曝气池设计计算

曝气池的有效容积计算公式曝气池是污水处理过程中的一个重要环节，而要确定曝气池的有效容积，那就得依靠相应的计算公式。

咱们先来说说这个公式到底是咋回事儿。

曝气池的有效容积计算公式通常可以表示为：V = Q × (Sa - Se) / (Ls × X) 。

这里面的每个字母和数字都有它特定的含义哈。

Q 代表污水的日平均流量，Sa 表示进水的BOD5 浓度，Se 呢则是出水的 BOD5 浓度，Ls 是污泥负荷，X 是混合液悬浮固体浓度（MLSS）。

给您举个例子哈，就说有个小型的污水处理厂，每天处理的污水量大概是 1000 立方米，进水的 BOD5 浓度是 200mg/L，经过处理后要求出水的 BOD5 浓度降到 20mg/L，污泥负荷选定为0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，混合液悬浮固体浓度设定为 3000mg/L。

那咱们就可以来算算这个曝气池的有效容积啦。

首先，Q = 1000 立方米/天，Sa = 200mg/L = 0.2kg/m³，Se = 20mg/L = 0.02kg/m³，Ls = 0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，X = 3000mg/L = 3kg/m³。

把这些数值代入公式：V = 1000 × (0.2 - 0.02) / (0.3 × 3) ≈ 200（立方米）。

您瞧，通过这样简单的计算，就能大概知道这个小型污水处理厂的曝气池需要多大的有效容积了。

在实际的工程应用中，可不能简单地套这个公式就算完事儿了。

还得考虑好多其他的因素呢。

比如说，污水的水质变化、温度对反应的影响、曝气设备的性能等等。

我之前去一个污水处理厂参观的时候，就看到工人们在为计算曝气池的有效容积头疼。

他们收集了一堆的数据，然后对着公式反复计算，还不停地讨论和修改参数。

我凑过去看了看，发现他们因为一个进水浓度的数据有争议，争得面红耳赤。

曝气池设计计算范文曝气池是将废水与氧气充分接触，通过气体传质的方式，使废水中的有机物被微生物降解分解，从而达到净化水质的目的。

设计一个合理的曝气池对于废水处理系统的运行效果至关重要。

首先，曝气池的尺寸需要根据处理的废水流量来确定。

通常情况下，曝气池的长度为水流动的方向，宽度为10~20米，深度一般为3~5米。

根据需要的处理能力，可以通过计算得到曝气池的容积。

其次，曝气池的曝气量需要进行计算。

曝气量是指曝气池中供给微生物呼吸所需的氧气量。

曝气量的计算可以采用容积负荷法或溶解氧法。

在容积负荷法中，曝气量可以通过以下公式计算：Qa=Pa×PT×(Se-Si)/24其中，Qa为曝气量，单位为m3/h；Pa为曝气系数，一般取值为2.5~3.5；PT为曝气时间，单位为小时；Se为进水溶解氧浓度，单位为mg/L；Si为出水溶解氧浓度，单位为mg/L。

溶解氧法的计算相对简单，可采用下述公式：Qa = Kla × (Ce - Ci)其中，Qa为曝气量，单位为m3/h；Kla为氧传质系数，单位为1/h；Ce为进水溶解氧浓度，单位为mg/L；Ci为出水溶解氧浓度，单位为mg/L。

在计算曝气量时，还需要考虑曝气器的标定曝气量。

通常情况下，标定曝气量为曝气器单位长度的供气量。

可以通过标定曝气量和曝气器数目计算得到总曝气量。

最后，曝气池的曝气器的选型需要综合考虑曝气器的气泡直径、溢流速度、能量消耗等因素。

曝气器一般有机械曝气和气体曝气两种形式，根据实际情况选择适合的曝气器。

总之，曝气池的设计计算需要考虑曝气量、曝气器的选型等多个因素。

在实际设计时，还需要根据具体的处理需求和情况进行合理调整和优化。

曝气池的设计计算与曝气设备的选择所属行业: 水处理关键词：曝气池活性污泥法污泥负荷生化处理中一般采用活性污泥法，其主要的工艺流程包括：预处理>初次沉淀>混合>曝气>二次沉淀，曝气是活性污泥法处理废水的重要环节，曝气在曝气池中完成。

