穿孔曝气系统设计计算
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曝气系统设计计算
曝气系统设计计算曝气系统是水处理工艺中常用的一种处理方式，主要用于提供给微生物在水中生长和活动所需的氧气。
在设计曝气系统时，需要考虑多个因素，包括曝气基质的选择、曝气器的设计和计算、曝气量的确定等。
1.曝气基质的选择：曝气基质一般选择气体，常用的有压缩空气、纯氧气和氮气混合气等。
在选择曝气基质时需要考虑气体的成本、供气方式、氧浓度要求等因素。
2.曝气器的设计和计算：曝气器是曝气系统的核心组件，其设计和计算主要包括曝气器尺寸的确定、曝气器布置方式、曝气介质的选择等。
曝气器的尺寸是曝气系统设计中的重要参数，通常以曝气器的曝气面积来表示。
曝气面积的确定需要考虑水处理系统所需的氧气传递效率、供气速率以及曝气器的气泡分布等因素。
曝气器的布置方式一般有悬挂式、浸入式和固定式等多种形式。
布置方式的选择需要考虑曝气系统的实际情况，并根据曝气器的尺寸和数量进行合理布置，确保曝气效果。
曝气介质的选择主要包括气泡分布器和搅拌器等。
气泡分布器一般有多孔陶瓷、橡胶弹性气泡盘等，其选择需要考虑气泡尺寸、耐腐蚀性、成本等因素。
搅拌器的选择主要考虑搅拌效果和能耗两个方面。
3.曝气量的确定：曝气量是指单位时间内曝气基质（氧气）流入水中的量，通常以单位时间内空气流量来表示。
曝气量的确定需要考虑水处理系统的氧需求、废水的性质、曝气器的尺寸和布置等因素。
曝气量的计算可以通过实验测定，也可以通过理论计算。
实验测定一般通过氧耗实验或二氧化碳挥发实验来确定曝气量。
理论计算主要通过牛顿冷却定律、质量传递理论和劳勒-法里定律等来计算。
对于常见的曝气系统，曝气量一般通过经验公式来确定。
常用的经验公式包括美国环保署公式、普里罗格法则和斯威廉姆斯公式等。
综上所述，曝气系统的设计和计算是一个综合考虑多个因素的过程，包括曝气基质的选择、曝气器的设计和计算、曝气量的确定等。
在实际工程中，需要根据具体情况进行合理的设计和计算，以确保曝气系统的正常运行和达到预期的处理效果。
穿孔曝气的孔径计算
穿孔曝气的孔径计算
穿孔曝气是一种常见的水处理工艺，用于将空气引入水体中，增加氧气传递以促进底部水体的氧化和混合。
在穿孔曝气中，孔径的选择对气泡大小和分布以及曝气效果具有重要影响。
通常，穿孔曝气的孔径可以根据所需的气泡直径和所使用的曝气器的设计参数来计算。
以下是一种常用的孔径计算公式：
d = 1.33 * sqrt(Q / (N * K * A))
其中，
d表示孔径（直径），
Q表示所需的气泡流量，
N表示孔数，
K表示孔板系数，
A表示穿孔面积。
这个公式基于经验公式，并假设气泡形状为球形。
孔板系数K是一个修正因子，考虑了孔板的结构和布置方式。
需要注意的是，孔径的选择不仅取决于气泡大小，还取
决于所需的曝气效果和处理过程的具体要求。
因此，在实际应用中，应根据实际情况和实验数据进行孔径的选择和调整。
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。
曝气量计算的几种方法
曝气量计算的几种方法曝气量设计计算——经验公式◆ ◆ ◆好氧池曝气量的计算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：46吨/小时， COD：1200mg/l，无BOD数据，按BOD=0.5*COD=600mg/l计01方法一：按气水比计算：接触氧化池15：1，则空气量为：15×46=690m3/h活性污泥池10：1，则空气量为：10×46=460 m3/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/min02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/m3×1100m3/d÷24=27.5kgBOD/h需氧气：27.5×1.5=41.25kgO2空气中氧的重量为：0.233kg O2/kg空气则需空气量为：41.25 kgO2÷0.233 O2/kg空气=177.04 kg空气空气的密度为1.293 kg/m3则空气体积为：177.04kg÷1.293 kg/m3=136.92 m3微孔曝气头的氧利用率为20%，则实际需空气量为：136.92 m3÷0.2=684.6m3=11.41m3/min03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=360 m3/h=6m3/min总共需要37.35 m3/min04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，1kg氨氮需要45.7kg氧气。
