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曝氣池的池容如何設(shè)計(jì)？有這2種計(jì)算方法！

返回列表日期：2019-12-09閱讀：3073

生化處理中一般采用活性污泥法，其主要的工藝流程包括：預(yù)處理>初次沉淀>混合>曝氣>二次沉淀，曝氣是活性污泥法處理廢水的重要環(huán)節(jié)，曝氣在曝氣池中完成。因此曝氣池池容的設(shè)計(jì)在整個生化處理工藝設(shè)計(jì)中也就占到十分重要的地位。


一、有機(jī)負(fù)荷計(jì)算法


計(jì)算曝氣區(qū)容積，常用的是有機(jī)負(fù)荷計(jì)算法。負(fù)荷有兩種表示方法，即污泥負(fù)荷和容積負(fù)荷。一般采用污泥負(fù)荷，計(jì)算過程如下：


（1）確定污泥負(fù)荷   


污泥負(fù)荷一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定，可以參照有關(guān)成熟經(jīng)驗(yàn)中的數(shù)值。


表1：部分活性污泥工藝參數(shù)和特點(diǎn)

工藝類型

污泥齡/d

污泥負(fù)荷kgBOD5/kgMLSS

容積負(fù)荷kgBOD5/m3.d

MLSSmg/L

水力停留時間/h

回流比

BOD5去除率/%

備注

傳統(tǒng)活性污泥法

5--15

0.2—0.4

0.3—0.8

1500--3000

4--8

0.25—0.75

85--95

用于低濃度生活污水、易受沖擊負(fù)荷的影響

完全混合法

5--15

0.2—0.6

0.6—2.4

2500--4000

3--5

0.25—1.0

85--95

可用于一般污水，耐沖擊負(fù)荷；易發(fā)生絲狀菌膨脹

階段進(jìn)水

5--15

0.2—0.4

0.4—1.4

2000--3500

3--5

0.25—0.75

85—95

應(yīng)用范圍廣泛

改良曝氣

0.2—0.5

1.5—5.0

0.2—2.4

200--1000

1.5--3

0.05—0.25

60--75

用于中等濃度的污水，出水中可能含有細(xì)胞組織

接觸穩(wěn)定

5--15

0.2—0.6

0.9—1.2

（1000—3000）注（4000—10000）釋

（0.5—1.0）（3—6）

0.5—1.5

80--90

用于現(xiàn)有處理系統(tǒng)的改擴(kuò)建和小型處理廠

延時曝氣

20--30

0.05—0.15

0.15—0.25

3000--6000

18—36

0.5—1.5

75--95

工藝靈活，適用于小城鎮(zhèn)、小型處理廠和需要消化的場合

高負(fù)荷法

5--10

0.4—1.5

1.6--16

4000-10000

2--4

1.0—5.0

75--90

適用于用渦輪曝氣機(jī)供氧且控制絮體大小的一般污水處理廠

純氧曝氣

3--10

0.25—1.0

1.6--.3.2

2000--5000

1--3

0.25—0.5

85--95

適用于高濃度廢水且可用空間狹窄的地方，能抵抗沖擊負(fù)荷

氧化溝

10--30

0.05—0.30

0.1—0.2

3000--6000

8--36

0.75—1.5

75--95

適用于小城鎮(zhèn)，有大片可用土地，供氧靈活

SBR

/

0.05—0.3

0.1—0.24

1500—5000.備注

12--50

/

85--95

適用于小城鎮(zhèn)，可用土地較小的地方，供氧靈活

深井曝氣

/

0.5—5.0

/

/

0.5--5

/

85--95

適用于一般的高濃度廢水，該工藝可抵抗沖擊負(fù)荷

合并硝化工藝


0.10—0.25（0.02—0.20）解

0.1—0.32

2000-2500

6--15

0.5—1.5

85--95

常用的生物脫氮工藝

單獨(dú)硝化工藝


0.05—0.20（0.04—0.15）

0.05—0.16

2000--3500

3--6

0.50—2.00

85--95

適用于現(xiàn)有處理系統(tǒng)的升級及氮的排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的地方