因此曝气池的设计在整个生化处理工艺设计中也就占到十分重要的地位。

按照曝气的方式不同，曝气池的分类也各不相同，一般情况下，我们可以分为推流式曝气池和完全混合型曝气池两种，各种不同的曝气方式设计的参数也是不相同的，这主要是根据实际条件来进行相应的调整。

曝气设备的选择则是经济效益和运行成本控制的关键。

曝气池的设计计算主要包括：①曝气池容积的计算；②池体设计；③需氧量和供氧量的计算。

一、曝气池容积的计算1、有机负荷计算法计算曝气区容积，常用的是有机负荷计算法。

负荷有两种表示方法，即污泥负荷和容积负荷。

一般采用污泥负荷，计算过程如下：（1）确定污泥负荷污泥负荷一般根据经验值确定，可以参照有关成熟经验中的数值。

表1：部分活性污泥工艺参数和特点（2）确定所需要微生物的量微生物的量（XV）是由所要处理的有机物的总量和单位微生物在单位时间内处理有机物的能力（即污泥负荷）决定的。

根据污泥负荷的定义：Ns=Q（SO-Se）/（XV）,可得公式如下：（XV）= Q（SO-Se）/ Ns式中：V——曝气池容积，m3Q——进水设计流量，m3/dSO——进水的BOD5浓度， mg/LSe——出水的BOD5浓度， mg/LX——混合液挥发性悬浮固体，（MLVSS）浓度 mg/LNs——污泥负荷，kgBOD5/（kgMLVSS.d）.所属行业: 水处理关键词：曝气池活性污泥法污泥负荷 (3)计算曝气池的有效池容确定了微生物的总量后，需要有污泥浓度的数值才能计算曝气池的容积。

污泥浓度根据所用工艺的污泥浓度的经验值选择，一般在3000—6000mg/L之间。

经过实验或其他方式确定了回流比、SVI值后也可以根据下式计算：X=Rrf106/SVI(1+R)式中：R——污泥回流比，%r——二次沉淀池中污泥综合系数，一般为1.2左右f——MLVSS/MLSS曝气池容积的计算公式如下：V=（VX）/X=Q（SO-Se）/（XNS）式中：Q——废水量，m3/dQ（SO-Se）——每天的有机基质降解量，kg/dV——曝气池有效容积，m3（4）确定曝气池的主要尺寸主要确定曝气池的个数、池深、长度以及曝气池的平面形式等。

曝气池设计计算第二部分：生化装置设计计算书说明：本装置污水原水为石油炼制污水、生活污水，要求脱氮。

污水处理时经隔油、LPC除油、再进行生化处理，采用活性污泥工艺。

根据处曝气池设计计算备注一、工艺计算（采用污泥负荷法计算）理要求选用前置反硝工艺——缺氧（A）、一级好氧（O1）、二级好氧（O2）三级串联方式，不设初沉池。

本设计的主要内容是一级好氧装置的曝气池、二沉池及污泥回流系统。

曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分1．处理效率E%100%100⨯=⨯=LaLrLa Lt La E －式中 La ——进水BOD 5浓度，kg/m 3, La=0.2kg/m 3Lt ——出水BOD 5 浓度，kg/m 3，Lt ＝0.02kg/m 3 Lr ——去除的BOD 5浓度，kg/m 3Lr=0.2－0.02=0.18kg/m 3 %90%1002.002.02.0=⨯-=E 2．污水负荷N S 的确定选取N S ＝0.3 kgBOD 5／kgMLVSS ·d 3．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)()SVI110 3R r R X +⨯=式中 SVI ——污泥指数。

根据N S魏先勋305页BOD 去除率E＝90％ N S ＝0.3三废523页值，取SVI=120r——二沉池中污泥综合指数，取r=1.2R——污泥回流比。

取R=50%曝气池设计计算备注曝气池设计计算部分曝气池设计计算部分()3.35.01120102.15.03=+⨯⨯⨯=X kg/m 3（2）混合液挥发性悬浮物浓度X ＇ (MLVSS)X ＇＝f X式中 f ——系数，MLVSS/MLSS ，取f =0.7X ＇＝0.7×3.3＝2.3 kg/m 3（3）污泥回流浓度Xr333kg/m 102.112010 10=⨯=⋅=rSVI Xr4．核算污泥回流比R()RR X Xr +=1R R )1(3.310+⨯=R ＝49%，取50%5．容积负荷NvNv ＝X ＇Ns＝2.3×0.3＝0.69 X ＝3.3kg/m 3魏先勋305页X ＇=3.3kg /m 3 高俊发137页 Xr ＝10kg/m 3曝气池设计计算部分kgBOD 5/m 3·d 6．曝气池容积V3m 3763.03.218.02460 '=⨯⨯⨯=⋅⋅=NsX Lr Q V式中 Q ——设计流量，m 3/d 。