穿孔曝气管数量计算
穿孔曝气管数量计算我们需要了解穿孔曝气管的作用和特点。
穿孔曝气管是一种具有多个小孔的管道，通过这些小孔将氧气均匀地引入水中。
相比于传统的曝气管，穿孔曝气管能够提供更均匀的氧气分布，提高废水处理的效果。
因此，在设计和选择穿孔曝气管时，需要根据废水处理设施的具体要求和水质特点来确定合适的数量。
穿孔曝气管数量的计算通常涉及以下几个关键因素：1. 废水处理工艺：不同的废水处理工艺对氧气需求量有所不同。
一般来说，生物处理工艺需要更多的氧气供应，因此穿孔曝气管的数量会相对较多。
而化学处理或物理处理工艺对氧气的需求较少，所需穿孔曝气管数量也会相应减少。
2. 废水流量：废水处理设施的处理能力通常以流量来衡量。
流量的大小直接影响到废水中的氧气需求量。
通常情况下，流量越大，所需的穿孔曝气管数量也会相应增加。
3. 水质特征：废水的水质特征也会对穿孔曝气管数量的计算产生影响。
例如，废水中的悬浮物含量较高，会降低氧气的传递效率，因此需要增加穿孔曝气管的数量来提供足够的氧气。
4. 曝气管布置方式：穿孔曝气管的布置方式也会影响其数量的计算。
常见的布置方式有均匀布置、集中布置和组合布置等。
不同的布置方式会对氧气传递效率和曝气管数量产生不同的影响。
在实际计算中，可以通过以下步骤来确定穿孔曝气管的数量：1. 确定废水处理工艺和流量：根据具体的废水处理工艺和流量要求，确定所需的氧气供应量。
2. 计算氧气需求量：根据废水中有机物的浓度和处理效果要求，计算出废水中的氧气需求量。
3. 确定氧气传递效率：根据废水的水质特征和曝气设备的性能参数，确定氧气传递的效率。
4. 计算穿孔曝气管数量：根据氧气需求量和氧气传递效率，计算出所需的穿孔曝气管数量。
需要注意的是，穿孔曝气管数量的计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
此外，实际操作中还需要考虑经济性和工程可行性等因素，以确定最终的穿孔曝气管数量。
穿孔曝气管数量的合理计算对于废水处理工程的设计和运营至关重要。
穿孔管曝气的孔径计算
穿孔管曝气的孔径计算
穿孔管是一种常见的气体传输管道，通过在管壁上开设一定大小
的孔来实现气体的交换。
而穿孔管曝气孔径的大小直接影响其气体传
输效率和质量，因此正确计算穿孔管曝气孔径至关重要。
穿孔管曝气孔径的计算需要考虑多种因素，包括管径、孔数、孔
径大小以及孔的布局等。
在计算之前，需要确认穿孔管曝气孔的大小
及数量，以确保满足气体传输的要求。
首先，需要确定穿孔管的管径和孔数。
在确定管径时，应根据实
际需求及传输效率来确定。
同时，在确定孔数时，需考虑传输的气体
种类和要求，以及管道的总长度和曝气孔的间距等因素。
此外，孔的
布局还需结合气体传输要求和管道长度来进行调整。
其次，需要计算每个曝气孔的孔径大小。
孔径大小的计算需综合
考虑气体传输的要求及流量，以及曝气孔的总面积和局部阻力等因素。
一般而言，孔径应尽可能小，以减小气体流失和提高传输效率。
最后，可以通过计算机辅助设计软件或手工计算方法来确定穿孔
管曝气孔的大小及间距。
在计算过程中，需结合气体传输特性及实际
需求来进行调整和优化，以确保气体传输效率和质量。
综上所述，正确计算穿孔管曝气孔径是保证气体传输效率和质量
的重要一环。
在进行计算时，应充分考虑实际需求、传输特性及管道
长度等因素，并结合计算机辅助设计软件或手工计算方法进行优化。
通过科学合理的计算，可实现穿孔管曝气孔的准确设计和制造，确保气体传输的高效和稳定。
曝气量的计算
曝气量的计算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:46吨/小时, COD:1200mg/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15:1,则空气量为:15×46=690m3/h活性污泥池10:1,则空气量为:10×46=460 m3/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/m3×1100m3/d÷24=27.5kgBOD/h需氧气:27.5×1.5=41.25kgO2空气中氧的重量为:0.233kg O2/kg空气,则需空气量为:41.25 kgO2÷0.233 O2/kg空气=177.04 kg空气空气的密度为1.293 kg/m3则空气体积为:177.04kg÷1.293 kg/m3=136.92 m3微孔曝气头的氧利用率为20%,则实际需空气量为: 136.92 m3÷0.2=684.6m3=11.41m3/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=360 m3/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----------------------------------------------------我认为最好最合理的计算方法是根据去除BOD来计算，再结合曝气头数来校核比较合理，汽水比能根据这样算吗？