．核算污泥回流比R()RR X Xr +=1R R )1(3.310+⨯=R ＝49%，取50%5．容积负荷NvNv ＝X ＇Ns＝2.3×0.3＝0.69 X ＝3.3kg/m 3魏先勋305页X ＇=3.3kg /m 3 高俊发137页 Xr ＝10kg/m 3曝气池设计计算部分kgBOD 5/m 3·d 6．曝气池容积V3m 3763.03.218.02460 '=⨯⨯⨯=⋅⋅=NsX Lr Q V式中 Q ——设计流量，m 3/d 。
活性污泥法过程设计计算
• 例12-1 • (3)计算曝气池水力停留时间 • 停留时间：
H
20
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • (4) 计算每天排除的剩余活性污泥量 • ①按表观污泥产率计算：
• 系统排除的以挥发性悬浮固体计的干污泥量(12-67式)
• 计算总排泥量MLVSS/MLSS=80%：
H
21
§12-5 活性污泥法过程设计
• 一、曝气池容积设计计算 • 3. 池容积设计计算 • ②容积负荷法 • 容积负荷：单位容积曝气区单位时间内所能承受的BOD5
量，即：
• 曝气池容积：
• Q、 S0 已知，X、LS、LV 参考规范
H
6
§12-5 活性污泥法过程设计
• 一、曝气池容积设计计算 • 3. 池容积设计计算 • (2)污泥龄法
H
28
感谢下 载
H
29
• ④确定生物处理后要求的出水溶解性BOD5，即Se： • Se+7.5mg/L ≤ 20mg ／L，Se ≤ 12.5mg/L
H
17
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • (2)计算曝气池的体积 • ①按污泥负荷计算 • 参考表12-1(p118)，污泥负荷取
0.25kg(BOD5)/kg(MLSS)·d,按平均流量计算：
• 例12-1 • (4) 计算每天排除的剩余活性污泥量 • ② 按污泥泥龄计算(12-63式)
曝气和曝气池
完全混合式曝气池
• 完全混合式曝气池可以与二沉池合建，也可以 分开设置，所以有合建式和分建式两种 a.分建式 曝气池与二沉池分开设置，有专门的污 曝气池与二沉池分开设置， 泥回流系统，便于控制，应用较多。 泥回流系统，便于控制，应用较多。 b.合建式 合建式将曝气池和二沉池合在一起建成 一个池子， 一个池子 ， 使该池同时具有曝气和沉淀的双重 功能。 国内将这种池子叫做曝气沉淀池， 功能 。 国内将这种池子叫做曝气沉淀池 ， 国外 称为加速曝气池。 称为加速曝气池。
氧转移量和供气量的计算
c.供气量
实际氧转移量换算成标准氧转移量，再求出供气量。 (R0—标准氧转移量，kgO2／h)
cim( 20) R0 = 1.024(T − 20) α ( βρ cim(T ) − c) R
如 果 曝 气 器 的 氧 利 用 率 为 EA （ % ） ， 氧 气 的 密 度 为 1.43kg／m3 ，空气中氧气的含量为20.1%（体积比）， 则所需供气量为 G= R0
0.3E A
曝气原理--动力效率
动力效率是曝气器或曝气机的性能参数之一，指单 位输出功率使氧气转移到水中的量，单位为kgO2／kw·h。 动力效率越高，曝气器或曝气机的性能越好，提供一定 量的氧气所消耗的动力越少
曝气方法及设备
• 鼓风曝气 用风机和空气扩散装置向曝气池混合液鼓入空气的方 法叫鼓风曝气。风机有离心风机和罗茨风机两种 隔膜曝气头 隔膜曝气管 螺旋曝气器 射流曝气器 • 机械曝气 机械曝气又称表面曝气，其充气装置是安装于水面的 曝气机。曝气机有立式和卧式两种。
合建式--圆形曝气沉淀池
圆形曝气沉淀池 1—曝气区；2—导流区；3—回溢窗；4—曝气叶轮； 曝气区； 导流区 导流区； 回溢窗 回溢窗； 曝气叶轮 曝气叶轮； 曝气区 5—沉淀区；6—顺流圈；7—回流缝；8—进水管； 沉淀区； 顺流圈 顺流圈； 回流缝 回流缝； 进水管 进水管； 沉淀区 9—排泥管；10—出水槽 排泥管； 排泥管 出水槽
完全混合活性污泥法
完全混合活性污泥法处理模拟有机废水一. 试验装置：如图：图1 完全混合式活性污泥法实验设备1．完全混合式曝气沉淀池2。
原水箱3。
出水池4。
空压机5。
流量计配水系统：配水箱192L，原水泵Q=4~10m3/h，高位水箱84L。