A2O工艺设计计算1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算：（1）、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长，设计水量应按照最高日流量计算。

式中：Q，设计水量，m、d；Q，日平均水量，m3、d；K，变化系数；（2）、确定设计污泥龄θC需反硝化的硝态氮浓度为式中：反硝化设计参数表（T=10，12℃）MLSS()取值通过查下表可得。

反应池MLSS取值范围处理目标无硝化有硝化(反硝化)污泥稳定有初沉池2、0，3、02、5，3、5MLSS(kg、m3)无初沉池3、0，4、03、5，4、54、52525取定MLSS()值后，应用污泥回流比R反复核算式中：R，污泥回流比，不大于150%；tE，浓缩时间，其取值参见下表。

浓缩时间取值范围工艺选择浓缩时间无硝化＜1、5，2h有硝化＜1、0，1、5h有硝化反硝化有深度反硝化＜2h＜2、5h（5）、计算反应池容积计算出反应池容积V后，即可根据VD、V的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反应池的容积。

2、厌氧池的设计计算：厌氧反应池的容积计算式中：VA，厌氧反应池容积，m3。

O2，实际需氧量，kgO、d；OC，去除含碳有机物单位耗氧量，包括BOD降解耗氧量和活性污泥衰减耗氧量，kgO2、kgBOD；St，BOD去除量，kg、d；Nht，硝化的氨氮量，kg、d；Not，反硝化的硝酸盐量，kg、d。

其中，去除含碳有机物单位耗氧量OC按下式计算：按该式计算出不同泥龄和不同水温下的OC值列于表5【4】，设计时可直接查下表。

降解含碳有机物单位耗氧量表单位：kgO2、kgBOD泥龄(d)T(℃)4810152025100。

850。

991、041、131、181、22120。

871、021、071、151、211、24150。

921、071、121、191、241、27180。

961、111、161、231、271、301、141、290。

991、181、251、32201、211、331、071、241、301、3525301、141、261、291、341、361、38BOD去除量St按下式计算：式中：fC，BOD负荷波动系数，按下表选用。

