环境工程原理设计报告(4)

环境工程原理课程设计

曝气系统的设计与计算

4.9 需氧量（AOR）需氧量Qa为有机物（BOD）氧化需氧量Q1、微生物自身氧化需氧量Q2、保持好氧池一定的溶解氧Q3所需氧量之和。即Qa?Q1?Q2?Q3。 有机物氧化需氧量Q1

Q1?aQ?S0?Se?

式中： a——去除每1kgBOD的需氧量，kgo2/kgBOD,a=0.45； S0、Se——进水BOD与出水BOD，kg/m3； Q——进水量，m3/d 则，

Q1?aQ?S0?Se??0.45?10400?(225?20)?10?3?959.4kg/d 微生物自身氧化需氧量Q2

Q2=bXV

式中：b——微生物自身氧化系数，kgo2/kgMLSS，b=0.12 X——MLSS浓度，kg/m3 V——好氧池有效容积，m3。 则，

Q2=bXV=0.12?(250?20)?6500?10?3?179.4kg/d 维持好氧池一定溶解氧的需氧量

Q3?d?Q?Qr?Qc??10?3

式中： d——好氧池末端溶解氧浓度，d=1.5mg/L

3 Qr——回流污泥浓度，m/d 3 Qc——回流混合液量，m/d

则：

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Q3?d?Q?Qr?Qc??10?3?1.5?10400?10?3?15.6kg/d所以，反应池总需氧量

Qa?Q1?Q2?Q3?959.4?179.4?15.6?1154.4kgO2/d 曝气时间为8.68h，则每小时的需氧量

1154.4Qa'??133.0(kgQ2/h)

8.684.10 供氧量（SOR）

AOR?CS(20)SOR=

式中： α——氧转移折算系数，高负荷取0.83，低负荷取0.93 β——氧溶解折算系数，一般β=0.9~0.97，取0.97 ?——密度，kg/L,为1.0 kg/L

CL——废水中实际溶解氧浓度，mg/L； AOR——需氧量，kg/L

查《化工原理》，水中溶解氧饱和度分别为

1.024(T?20)?α??β?Cs(T)?CL??Cs(20)?9.17mg/L

SOR=

133?9.17?166.11kgO2/h1.024(20?20)?0.93??0.97?1.0?9.17?1.0?

0取计算温度20C，CL?1.0mg/L，α=0.93，β=0.97，E=10%

则 空气离开曝气池时氧的百分比为：

Qt?21(1?E)?100%?19.31y?21(1?E)

每池供氧量：SOR?1154.4/2?577.2kgO2/d?24.05kgO2/h 曝气阶段应该供给的氧量为

SOR?11?24.05??30.48?kgO2/?h池????TA/TC8.68/11

4.11 供风量GS

SOR2931166.112931?100????100???106.12?m3/min? 0.28E273600.28?10273604.12滗水器 GS?每池滗水负荷Qd按下式来计算：

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Qd?Q10400??21.67m3/min Nntd2?2?2?60每池设两台滗水器，则每个滗水器的负荷为：

QQd1?d?10.83m3/min

2活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系：

TS(20)??5?(1/2.5)?0.5?/124 Vmax?7.4?104?tX?1.7(MLSS?3000mg/L)

4 Vmax?4.2?10?X?1.26M(LSS?300m0g /L)式中Vmax――活性污泥界面的初始沉降速度，mg/L 代入数据： 水温200C时

Vmax??7.4?104?20?250?1.7?124(m/h)

必要的沉淀时间（TS）可用下式求得。

TS=?H?(1/m)???/Vmax 式中H――反应器水深，m;

1/m――活性污泥界面上的最小水深；

Vmax――活性污泥界面的初始沉降速度，m/h 代入数据

TS(20?)?5?(1/2.?5)?0.=0.17(h) 5

5、SBR池

4.曝气时间（TA） 4.4 曝气时间（TA） TA=(24S0)/(LsmX) 式中TA――曝气时间，h;

S0――进水平均BOD5,mg/L Ls??BOD?SS负荷kgBOD/(kgSS.d) 1/m――排比水；

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X――反应器内混合液平均MLSS浓度，mg/L; 代入数据：

TA=(24?225)/(2.5?250)=8.68(h) 4.5排水时间（T0）

在排水期间，就单次必须排出的处理水量来说，每一周期的排水时间可以通过增加排水装置的台数或扩大溢流负荷来缩短，另一方面，为了减少排水装置的台数和加氯混合池或者排放槽的容量，必须将排水时间尽可能延长。沉淀时间取0.7-1.4之间变化，排出时间取2h左右，则总的沉淀时间取3h。 4.6 周期数

一个周期所需的时间

TC?TA?TS?TD?8.68+0.17+2=10.85(h) 式中，TA――曝气时间，h; TS――沉淀时间，h; TD――排水时间，h;

n=24/10.85=2.21,取2次，则一个周期为11h。 4.7 进水时间

TF?TC/N

式中TC――一个周期所需要时间，h;

N――反应器个数 代入数据

TF=11/2=5.5(h) 4.8反应器容积（V） V=m/nN?Q

式中V――各反应器容积，m3;

1/m――排水比；

N――每1系列的反应器数量；

q――每1系列的污水处理量（最大日污水量） 代入数据

V=2.5/(2?2)?10400=6500(m3)

一个周期中最大流速的变化系数r值一般可取1.2~1.5。一个周期内最大量进水量变化比

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为1.5。所以一天内进水量最大为 19500m3/d。超过一周期污水进水量?Q与V的比值：

?Q/V =(r-1)/m=(1.5-1)/2.5=0.2

如其他反应池尚未接纳容量，考虑流量之变动，各反应池的修正容量为：

m3 v*?v(1??Q/v)=6500?（1+0.2）=7800m3

反应池池水深5m，则反应池表面积（m2）为：7800/5=1560m2

在沉淀排出工艺中可能接受污水进水量V的10%，则反应池的必要安全容量为：

?V??Q??Q`?(0.2?0.1)?6500=650(m3)

V`?V??V?6500?650?7150(m3）反应池池水深5m，则反应池表面积（m2）为：7150/5=1430m2

俩相比较，取表面积为1600m2，设长宽比为2，则长为402，宽为202 根据实测资料可知，高峰流量时的安全容积为最大流量乘以4h,即

?Vmax?(q?4)/24?(19500?4)/24?3250(m3)

式中q――最大时流量，m3/d; 峰值水平为

Hmax???V/(q?4)/24??H?1/m+H?(1-1/m) 式中Hmax――池高，m; H――反应器水深，m;

?Vmax――反应器必要安全容积，m3; q――最大日污水量，m3/d 1/m――排水比。 代入数据

Hmax=3250/(10400?4)/24?5?1/2,5+5?(1-1/2.5)=2.25m 修正后的反应器容积7150m3/池

10.0m?25m?6.0m 667m2?6.0m(高)尺寸：排水结束时的水位：

h1?5?1/1.2(1.1)?(2.5?1)/2.5?2.5(2.73)

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