曝气系统：气体流量计Q=0.1~1.0m3/h，HRT=3h，气水比20：1，曝气池容积13L，曝气头Q=30~200l/h。
二沉池系统：二沉池容积1L。
污泥回流系统：污泥回流比R=100~400%。
排泥系统：每日排泥量Q w=10%（曝气池污泥的总量），污泥龄=10d⑴曝气池曝气池为合建式，曝气池与沉淀池之间有回流挡板，靠挡板来控制污泥回流比。
曝气池由有机玻璃焊制而成。
池的正上方有进水阀（与高位水箱一体），池的正下端有污泥排放阀，可及时排放剩余污泥；在二沉池的顶部有集水口，二沉池的下部是锥体以便于污泥回流。
回流挡板上有穿孔，曝气池的出水由此进入二沉池，使得进水稳定，避免对二沉池沉降平衡的破坏，使得泥水分离效果好，出水水质好。
⑵曝气头采用砂芯曝气头，其曝气气流稳定且气泡小，氧的利用率高，能够满足微生物所需的氧气，而且它的搅拌性能也很好，使得泥水充分混合。
二．试验步骤：1.模拟有机废水：配置COD含量在300-500mg/L的模拟废水，注入原水箱中，作为试验的处理废水。
2.污泥的驯化：在一定培养条件下，用所配置的模拟废水对污泥进行驯化。
3.废水处理：采用连续进水方式，保持一定的温度、pH、流量、曝气量等条件，持续曝气6-8h，观察活性污泥形成和成熟的过程。
4.水质及污泥品质的测定：隔一定时间间隔，分别对进水、出水及反应器中污泥进行取样，测定其COD、BOD、氨氮、总磷等各项指标。
5.正交试验：改变培养条件（F/M值、HRT、气水比、温度、pH、进水浓度，回流比等），比较不同培养条件下污泥的成长情况及水质处理情况，选择最优的培养条件。
三．水质指标监测1.COD、BOD的测定2.氨氮、硝酸氮、亚硝酸氮、总氮的测定3.总磷、正磷酸盐的测定4.溶解氧DO的测定四.污泥成长情况监测1.通过显微镜观察微生物的种类和成长情况2.SS、VSS的测定3.测定活性污泥疏水性4.EPS测定5.污泥浓度，污泥指数，溶解氧浓度等五.数据处理和数学模型的建立六.结论分析和机理研究。
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活性污泥法中曝气池的设计
参考资料：/esite/detail10000633.htm
活性污泥（activated sludge）可分为好氧活性污泥和厌氧颗粒活性污泥，不论是哪一种，活性污泥都是由各种微生物、有机物和无机物胶体、悬浮物构成的结构复杂的肉眼可见的绒絮状微生物共生体。
这样的共生体有很强的吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，可以达到处理和净化污水的目的。
曝气池的型式与构造
1、曝气池的类型
①根据混合液在曝气池内的流态，可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种；
②根据曝气方式，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及二者联合使用的机械
③根据曝气池的形状，可分为长方廊道形、圆形、方形以及环状跑道形等四种；
④根据曝气池与二沉池之间的关系，可分为合建式（即曝气沉淀池）和分建式两种。
2、曝气池的流态
①推流式曝气池
②完全混合式曝气池
③循环混合式曝气池：氧化沟
3、曝气池的构造
曝气池在构造上应满足曝气充氧、混合的要求，因此，曝气池的构造首先取决于曝气方式和所采用的曝气装置，如进口曝气管的铺设。
在活性污泥法中，曝气的作用主要有：①充氧：向活性污泥中的微生物提供溶解氧，满足其在生长和代谢过程中所需的氧量。
②搅动混合：使活性污泥在曝气池内处于悬浮状态，与废水充分接触。
进行活性污泥系统的工艺计算和设计时，首先应比较充分地掌握与废水、污泥有关的原始资料并确定设计的基础数据，主要有：①废水的水量、水质及其变化规律；②对处理后出水的水质要求；③对处理中产生的污泥的处理要求；④污泥负荷率与BOD5的去除率；⑤混合液浓度与污泥回流比。
¾¾以上属于设计所需的基础数据。
对生活污水和城市污水以及与其类似的工业废水，已有一套成熟和完整的设计数据和规范，一般可以直接应用；对于一些性质与生活污水相差较大的工业废水或城市废水，一般需要通过试验来确定有关的设计参数。
工艺计算与设计的主要内容
