曝气池计算
曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算
曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量计算某污水处理厂处理规模为21600m3/d，经预处理沉淀后BOD5为200mg/L，希望经过生物处理后和出水BOD5小于20mg/L。
该地区大气压为1.013×105Pa，要求设计曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量。
相关参数可按下列条件选取：（1）曝气池污水温度为20℃；（2）曝气池中混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）与混合液悬浮固体（MLSS）之比为0.8；（3）回流污泥中混合悬浮固体浓度取10000mg/L；（4）曝气池中的MLSS取3000mg/L；（5）污泥泥龄取10d；（6）二沉池出水中含有12mg/L总悬浮固体（TSS），其中VSS 占65%；（7）污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其他微量元素。
解：（1）估算出水中溶解性BOD5浓度：出水中BOD5由两部分组成，一是没有被生物降解的溶解性BOD5，二是没有沉淀下来随出水漂走的悬浮固体。
悬浮固体所占BOD5计算：①悬浮固体中可生物降解部分为0.65×12mg/L=7.8mg/L②可生物降解悬浮固体最终BOD L=7.8×1.42mg/L=11mg/L③可生物降解悬浮固体的BOD L换算为BOD5=0.68×11mg/L=7.5mg/L④确定经生物处理后要求的溶解性有机污染物，即S e：7.5mg/L+S e≤20mg/L，S e≤12.5mg/L（2）计算曝气池容积：①按污泥负荷计算：取污泥负荷0.25kgBOD5/(kgMLSS·d)，按平均流量计算：V=Q(S0－S e)/N s X=21600·(200－12.5)/0.25·3000m3=5400m3②按污泥泥龄计算：取Y=0.6kgMLVSS/kgBOD5，K d=0.08d-1V=QYθc(S0－S e)/X v(1+K dθc)=21600·0.6·10·(200－12.5)/3000·0.8·(1+0.08·10)m3=5625m3经过计算，可以取曝气池容积5700m3。
AAO工艺设计计算
1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算：（1）、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长，设计水量应按照最高日流量计算。
Q=K•Q式中：Q——设计水量，m3/d；Q——日平均水量，m3/d；K——变化系数；（2）、确定设计污泥龄θC需反硝化的硝态氮浓度为N O=N-0.05(S0-S e)-N e式中：N——进水总氮浓度，mg/L；S0——进水BOD值【1】，mg/L；S e——出水BOD值，mg/L；N e——出水总氮浓度，mg/L；反硝化速率计算K de=N OS0计算出Kde 值后查下表选取相应的VD/V值，再查下表取得θC值。
活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表（T=10℃）【3】单位：d 反硝化设计参数表（T=10~12℃） X 00.102θC •1.072(T -15)（3）、计算污泥产率系数 Y 【2】Y = K [0.75 +0.6- S 0 1+0.17θC •1.072(T -15)]式中：Y ——污泥产率系数，kgSS/kgBOD ；K ——修正系数，取 K =0.9 ；X 0 ——进水 SS 值 mg/L;T ——设计水温，与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算：L S =SθC •Y (S 0 - S e )式中：L S ——污泥负荷，我国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS • d )。
反应池 MLSS 取值范围 10003× t E（4）、确定 MLSS(X)MLSS(X)取值通过查下表可得。
取定 MLSS(X)值后，应用污泥回流比 R 反复核算R =X X R - XX R =0.7 • SVI式中：R ——污泥回流比，不大于 150%；t E ——浓缩时间，其取值参见下表。
浓缩时间取值范围工艺选择无硝化有硝化有硝化反硝化有深度反硝化浓缩时间＜1.5~2h＜1.0~1.5h＜2h＜2.5h （5）、计算反应池容积V=24QθC Y(S0-S e)1000X计算出反应池容积V后，即可根据V/V的比值分别计算出缺氧D反应池和好氧反应池的容积。
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 。
曝气量的多种计算方法