-----------------------------------------------------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:46吨/小时, COD:1200mg/l, 无BOD数据,按BOD=0.5*COD=600mg/l计根据我的实践经验，简单地回答楼主：1、关于汽水比，毫无理论依据，纯粹是边干边摸索的经验之谈。
曝气的原理; 曝气系统的计算方法; 主要的曝气设备
扩散物质和介质的特性及温度；
C ——物质浓度； y ——扩散过程的长度 dC/dy ——浓度梯度，即单位长度上的浓度变化值。 物质的扩散速率与浓度梯度呈正比关系。
Fick定律
如果以 M 表示在单位时间 t 内通过界面扩散的物质数 量，以A表示界面面积，则有：
dM vd = ( )/ A dt
dM dC = −DL A dt dy
曝气的原理与过程：
实际供氧量＝？× 标准供氧量
标准供氧量即曝气设备的技术指标：标准状态下测定，即： 1atm，20°C，清水
实际供氧量即曝气池实际运行时所需的供氧量：实际状态下， 即：实际大气压与曝气头安装水深， 实际水温， 实际的废水水质
空气 O221% N279%
压 力、 气量
曝气的原理与过程（1）
dC A = K L (Cs − CL ) dt V
式中: dC/dt ——液相主体溶解氧浓度变化速率(或氧转移速率)，kgO2/m3.h； KL——液膜中氧分子传质系数，m/h。
KL = DL / yL
双膜理论
由于气液界面的面积难于计量，一般以氧总转移系数 A K （KLa）代替 L V ：
dC = KLa ⋅ (Cs −CL) dt
第四节
曝气的原理、方法与设备
曝气的原理； 曝气系统的计算方法； 主要的曝气设备
有关曝气、供氧的基本概念
曝气的作用：供氧、搅拌 曝气的方式：鼓风曝气、机械表面曝气♠ 曝气的原理与过程：需氧、供氧、（供）曝气； 标准供氧量与实际供氧量
压力、 气量
空气 O221% N279%
曝气的原理与过程：
O2<21% N2>79% DO=1~2mg/L CO2/H2O
式中: dM/dt ——氧传递速率，kgO2/h； DL——氧分子在液膜中的扩散系数，m2/h； A ——气、液两相接触界面面积，m2； (Cs−CL)/yL——在液膜内溶解氧的浓度梯度，kgO2/m3.m；
C ——物质浓度； y ——扩散过程的长度 dC/dy ——浓度梯度，即单位长度上的浓度变化值。 物质的扩散速率与浓度梯度呈正比关系。
Fick定律
如果以 M 表示在单位时间 t 内通过界面扩散的物质数 量，以A表示界面面积，则有：
dM vd = ( )/ A dt
dM dC = −DL A dt dy
曝气的原理与过程：
实际供氧量＝？× 标准供氧量
标准供氧量即曝气设备的技术指标：标准状态下测定，即： 1atm，20°C，清水
实际供氧量即曝气池实际运行时所需的供氧量：实际状态下， 即：实际大气压与曝气头安装水深， 实际水温， 实际的废水水质
空气 O221% N279%
压 力、 气量
曝气的原理与过程（1）
dC A = K L (Cs − CL ) dt V
式中: dC/dt ——液相主体溶解氧浓度变化速率(或氧转移速率)，kgO2/m3.h； KL——液膜中氧分子传质系数，m/h。
KL = DL / yL
双膜理论
由于气液界面的面积难于计量，一般以氧总转移系数 A K （KLa）代替 L V ：
dC = KLa ⋅ (Cs −CL) dt
第四节
曝气的原理、方法与设备
曝气的原理； 曝气系统的计算方法； 主要的曝气设备
有关曝气、供氧的基本概念
曝气的作用：供氧、搅拌 曝气的方式：鼓风曝气、机械表面曝气♠ 曝气的原理与过程：需氧、供氧、（供）曝气； 标准供氧量与实际供氧量
压力、 气量
空气 O221% N279%
曝气的原理与过程：
O2<21% N2>79% DO=1~2mg/L CO2/H2O
式中: dM/dt ——氧传递速率，kgO2/h； DL——氧分子在液膜中的扩散系数，m2/h； A ——气、液两相接触界面面积，m2； (Cs−CL)/yL——在液膜内溶解氧的浓度梯度，kgO2/m3.m；
曝气系统设计计算
曝气系统设计计算曝气系统是废水处理过程中非常重要的一部分，用于提供氧气以促进污水中的有机物的分解。
一个良好设计的曝气系统可以提高废水处理效果，降低处理成本，并且确保系统的稳定运行。
本文将详细介绍曝气系统设计的各个方面。
