《水污染控制工程》课程设计报告
式中，X----曝气池混合液污泥浓度； R----污泥回流比。 取r＝1.2，R＝50％，代入得： X?106SVI1?R?Rr=106120?0.5?1.21?0.5?3333mg/L
（3）确定曝气池容积，由 我国现行的《室外排水设计规范》（GB 50014-2006）中，其公式为： V?Q（S?-Se）NsX，代入各值得：
V?60000?（112.5-22.332）0.3?3333=5411m3
根据以上计算，取曝气池容积V?6000m3 （4）确定曝气池各部位尺寸 名义水力停留时间 t6000?24m?VQ?60000?2.4h
实际水力停留时间 tV24s?(1?R)Q?6000?(1?0.5)60000?1.6h
污泥龄 t1m?aN
s?b 式中，a----污泥增殖系数，一般为0.5-0.7，取0.6； b----污泥自身氧化率，一般为0.04-0.1，取0.09。 代入各值，得： t1m?0.6?0.3?0.09=11d
设两组曝气池，每组容积为6000/2=3000m3 池深H=5m，则每组面积F=3000/5=600m2
池宽取B=10m，则B/H=10/5=2，介于1-2之间，符合规定。
22
《水污染控制工程》课程设计报告
池长L=F/B=600/10=60m
设三廊道式曝气池，则每廊道长： L1?L/3?60/3?20m 取超高0.5m，则池总高为 H=5+0.5=5.5m 尺寸计算结果：
曝气池总长：60m（每个廊道长20m） 宽：10m 高：5.5m
3.1.8.2 曝气系统的计算与设计
本设计采用鼓风曝气系统
1．需氧量计算 （1）日平均需氧量O2 O2＝a′QLr + b′VX′
式中 a′——微生物氧化分解有机物过程中的需氧率； b′——污泥自身氧化需氧率。 取a′= 0.5 b′= 0.15
O2 = 0.5×60000×（0.15-0.03）+ 0.15×6000×（3.333×0.7） =5699.79 kgO2/d =237.5kg/h
（2）去除每公斤BOD5需氧量ΔO2
?O2?a'??0.5?b'Ns0.150.35
?1 kgO2/kgBOD（3）最大需氧量O2max O2max＝a′QLrK + b′VX′
考虑BOD5负荷变化，最大需氧量变化系数K=1.4
O2max = 0.5×60000×（0.15-0.03）×1.4+0.15×6000×（3.333×0.7）
=7139.8 kgO2/d
23
《水污染控制工程》课程设计报告
=297.5 kg/h
3.1.8.3 供气量的计算
本设计采用网状模型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.3米处，淹没水深4.7米，计算温度定为30摄氏度。
选用Wm-180型网状膜空气扩散装置。
其特点不易堵塞，布气均匀，构造简单，便于维护和管理，氧的利用率较高。每扩散器服务面积0.5m3，动力效率2.7-3.7kgO2/KWh，氧利用率12%-15%。
查表得20℃和30℃，水中饱和溶解氧值为：
Cs(20)＝9.17mg/L ； Cs(30) =7.63mg/L
（1）空气扩散器出口处的绝对压力（Pb）：
Pb?P?9.8?10H3
其中，P----大气压力1.013?105Pa； H----空气扩散装置的安装深度，m。
Pb?P?9.8?10H=1.013?10?9.8?10?4.7?147360Pa353
（2）空气离开曝气池池面时，氧的百分比为： Ot?21?(1?EA)79?21?(1?EA)%
其中，EA----空气扩散装置氧的转移效率，一般为6%-12％。 对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12%，代入得：
Ot?21?(1?EA)79?21?(1?EA)=21?(1?12%)79?21?(1?12%)%?18.96%
（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度考虑）即：
Csb(T)?Cs(Pb2.026?105?Ot42)
式中，Cs----大气压力下，氧的饱和度，mg/L。 代入各值，得：Csb(T)?7.63?(1473602.026?105?18.9642)=8.99mg/L
24
《水污染控制工程》课程设计报告
（4）换算为在20摄氏度的条件下，脱氧清水的充氧量，即： R0?RCs(20)T?20?????C?C1.024SB(T)??
取值?=0.85,??0.95,C?1.875,??1.0； 代入各值，得：
R0?237.5?9.170.85?0.95?1.0?8.99-1.875?1.02430-20=303.2kg/h
相应的最大时需氧量为：
R0(max)?297.5?9.170.85?0.95?1.0?8.99-1.875?1.02430-20=397.8kg/h
（5）曝气池的平均时供氧量： Gs?R00.3EA?100?303.20.3?12?100?8422.2m/h
3（6）曝气池最大时供氧量： Gs(max)?Rmax0.3EA?100?397.80.3?12?100?11050m/h
3（7）去除每公斤BOD5的供气量
GSQLr?8422.2(60000/24)?(0.15?0.03)?28.07m/kgBOD35
（8）每m3污水供气量：
8422.260000?24=3.37m空气/m污水
333.1.8.4 空气管系统计算
选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设设计节点，统一编号列表计算。
按曝气池平面图铺设空气管。空气管计算见图5.
在相邻的两廊道的隔墙上设一根干管，共6根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设60根曝气竖管，每根竖管供气量为：
25
《水污染控制工程》课程设计报告
GSmax60?1105060?181 m/h
3曝气池总平面面积为20?60?1200m2
每个空气扩散装置的服务面积按0.5m2计，则所需空气扩散装置的总数为：
12000.5=2400个
则每个竖管上的空气扩散装置数目为：
240060=40个
110502400=4.60m/h
3每个空气扩散装置的配气量为：
总压力损失包括空气管道系统的总压力损失和网状膜空气扩散器的压力损失两部分，网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，空气管道系统的总压力损失不超过2kPa，则总压力损失不超过5.88+2=7.88Pa。
为安全计，设计取值9.8kPa。
空气扩散装置安装在距曝气池底0.3米处，因此，鼓风机所需压力为： P?(5?0.3?1.0)??9.8?55.86kPa 鼓风机供气量：
最大时供气量：11050m3/h=184m3/min； 平均时供气量：8422.2m3/h=140m3/min
根据所需压力和供气量，决定采用DRG-450型鼓风机6台，4用2备，该型号参数为升压：9.8-88.2kPa；流量：133-459 m3/min；传动方式：直连；功率：45-630kW。
3.1.9二沉池 3.1.9.1设计概述
本设计中采用中央进水幅流式沉淀池2座。则每座设计进水量：Q=36000m3/d采用周边传动刮泥机。
表面负荷：qb范围为0.7—1.0 m3/(m2·h) ，取q=1.0 m3/(m2·h) 水力停留时间（沉淀时间）：T=4.0h
26