For personal use only in study and research; not for commercial use曝气量的计算有多种方法,我试着按各种方法算了一次,发现差异较大,现发上来,请大家评评,用哪种方法较准确.参数: 水量:917吨/小时, COD:140mg/l, 无BOD数据,按BOD=0.5*COD=600mg/l计方法一:按气水比计算:接触氧化池3:1,则空气量为:3×917=2751m3/h活性污泥池10:1,则空气量为:10×917=9170m3/h调节池5:1,则空气量为:5×46=230 m3/h合计空气量为:690+460+230=1380 m3/h=23 m3/min方法二:按去除1公斤BOD需1.5公斤O2计算每小时BOD去除量为0.6kg/m3×22000m3/d÷24=550kgBOD/h需氧气:550×1.5=825kgO2空气中氧的重量为:0.233kg O2/kg空气,则需空气量为:825 kgO2÷0.233 O2/kg空气=3540 kg空气空气的密度为1.293 kg/m3则空气体积为:3540kg÷1.293 kg/m3=2738 m3微孔曝气头的氧利用率为15%,则实际需空气量为: 2738 m3÷0.2=13690m3=228m3/min方法三:按单位池面积曝气强度计算曝气强度一般为10-20 m3/ m2h , 取中间值, 曝气强度为15 m3/ m2h接触氧化池和活性污泥池面积共为:125.4 m2则空气量为:125.4×15=1881 m3/h=31.35 m3/min调节池曝气强度为3m3/ m2h,面积为120 m2则空气量为3×120=360m3/h=6m3/min总共需要37.35 m3/min方法四:按曝气头数量计算根据停留时间算出池容,再计计算出共需曝气头350只,需气量为3 m3/h只, 则共需空气350×3=1050 m3/h=17.5 m3/min再加上调节池的需气量6 m3/min,共需空气:23.5 m3/min以上仅供参考，大设计院一般用气水，我们设计用经验值大约1公斤COD需要1公斤氧气曝气系统的设计与计算本设计采用鼓风曝气系统。
污水处理基本计算公式
污水处理基本计算公式污水处理是人类社会发展历程中一个非常重要的环保议题，也是城市化的必然结果。
随着人口规模的扩大和工业化过程的发展，污水处理工艺的设计和建设越来越受到重视。
在污水处理过程中，设计、计算和操作是三个非常重要的环节。
本文主要介绍污水处理中的基本计算公式。
一、Ivanov公式Ivanov公式是指在曝气池内，曝气器顶部到曝气器底部的水头损失，是曝气器能量损失的一个重要组成部分。
Ivanov公式的具体表达式为：h=K*v^2/(2g)其中，h为水头损失，K为水头损失系数，v为曝气器进口速度，g为重力加速度。
重力加速度的取值为9.81m/s^2。
二、曝气池容积计算公式在污水处理工程计算中，曝气池容积是一个非常重要的参数。
曝气池容积的计算公式如下：V=Q*(T-TS)/F其中，V为曝气池容积，Q为污水流量，T为污水处理时间，TS为曝气池升温时间，F为最终溶解氧浓度与初次溶解氧浓度之差。
三、污泥产率计算公式污泥产率是指进入处理系统的有机物质所产生的污泥量与进入系统的有机物质总量之比。
污泥产率计算公式如下：Yp=(M-μ*X)/(Q×S)其中，Yp为污泥产率，M为污泥丰度，μ为比生长速率，X为进入系统的有机物质量，Q为进入系统的污水流量，S为进水中的总悬浮物浓度。
四、絮凝剂计算公式在污水处理过程中，添加絮凝剂可以有效地去除悬浮物和胶体颗粒。
絮凝剂的使用量计算公式如下：C=p/V其中，C为絮凝剂用量，p为絮凝剂加入污水中的浓度，V 为污水流量。
五、沉降池污泥床高度计算公式在污水处理工程中，沉降池是一种重要的处理设备。
沉降池污泥床高度计算公式如下：H=d-S其中，H为污泥床高度，d为进入污水的总悬浮物浓度，S 为出水中的总悬浮物浓度。
六、好氧池的进水和出水COD计算公式好氧池是污水处理过程中的一种重要设施。
好氧池的进水和出水COD计算公式如下：进水COD=（C1-Q2C2）/Q1出水COD=（Q1C1+Q2C2）/（Q1+Q2）其中，Q1和C1分别为进水流量和进水COD，Q2和C2分别为进水流量和进水COD。
曝气池设计计算
备注 魏先勋 305 页 BOD 去除率 E＝90％ NS＝0.3 三废 523 页
曝气池设计计算
X
0.5 1.2 103
120 1 0.5
3.3 kg/m3
（2）混合液挥发性悬浮物浓度 X＇ (MLVSS) X＇＝fX
式中 f——系数，MLVSS/MLSS，取 f=0.7 X＇＝0.7×3.3＝2.3 kg/m3
23 三通 1 个
1.19 1.69 3.726 6.17
14~13 0.5 14.68
23 三通 1 个
1.19 1.69 6.316 10.46
13~12 0.25 18.35 12~11 1.8 36.7 5.19
11~10 6.45 110.1 4.00 10~9 5.5 220.2 8.00
取微孔曝气器服务面积 1m2