首先，曝气系统设计需要考虑的一个关键因素是处理规模。
处理规模是指每天流入系统的废水量，通常以立方米/天为单位。
处理规模将决定曝气系统所需的曝气设备和曝气塔的尺寸。
一般而言，处理规模越大，所需的曝气设备和曝气塔尺寸越大。
其次，曝气系统设计需要考虑废水的污染程度。
废水的污染程度可以通过化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)来衡量。
一般而言，废水污染程度越高，所需的氧气供给越多。
因此，在设计曝气系统时，需要根据废水的污染程度来确定曝气设备和曝气塔的大小以及氧气供给量。
第三，曝气系统设计需要考虑污水的曝气需氧量。
曝气需氧量是指废水中需要氧气来满足生物反应需求的量。
它可以通过废水的氧平衡方程来计算。
一般而言，曝气需氧量与废水的污染程度成正比。
因此，在设计曝气系统时，需要根据废水的曝气需氧量来确定氧气供给量。
第四，曝气系统设计需要考虑曝气设备的选择。
常见的曝气设备包括机械曝气装置和气体曝气装置。
机械曝气装置通常使用涡轮、风扇或鼓风机来产生气泡并搅动废水以实现氧气传递。
气体曝气装置则通过气体喷嘴将气泡导入废水中。
在选择曝气设备时，需要考虑其能耗、维护成本和效果等因素。
第五，曝气系统设计还需要考虑曝气塔的设计。
曝气塔是曝气系统中的核心组件，用于提供充足的氧气传递面积和停留时间。
曝气塔通常采用圆柱形或棱柱形，其尺寸和形状需要根据处理规模、污染程度和曝气需氧量来确定。
最后，曝气系统设计需要考虑能耗和操作成本。
在设计曝气系统时，需要考虑使用曝气设备和曝气塔所需的能量以及其维护和运行成本。
一般而言，曝气设备和曝气塔的能耗越低，维护和操作成本越低，则系统的经济性和可持续性越好。
总结起来，曝气系统设计是一个复杂的工程，需要考虑处理规模、废水污染程度、曝气需氧量、曝气设备选择、曝气塔设计以及能耗和操作成本等多个因素。
曝气系统设计计算
曝气系统设计计算方法一（1）设计需氧量AORAOR=去除BOD 5需氧量-剩余污泥中BOD u 氧当量+NH 4+-N 消化需氧量-反消化产氧量碳化需氧量：()0e d MLVSS =YQ S S -K V X x P -⨯⨯=0.6×44000×（0.248-0.003）-4434.1×4×1.75/15=4399kg/d 消化需氧量：D 1——碳化需氧量()2/kgO d D 2——消化需氧量()2/kgO dx P ——剩余污泥产量kg/d Y ——污泥增值系数，取0.6。
k d ——污泥自身氧化率，0.05。
0S ——总进水BOD 5(kg/m 3) e S ——二沉出水BOD 5(kg/m 3) MLVSS X ——挥发性悬浮固体(kg/m 3)0N ——总进水氨氮()()()0e12440000.2480.0031.42 1.4243999607/0.680.68xQ S S D P kgO d -⨯-=-=-⨯=()()002024.57 4.5712.414.5744000562 4.5712.4%439910008365/e x D Q N N P kgO d=--⨯⨯=⨯⨯-⨯-⨯⨯=e N ——二沉出水氨氮Q ——总进水水量m 3/d每氧化 1mgNH 4+-N 需消耗碱度7.14mg ；每还原1mgNO 3—-N 产生碱度3.57mg ；去除1mgBOD 5产生碱度0.1mg 。
剩余碱度S ALK1=进水碱度-消化消耗碱度+反消化产生碱度+去除BOD 5产生碱度 假设生物污泥中含氮量以12.4％计，则： 每日用于合成的总氮=0.124*4399=545即，进水总氮中有 545*1000/44000=12.4mg/L 被用于合成被氧化的NH 4+-N 。
用于合成被氧化的NH 4+-N ： =56-2-12.4=41.6mg/L所需脱硝量 =（进水总氮-出水总氮）-28=68-12-12.4 =43.6mg/L 需还原的硝酸盐氮量:因此，反消化脱氮产生的氧量 ： 总需氧量：AOR=9607+8365-1560=164122/kgO d 最大需氧量与平均需氧量之比为1.4，则去除每1kgBOD 5的需氧量322.86 2.86545.61560/T D N kgO d ==⨯=123D D D =+-max 221.4 1.41641222977/957/AOR R kgO d kgO h ==⨯==()()02516412440000.2480.0031.5/e AORQ S S kgO kgBOD =-=-=4400012.4545.6/1000T N mg L⨯===-（进水氨氮量—出水氨氮量）用于合成的总氮量()()()()2020024.1-⨯-⨯=T LT sm s C C C AOR SOR βρα（2）标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。