曝气池采用推流式曝气池曝气池各主要部分尺寸的计算，确定（1）污水处理程度的计算原污水的BOD5值S0为150mg/L，经初次沉淀处理，BOD5按降低25%考虑，则进入曝气池的污水BOD5为：S0=150（1-25%）=112.5mg/L计算去除率，对此，首先按下式计算处理水中非溶解性BOD5：BOD5=7.1b*aC e式中C e—处理水中悬浮固体浓度，mg/L，取值为25mg/L b—微生物的自身氧化率，一般介于0.05—0.1之间，取值0.09X a—活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4代入各值，得：BOD5=7.1*0.09*0.4*25=6.39=6.4mg/L处理水中溶解性BOD5：50-6.4=13.6mg/L去除率：n=(112.5-13.6)/112.5=98.9/112.5=0.88=88%（2）曝气池的主要部分的尺寸计算1.BOD—污泥负荷率的确定拟定采用的BOD—污泥负荷率为0.3KgBOD5/（KgMLSS·d），但为稳妥需加以校核.N s=（k2S e f）/n，k2取0.0250，S e=13.6mg/L，n=0.90，f=MLVSS/MLSS=0.75代入各值，得：N s=（0.0250*13.6*0.75）/0.88=0.29KgBOD5/（KgMLSS·d）计算结果确定，N s值取0.3是适宜的.2.确定混合液污泥浓度X根据N s值，查表9—4得相应的R为50%，取SVI值为120，r=1.10，代入各值，得：X=（R*r*106）/（HR）SVI=（0.5*1.10*106）/（H0.5）*120=3055mg/L=3000mg/L 3.确定曝气池容积V=Q（S0-S e）/N s*X=（80000（112.5-13.6））/（0.3*3000）=8792m3 4.确定曝气池各部分尺寸，设2组曝气池，每组容积为：8792/2=4396m3池深取4.2m，则每组曝气池的面积为：F=4396/4.1=1046.7m2池宽取4.5m，B/H=4.5/4.2=1.07，介于1—2之间，符合规定池长：L=F/B=1046.7/4.5=232.6L/B=232.6/4.5=51.7>10，符合规定设曝气池为廊道式，每廊道长为：L1=232.6/5=46.52m=47m取超高为0.5m，则池总高度为：H=4.2+0.5=4.7m（2）曝气系统的计算与设计采用鼓风曝气系统1.平均需氧量：按式（9—5）计算，则：O2=a,QSr+b,VX查表9—2得，a,=0.5，b,=0.15，代入各值，得O2=0.5*80000*（（112.5-13.6）/1000）+0.15*（（8792*3000*0.75）/1000）=6923.3Kg/d=288Kg/h每日去除的BOD5为BOD5=QSr/1000=（80000*（112.5-13.6））/1000=7912Kg/d去除每千克的BOD5的需氧量：O2,=6923.3/7912=0.88（KgO2/BOD5）2.最大需氧量：O2MAX=0.5*80000*1.4*（（112.5-13.6）/1000）+0.15*（8792*3000*0.75）/1000=8505.7Kg/d=354Kg/h最大需氧量与平均需氧量之比为354/288=1.233.供氧量：采用网状膜型微孔空气扩散器，安装在距地底0.2m处，淹没水深3.5m，计算温度为30o C，查附录2得水中溶解氧饱和度：C s（20）=9.17mg/L；C s（30）=7.63mg/L○1空气扩散器出口处的绝对压力为：P6=1.013*105+9.8*103H=1.013*105+9.8*103*3.5=1.356*105Pa ○2空气离开曝气池池面时，氧的百分比按下式计算：O t=（21*（1-E A））/（79*21*（1-E A））*100%=（21*（1-0.12））/（79*21*（1-0.12））*100%=18.43%式中E A—空气扩散器的氧转移率，取12%○3曝气池混合液中平均饱和度（按最不利的温度条件考虑）C sb（T）=C s（P6/2.026*105+O t/42）最不利温度条件按30o C考虑，代入各值，得：C sb（30）=7.63*（1.356*105/2.026*105+18.43/42）=7.83mg/L水温为20o C时，曝气池中溶解氧饱和度为：C sb（20）=9.17*1.108=10.16mg/L○4换算为在20o C条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，R0=RC sb（20）/a（β*ρ* C sb（T）-CI）*1.024（T-20）取a=0.8，β=0.9，ρ=1，C=2.0mg/L，则：R0=（288*9.72）/（0.8*（0.9*1.0*7.83-2.0）*1.02410）=547Kg/h 相应最大时需氧量的充氧量为：R0=（354*9.72）/（0.8*（0.9*1.0*7.83-2.0）*1.02410）=672Kg/h ○5曝气池平均时供氧量，按下式计算：G s=R0/0.3E A*100=547/0.3*12*100=15197m3/h○6曝气池最大时供氧量：G s（max）=672/0.3*12*100=18667m3/h○7去除每KgBOD5的供氧量：15194/7912*24=46.08m3空气/KgBOD○8每立方米污水的供氧量：15194/80000*24=4.56m3空气/m3污水○9本系统的空气总用量：除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的5倍考虑，污泥回流比R=50%，因此提升污泥所需空气量为：5*0.5*80000/24=8333m3/h总需氧量：18667+8333=27000m3/h4.空气管计算：按曝气池平面尺寸图所示的曝气池平面图布置空气管道，在相邻的2个廊道的隔墙上设1根干管，共5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50条配气竖管每根竖管的供氧量为：18667/50=373m3/h曝气池平面面积为：47*45=2115m2每个空气扩散器的服务面积按0.49m2计算，则所需空气扩散器的总个数为：2115/0.49=4316个为安全计，本设计采用4500个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器数目为：4500/50=90个每个空气扩散器的配气量为：18667/4500=4.15m3/h5.鼓风机的选择：空气扩散装置安装在距曝气池池底0.2m处，因此空压机所需压力为：P=（4.2-0.2+1.0）*9.8=49KPa空压机供氧量：最大时：18667+8333=27000m3/h=450m3/min平均时：15194+8333=23527m3/h=392m3/min最小时：0.5*23527=11763.5m3/h=196m3/min根据所需压力及空气量，采用LG80型空压机6台，该空压机风压50KPa，风量80m3/min。