注：接觸池  釋：污泥穩(wěn)定池     解：TKN/MLVSS    備注：MLVSS/m變化決定于運(yùn)行周期


（2）確定所需要微生物的量  


微生物的量（XV）是由所要處理的有機(jī)物的總量和單位微生物在單位時間內(nèi)處理有機(jī)物的能力（即污泥負(fù)荷）決定的。


根據(jù)污泥負(fù)荷的定義：Ns=Q（SO-Se）/（XV）,可得公式如下：


（XV）= Q（SO-Se）/ Ns


式中：


V——曝氣池容積，m3

Q——進(jìn)水設(shè)計(jì)流量，m3/d

SO——進(jìn)水的BOD5濃度， mg/L

Se——出水的BOD5濃度， mg/L

X——混合液揮發(fā)性懸浮固體，（MLVSS）濃度 mg/L

Ns——污泥負(fù)荷，kgBOD5/（kgMLVSS.d）


(3)計(jì)算曝氣池的有效池容   


確定了微生物的總量后，需要有污泥濃度的數(shù)值才能計(jì)算曝氣池的容積。污泥濃度根據(jù)所用工藝的污泥濃度的經(jīng)驗(yàn)值選擇，一般在3000—6000mg/L之間。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)或其他方式確定了回流比、SVI值后也可以根據(jù)下式計(jì)算：


X=Rrf106/SVI(1+R)


式中：


R——污泥回流比，%

r——二次沉淀池中污泥綜合系數(shù)，一般為1.2左右

f——MLVSS/MLSS


曝氣池容積的計(jì)算公式如下：


V=（VX）/X=Q（SO-Se）/（XNS）


式中：


Q——廢水量，m3/d

Q（SO-Se）——每天的有機(jī)基質(zhì)降解量，kg/d

V——曝氣池有效容積，m3



（4）確定曝氣池的主要尺寸  


主要確定曝氣池的個數(shù)、池深、長度以及曝氣池的平面形式等。按照每日的處理量來確定池體的個數(shù)，同時，由于工藝的不同，曝氣池的式樣和個數(shù)各不相同，因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)中需要我們有現(xiàn)場的實(shí)際地形圖和整體效果圖來做依據(jù)，這樣設(shè)計(jì)出來的池體才可以滿足工藝處理需要，并且與周圍的環(huán)境和諧一致。


二、動力學(xué)方法


也可用動力學(xué)方法計(jì)算曝氣池的容積。計(jì)算過程如下：


（1）確定所需的動力學(xué)常數(shù)的值   


包括Y、Kd、Ks、umax,在沒有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時可以根據(jù)表2、表3 選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)值。


表2：生活污水的Y、Kd值

產(chǎn)率系數(shù)（Y）

衰減系數(shù)（Kd）

0.4—0.8mgVSS/mgBOD50.25—0.45mgVSS/mgCOD

0.0020—0.0029h-1


表3：幾種工業(yè)廢水的Y、Kd值

工業(yè)廢水名稱

Y

Kd

工業(yè)廢水名稱

Y

Kd

合成纖維廢水

0.38

0.10

紙漿和造紙廢水

0.76

0.016

亞硫酸鹽漿粕廢水

0.55

0.13

制藥廢水

0.77

/

含酚廢水

0.70

/

釀造廢水

0.93

/


（2）確定污泥齡 


根據(jù)公式1/θmin= (Y×umax×SO/ SO+Ks)-Kd可以確定θmin 值。


θmin=1/(Y×umax-Kd)


式中：umax——基質(zhì)達(dá)到飽和濃度時，微生物的最大比增殖速率，d-1


實(shí)際活性污泥處理系統(tǒng)工程中所采用的θC(污泥齡.d)值，應(yīng)大于θmin值，實(shí)際取值按公式1/θmin= Y×umax-Kd乘以安全系數(shù)。安全系數(shù)一般在2—20。也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取值，參照表1數(shù)據(jù)。


（3）確定所需的微生物量  


根據(jù)公式1/θC=[Y×umax×(SO-Se)/ (SO-Se)+KsIn SO/ Se]-Kd來確定微生物的量，可以得到微生物量的計(jì)算公式：


（XV）=QθCY(SO-Se)/(1+KdθC)


（4）確定曝氣池的容積  


首先確定微生物濃度，其方法與前面的負(fù)荷設(shè)計(jì)法相同。


V=(VX)/X


根據(jù)有關(guān)公司對出水濃度進(jìn)行校核；或者根據(jù)污泥負(fù)荷的定義對污泥負(fù)荷進(jìn)行校核。這兩種方法取其中一種就可以。

來源：環(huán)保工程師

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