曝气器总数： 2160 2160个 1
（3）每根竖管上安设的曝气器数目
2160 30个 72
（4）每个曝气器的配气量 GS max 3.67m3 / h 2160
在膜片式曝气器范围内。
（5）空气管道计算
将已布置的空气管路及曝气器绘制成空气管路计算图，用以计算。
11 / 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
式中 a——污泥产率系数，取 a＝0.6 b——污泥自身氧化率，取 b＝0.05
曝气池计算
3.1.7、曝气池设计计算本设计采用传统推流式曝气池。
3.1.7.1、污水处理程度的计算取原污水BOD 5值（S 0）为250mg/L ，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％*10考虑，则进入曝气池的污水，其BOD 5值（S α）为： S α＝250（1-25％）＝187.5mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5⨯（1.42bX αC e ）=7.1X αC e 计算处理水中的非溶解性BOD 5值,上式中C e ——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L; b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09； X α---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4 得BOD 5＝7.1⨯0.09⨯0.4⨯20＝5.1mg/L. 处理水中溶解性BOD 5值为：20-5.1＝14.9mg/L 去除率η＝92.05.1879.14187.5=-3.1.7.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD 污泥负荷率确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.25BOD 5/(kgMLSS ·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：Ns=ηk2SefK 2值取0.0200,Se=14.9mg/L,η=0.92,f=.75.0MLSSMLVSS=代入各值，=Ns 242.00.920.7514.90.0200=⨯⨯BOD 5/(kgMLSS ·kg)计算结果确证，Ns 取0.25是适宜的。
(2)确定混合液污泥浓度（X ）根据已确定的Ns 值，查图*11得相应的SVI 值为120-140，取值140根据式 X=r R1RSV I 106+• X----曝气池混合液污泥浓度 R----污泥回流比取r=1.2,R=100％，代入得：X=r R 1R SV I 106+•＝4286112.11140106=+⨯•mg/L 取4300mg/L 。
曝气池容积计算方法分析
曝气池容积计算方法分析曝气池是活性污泥处理系统中的核心构筑物，其容积的大小不仅关系到整个处理系统的净化效果，同时还关系到建造费用的问题。
因此，有必要对曝气池容积的计算方法进行分析，从而得到较佳的设计取值。
长期以来，曝气池容积的计算，采用较普遍的是按BOD—污泥负荷率法，但近来也有人建议采用污泥龄法。
那么，二者之间有何异同，是否有某种内在的联系、可否将二者有机地结合起来呢？本文就此进行如下的分析讨论。
1 BOD—污泥负荷率(Ns)曝气池容积计算法1.1 BOD—污泥负荷率(Ns)的物理概念曝气池内单位重量(千克)的活性污泥，在单位时间内能够接受并将其降解到某一规定额数的BOD5重量值，被称为BOD—污泥负荷率(Ns)。
即[1][2]：⑴式中 Ns——BOD—污泥负荷率,kg BOD5/kgMLSS·dQ——污水设计流量，m3/dSa——原污水的BOD5值，mg/lX——曝气池内混合液悬浮固体浓度(MLSS),mg/lV——曝气池容积，m31.2 曝气池物料平衡方程式如图1为完全混合活性污泥系统的物料平衡图[1][4]。
在稳定条件下，对于系统中的有机物进行物料平衡，则有：⑵整理得：⑶由莫诺(Monod)方程式的推论知[1][4] ：⑷代入式⑶，并整理得：⑸或⑹又⑺代入式⑹得：⑻或⑼式中 X V——曝气池混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS),mg/lS e——处理水出水有机物浓度，mg/l——有机物降解速度，K2——有机物降解常数。
1.3 曝气池容积计算由式⑴有：⑽将式⑼代入式⑽得：⑾式⑽即为按BOD—污泥负荷率法计算曝气池容积得计算公式，式⑾为经变换后得计算公式。
2 污泥龄(θc)曝气池容积计算法2.1 污泥龄(θc)的物理概念曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，称为污泥龄(θc)。
也即劳伦斯—麦卡蒂(Lawrence—McCayty)的“生物固体平均停留时间” [1]。
