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；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。
4.1 设计参数
日设计生活污水流量：10000 m3/d，时变化系数1.4； BOD5：300mg/L；
处理后出水BOD5：25 mg/L。 处理效率E
La－LtLrE??100%??100%
LaLa式中 La——进水BOD5浓度，kg/m3, La=0.3kg/m3 Lt——出水BOD5 浓度，kg/m3，Lt＝0.025kg/m3
Lr——去除的BOD5浓度，kg/m3
Lr=0.3－0.025=0.275kg/m3 0.3?0.025E??100%?91.7%
0.3污水负荷NS的确定
选取NS＝0.3 kgBOD5／kgMLVSS·d 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)
R r?103X?
?1?R? SVI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%
0.5?1.2?1033
X??3.3kg/m
120??1?0.5?（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
（3）污泥回流浓度Xr
103Xr??rSVI 310 ??1.2?10 kg/m3120核算污泥回流比R
5
X?1?R? R3.3?(1?R)10?
RR＝49%，取50% Xr?容积负荷Nv
Nv＝X＇Ns
＝2.3×0.3＝0.69 kgBOD5/m3·d
曝气池容积V
V?Q?LrX'?Ns
1200?24?0.18 ??7513 m32.3?0.3式中 Q——设计流量，m3/d。 水力停留时间
（1）名义水力停留时间tm
tm?VQ
7513??0.26 d?6.26 h1200?24（2）实际水力停留时间ts
ts?V(1?R)Q
7513??0.17 d?4.08 h(1?0.5)?1200?24剩余污泥量△X
△X＝a Q Lr－bVX＇
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 △X＝a Q Lr－bVX＇
＝0.6×1200×24×0.18-0.05×7513×2.3 ＝2246.6 kg/d
污泥龄θC
?C?V?X'X
7513?2.3??7.7 d2246.44.2 池体结构设计
采用推流式鼓风曝气 (1)曝气池积
设计5曝气池，每组容积V1=46666.7/5=9333.34m 设计曝气池深6m
6
每组曝气池面积S1=V/H=9333.34/6=1555.56 m2
(2)曝气池宽度
取池宽6米
B6??1 H6(3)曝气池长度
L?S11555.56??259.26 m B6(4)曝气池平面形式
设计其为三廊道式，则每廊道长L1=259.26/3 ?90m，如图
图4.2 曝气池平面图
4.3 曝气系统设计计算
（1）需氧量计算
①日平均需氧量
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＝0.5×140000×0.23+0.15×46666.7×2.3=32200.01kg/d=1341.67kg/h ②去除每公斤BOD5需氧量ΔO2
?O2?a'??0.5?b'Ns0.15
0.3?1 kgO2/kgBOD5 7
③最大需氧量O2max
O2max＝a′QLrK + b′VX′
取最大需氧量变化系数K=1.4
O2max=0.5×140000×0.23×1.4+0.15×46666.7×2.3=38640.01kg/h=1610kg/h
（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℃
①溶解氧饱和度CS
查三废P500表得：水温20℃时，CS（20）=9.17mg/L 水温30℃时，CS（30）=7.63mg/L ②曝气器出口绝对压力Pb
Pb = P + 9.8×103H
式中 P——标准大气压，P=1.013×105Pa H——曝气器安置深度
535
Pb =1.013×10+9.8×10×5.8=1.5814×10Pa
③空气离开曝气池面时，氧的百分比Ot
Ot?21(1?EA)?100%
79?21(1?EA)式中 EA——氧转移率，%，对膜片式微孔曝气器，选EA=18%
Ot?21?(1?18%)?100%?17.9y?21(1?18%)
④曝气池混合液平均饱和浓度Csb(T)
按最不利温度考虑 T=30℃
2.026?1051.5814?10517.9 ?7.63?(?)
422.026?105 ?9.21 mg/L ⑤20℃条件下，脱氧清水充氧量R0
CSb(30)?CS(30)(Pb?1709)42R0?????CSb(30)?C??1.024(T?20)RCS(20)
式中 R——实际条件下充氧量，
α——废水液相传质系数KLa的修正系数，取α=0.8 β——废水CS的修正系数，取β=0.9 ρ——压力修正系数，取ρ=1
C——氧实际浓度，取C = 2 mg/L
8
R0?1341.67?9.170.8?0.9?1?8.29?2.0??1.024(30?20)
?2221.54 kg/h ⑥最大时需氧的充氧量R0max
R0?1610?9.170.8?0.9?1?8.29?2.0??1.024(30?20)
?2665.84 kg/h ⑦曝气池平均时供气量GS
GS? ? ⑧最大时供气量GSmax
R00.3EA2221.54 ?41139.63 m3/h0.3?0.18
GSmax?R0max0.3EA2665.84?49367.41m3/h0.3?0.18
? ⑨去除每公斤BOD5的供气量
GS41139.63??24?30.7m3/kgBOD5 QLr140000?0.23 ⑩每m3污水的供气量
GS41139.63??7.05 m3/m3污水 Q140000/24（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。 每根竖管的供气量
GSma135?49367.41?365.68m3/h
135 空气扩散器总数
曝气池平面面积90×90=8100m2 取微孔曝气器服务面积1m2
曝气器总数：8100个 每根竖管上安设的曝气器数目
9