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。

理论需氧量计算(实际传氧速率，Actual Oxygen Rate，简称AOR)O=a'QLr+b 'VN'+4.57 QΔNH3-Na'—氧化每公斤BOD需氧量(kgO2/kgBOD)，一般取值0.42~0.530.48 b'—污泥自身氧需氧率(1/d，亦即kgO2/kgMLVSSd)，一般取值0.188~0.110.14 Lr—去除的BOD浓度，kg/m30.17 Q—进水设计流量，m3/d2000 V—曝气池容积，m3500 N‘—混合液挥发性悬浮物(MLVSS)浓度，kg/m3，=fN，f—0.7~0.8 2.25 O—理论需氧量，kgO2/d320.7实际状态需氧量(标准传氧速率，Standard Oxygen Rate，简称SOR)O'=OCs/[α(βCsm-Co)*power (1.024,(T -20))]Ea—氧利用率0.2Ot—曝气池逸出气体中含氧，%，Ot==21*(1-Ea)/(79+21*(1-Ea))17.537Csw—清水表面处饱和溶解氧(mg/L)，温度为T℃，实际计算压力Pa8.4Cs—标准条件下清水中饱和溶解氧，等于9.17mg/L9.17H—曝气池有效水压，MPa0.55Pb—曝气装置处绝对压力，kg/cm2,Pb=H-0.03+1.033 1.553Csm—按曝气装置在水下深度处至池面的平均溶解氧值，Csm=Csw(Ot/42+Pb/2.068)9.815T—混合液温度，℃，一般为5~30℃102518α—混合液中Kla值之比，即Kla污/Kla清，一般为0.8~0.850.8β—混合液的饱和溶解氧值与清水的饱和溶解氧之比，一般 为0.9~0.970.9O‘—实际状态需氧量，kgO2/d682478564实际供气量，Gs=O'/0.3Ea，m3/d11364.7217962.68339400.67718风机风量，m3/min867风机功率，N=2.05GsP/75n(kW)，P—风压，kg/cm2，n—风机效率，一般为0.7~0.8545生化池（好氧池）曝气量设计计算及方案风机数量，台222单台风机风量，m3/min433气水比 5.68 3.98 4.70。

1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算： (1)、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长，设计水量应按照最高日流量计算。

Q=K Q式中：Q——设计水量，m3/d；Q——日平均水量，m3/d;K——变化系数；(2)、确定设计污泥龄0C需反硝化的硝态氮浓度为N O =N-0.05(S0 -S e)-N e式中：N——进水总氮浓度，mg/L;S---- 进水BOD值【1】，mg/L；S e——出水BOD值，mg/L；N e——出水总氮浓度，mg/L；反硝化速率计算K =N O de S 0计算出K“e值后查下表选取相应的V D/ V值，再查下表取得0°值。

反硝化设计参数表（T=10~12℃）式中：Y ——污泥产率系数，kgSS/kgBOD ；K ——修正系数，取K =0.9 ； x 0——进水SS 值mg/L;T ——设计水温，与污泥龄计算取相同数值。

然后按下式进行污泥负荷核算：L = -------- S -------- S e 「Y （S 0-S ）式中：L S ——污泥负荷，我国规范推荐取值范围为0.2〜0.4kgBOD/（kgMLSS • d ）。

XY =K [0.75 +0.6—0S0.102 e 「1.072(T -15)] 1 +0.174・1.072(T -15)C(4)、确定 MLSS(X)MLSS(X)取值通过查下表可得。

反应池MLSS 取值范围RX R - X式中：R ——污泥回流比，不大于150%；t ——浓缩时间，其取值参见下表。

E(5)、计算反应池容积V = 24Q呼(S 0 - S )1000X~一计算出反应池容积V 后，即可根据匕/V 的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反应池 的容积。

2、厌氧池的设计计算：X =0.7R1000 ~VIT厌氧反应池的容积计算V =0.75Q (1+R ) +0.15VAD式中：V A ——厌氧反应池容积，m 3。