即：⑿式中θc——污泥龄，dΔXv——曝气池内每日增加的挥发性污泥量(Vss)，kmg/l其它——同前2.2 生物增长基本方程式在曝气池内，活性污泥微生物的增殖是微生物的合成和内源代谢共同活动的结果。
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目录
1 总论 (2)
1.1曝气分类 (2)
1.1.1鼓风曝气 (2)
1.1.2机械曝气 (2)
1.1.3深井曝气 (3)
1.1.4纯氧曝气 (3)
1.2曝气设备 (3)
1.3 曝气原理 (3)
二曝气池设计计算 (4)
2.1 工艺计算 (4)
某城市14×104m3/d污水处理厂设计
曝气池设计
1 总论
曝气池（aeration tank）利用活性污泥法进行污水处理的构筑物。
池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。
曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。
池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。
1.1曝气分类
1.1.1鼓风曝气
又称压缩空气曝气,主要由曝气风机及专用曝气器组成。
采用这种方法的曝气池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。
污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。
空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。
扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。
1.1.2机械曝气
一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。
叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为表面曝气。
这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。
叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。
叶轮浸水深度和转速可以调节，以保证最佳效果。
典型的机械曝气池有圆形表面加速曝气池、标准型加速曝气池、IO型加速曝气池和方形加速曝气池等。
鼓风曝气和机械曝气两种方法有时也可联用，以提高充氧能力，这适用于有机物浓度较高的污水。
1.1.3深井曝气
一般用直径1～6米、深达50～150米的曝气池,利用水压来提高水中氧的移转速率,以高效去除污水中BOD（生化需氧量）。
这种曝气池已在英国、德意志联邦共和国、法国、加拿大、美国、日本先后投入运行或实验运行。
1.1.4纯氧曝气
按鼓风曝气方法向水中鼓入纯氧或富氧空气，池型一般如鼓风曝气池,上加密封盖,以充分提高充氧效率。
1.2曝气设备
常用的曝气器有：微孔膜片曝气器、悬挂链曝气器、曝气头、曝气软管、曝气机、曝气盘，曝气管等
1.3 曝气原理
曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。
换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。
它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。
空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。
双膜理论认为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。
如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。
显然，克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。
曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。
曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。
二曝气池设计计算
2.1 工艺计算
1.处理效益
2.污泥负荷
N S＝0.3 kgBOD5／kgMLVSS·d
3.污泥浓度
（2）混合液挥发性悬浮物浓度（MLVSS）
（3）污泥回流浓度
2.2.2 供氧量计算
采用膜片式微孔曝气装置，距池底0.2m，故淹没水沉为5.8m，最高水温采用30℃
2.2.3 空气管计算
按曝气池平面图布置空气管道，在相邻两个廊道的隔墙上设一根空气干管，共八根干管。
在每根干管上设九对配气竖管，共18条配气竖管。
全曝气池共设135条配气竖管。
（5）空气管路计算。