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。

水处理厌氧、缺氧、好氧法（AAO）进出水系统设计计算及计算公式一、曝气池的进水设计初沉池的来水通过DN1000mm 的管道送入厌氧—缺氧—好氧曝气池首端的进水渠道，管道内的水流速度为0.84m/s。

在进水渠道中污水从曝气池进水口流入厌氧段，进水渠道宽1.0m，渠道内水深为1.0m，则渠道内最大水流速度。

式中：v1——渠内最大水流速度(m/s )；b1——进水渠道宽度(m)；h1——进水渠道有效水深(m)。

设计中取b1=1.0m，h1=1.0m。

V1=0.66/(2×1.0×1.0)=0.33m/s反应池采用潜孔进水，孔口面积。

F=Qs/Nv2。

式中：F——每座反应池所需孔口面积(m2)；v2——孔口流速(m/ s )，一般采用0.2～1.5 m/ s 。

设计中取v2=0.4 m/s。

F=0.66/2×0.4=0.66m2。

设每个孔口尺寸为0.5m×0.5m，则孔口数。

N=F/f。

式中：n——每座曝气池所需孔口数(个)；f——每个孔口的面积( m2 )。

n=0.66/0.5×0.5=2.64。

取n=3。

孔口布置图如下图图所示：二、曝气池出水设计厌氧—缺氧—好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头。

式中：H——堰上水头(m)；Q——每座反应池出水量(m3/s)，指污水最大流量( 0.579m/s)；与回流污泥量、回流量之和(0.717×160% m3/s)；m——流量系数，一般采用0.4～0.5；b——堰宽(m)；与反应池宽度相等。

设计中取m=0.4，b=5.0m。

设计中取为0.19m。

厌氧—缺氧—好氧池的最大出水流量为：(0.66+0.66/1.368×160%)=1.43m3/s，出水管管径采用DN1500mm，送往二沉池，管道内的流速为0.81m/s。

3.1.7、曝气池设计计算本设计采用传统推流式曝气池。

3.1.7.1、污水处理程度的计算取原污水BOD 5值（S 0）为250mg/L ，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％*10考虑，则进入曝气池的污水，其BOD 5值（S α）为： S α＝250（1-25％）＝187.5mg/L计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5⨯（1.42bX αC e ）=7.1X αC e 计算处理水中的非溶解性BOD 5值,上式中C e ——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L; b-----微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09； X α---活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4 得BOD 5＝7.1⨯0.09⨯0.4⨯20＝5.1mg/L. 处理水中溶解性BOD 5值为：20-5.1＝14.9mg/L 去除率η＝92.05.1879.14187.5=-3.1.7.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定曝气池按BOD 污泥负荷率确定拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.25BOD 5/(kgMLSS ·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：Ns=ηk2SefK 2值取0.0200,Se=14.9mg/L,η=0.92,f=.75.0MLSSMLVSS=代入各值，=Ns 242.00.920.7514.90.0200=⨯⨯BOD 5/(kgMLSS ·kg)计算结果确证，Ns 取0.25是适宜的。

(2)确定混合液污泥浓度（X ）根据已确定的Ns 值，查图*11得相应的SVI 值为120-140，取值140根据式 X=r R1RSV I 106+• X----曝气池混合液污泥浓度 R----污泥回流比取r=1.2,R=100％，代入得：X=r R 1R SV I 106+•＝4286112.11140106=+⨯•mg/L 取4300mg/L 。

曝气沉砂池的设计计算1、池体设计计算⑴ 池的总有效容积V式中 V ——总有效容积(m3)；t ——最大流量时的停留时间(min ，取为2)则：Q 设计=1875m3/h=0.521 m 3/s⑵ 池断面积设污水在池中的水平流速v 为 0.1m/s ，则水流断面面积为：⑶ 池宽度设有效深度 1m ，则沉砂池总宽度 B 为：设沉砂池两座，则每座池宽 b 为： 宽深比3.122.6b ==h ，符合要求(1～1.5 之间)。

⑷ 池长m A V L 1221.552.62=== 长宽比561.42.612L <==b 符合要求。

由以上计算得：共一组曝气池分2格，每格宽2.6m ，水深1m ，池长12m 。

2、沉砂室设计⑴ 排砂量计算对于城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为X 1=2.0～3.0m 3/105m 3，则每日沉砂量Q 设计为 d m X Q /45.0100.315000Q 351max =⨯⨯=⨯=-设计(含水率 60﹪)设贮砂时间 t=2d则砂槽所需容积为 V= Q 设计×t=0.45×2=0.9 m3折算为含水率 85﹪的沉砂体积为 ⑵ 砂室个部分尺寸设砂坡向沉砂槽，沉砂槽为延池长方向的梯形断面渠道，每池设一个共两个，每个沉砂槽所需容积为308.42m V v == 砂槽容积取值为：a 1=0.5m h 3’=0.5m Þ=60°则沉砂槽体积3332108.45.4125.025.012m m L h a a V >=⨯⨯+=+=符合要求3、提砂泵房与砂水分离器选用直径0.2m 的钢制压力试旋流砂水分离器1台，砂水分离器的外形高度H 1=11.4m ，入水口离地面相对高度11.0m ，则抽砂泵静扬程为H=14.5m ，砂 水分离器入口压力为H 2=0.1mpa=10.0mH 2O则抽砂泵所需扬程为选用螺旋离心泵Q=40.0 m 3/h H=25.0mH 2O电动机功率为 N=11.0kw4、曝气沉砂池总体尺寸沉砂槽尺寸：a 1＝0.5m a 2=1m h 3’=0.5m沉砂池尺寸：b 1=1.75mI=0.1～0.5 取 0.2m h h h h 05.275.013.0321=++=++= 取2.1m式中 h 1——超高取 0.3mh 2——有效水深 1mh 3——沉砂室高度 0.4m5、曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，穿孔管曝气空气用量max 3600DQ q = （3-7） 式中 q ——所需曝气量， m 3/h ；D ——每 m 3污水所需曝气量，m 3/m 3设 D 为 0.2，代入得：6、管路设计⑴ 泵房出水井设出水井尺寸为1.0×4m 2，出水采用堰跌落，堰宽为1000mm ，堰上水头查手册第一册： 矩形堰2302Q H g b m = （3-8） 式中 Q ——流量，为 0.521m 3/s ；m 0——流量系数；H ——溢流堰上水头高，（m ）；P ——堰高，（m ）；b ——堰宽根据上式可算出 H ＝0.06 max aQ Q = （3-9）式中 a ——安全系数取 1.2出水堰尺寸92.0)2.1521.0(94.09.04.04.0=⨯⨯=⨯=Q Bm B h 16.125.1=⨯= 取1.2m⑵ 沉砂池的进水 水经潜孔进入沉砂池，过孔流速不宜过大，取 V≥0.4m/s 。