活性污泥系统由曝气池、二次沉淀池及污泥回流设备等组成。
其工艺计算与设计主要包
括：1)工艺流程的选择；2)曝气池的计算与设计；3)曝气系统的计算与设计；4)二次沉淀池的计算与设计；5)污泥回流系统的计算与设计。
三、工艺流程的选择
主要依据：①废水的水量、水质及变化规律；②对处理后出水的水质要求；③对处理中所产生的污泥的处理要求；④当地的地理位置、地质条件、气候条件等；⑤当地的施工水平以及处理厂建成后运行管理人员的技术水平等；⑥工期要求以及限期达标的要求；⑦综合分析工艺在技术上的可行性和先进性以及经济上的可能性和合理性等；⑧对于工程量大、建设费用高的工程，则应进行多种工艺流程的比较后才能确定。
四、活性污泥系统的异常现象与对策
1、污泥腐化：
现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反应，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化；
原因：1)负荷量增高；2)曝气不足；3)工业废水的流入等；
对策：1)控制负荷量；2)增大曝气量；3)切断或控制工业废水的流入。
2、污泥上浮：
现象：污泥沉淀30~60分钟后呈层状上浮，多发生在夏季；
原因：硝化作用导致在二沉池中被还原成N2，引起污泥上浮；
对策：1)减少污泥在二沉池的HRT；2)减少曝气量。
3、污泥解体：
现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降；
原因：污泥解体；曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度；
对策：减少曝气；增大负荷量。
4、泥水界面不明显：
原因：高浓度有机废水的流入，使微生物处于对数增长期；污泥形成的絮体性能较差；
对策：降低负荷；增大回流量以提高曝气池中的MLSS，降低F/M值。
5、污泥膨胀：
是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI异常增高，可达400以上。
①因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀；
主要是由于丝状菌异常增殖而引起的，主要的丝状菌有：球衣菌属、贝氏硫细菌、以及正常活性污泥中的某些丝状菌如芽孢杆菌属等、某些霉菌；
①临时控制措施：
(l) 污泥助沉法：①改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如：硫酸铝等；②
改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加粘土、消石灰等；
(2) 灭菌法：①杀灭丝状菌，如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂；②投加硫酸铜，可控制有球衣菌引起的膨胀。
②工艺运行调节措施：
(1) 加强曝气：①加强曝气，提高混合液的DO 值；②使污泥常处于好氧状态，防止污泥腐化，加强预曝气或再生性曝气；(2) 调节运行条件：①调整进水pH值；②调整混合液中的营养物质；③如有可能，可考虑调节水温——丝状菌膨胀多发生在20°C以上；
④调整污泥负荷，当超过0.35kgBOD/kgMLSS.d时，易发生丝状菌膨胀。
③永久性控制措施：
对现有设施进行改造，或新厂设计时就加以考虑，从工艺运行上确保污泥膨胀不会发生；在工艺中增加一个生物选择器，该法主要针对低基质浓度下引起的营养缺乏型污泥膨胀，其出发点就是造成曝气池中的生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌，应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度增殖，从而控制污泥膨胀。
好氧选择器：在曝气池之前增加一个具有推流特点的预曝气池，其停留时间（HRT为5~ 30min，多采用20min）的选择非常重要；
缺氧选择器：高的基质浓度；菌胶团细菌在缺氧条件下（但有NO3-）有比丝状菌高得多的基质利用率和硝酸盐还原率；
厌氧选择器：其作用机制与缺氧选择器相似，即在厌氧条件下，丝状菌具有较低的多聚磷酸盐的释放速度而受到抑制。