【正文】 外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 21 （ 6） 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 ①需氧量計算 CASS 反應(yīng)池需氧量 O2計算式為 )/(``2 NsQS rbQS raO ???? (312) 式中 a， —— 微生物代謝有機物需氧率； b， —— 微生物自氧需氧率 根據(jù)類似工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)，取 a， =， b， =，需氧量為 h/3 2 2 k g Od/???????? OO ②供氣量計算 設(shè)計采用塑料 SX1型空氣擴散器，敷設(shè)在 CASS 反應(yīng)池池底，淹沒深度 米。 SX1型空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率為 EA=8%。 查表知 20℃， 30℃時溶解氧飽和度分別為 Cs（ 20） =， Cs（ 30）=，空氣擴散器出口處的絕對壓力 Pb為 Pb= 105+ 103 H = 105+ 103 = 105（ Pa） 空氣離開曝氣池時，氧的百分比為 %%)81(2179 %)81(21)1(2179 )E121 AA ??? ???? E－（ （ 313） 曝氣池中溶解氧平均飽和度為（按最不利溫度條件計算） )m g / t5b30s30sb LOPCC （）（）（）（ ???? （ 314） 水溫 20℃時曝氣池中溶解氧平均飽和度 Csb（ 20） =（ 20） = = （ mg/L) 20℃時脫氧清水充氧量為 20j)sb 20s 4}{o ????? TT CPC RCR （ ）（?? （ 315） 計算時取值 α=， β=， Cj=， P=，則計算得 Ro== 322=515 kgO2/h CASS 反應(yīng)池供氣量 Gs 為 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 22 ）（） / m i nm143/hm(8583 os 33 ????? AERG （ 316） 每立方米污水供氣量為 污水）空氣（ 33 /mm 2508583 ? 去除每千克 BOD5的供氧量為 污水）空氣（ 33 /mm 8583 ?? 去除每千克 BOD5的供氧量為 )/ 51552 B O DO（?? ②空氣管計算 空氣管的的平面布置如圖 所示。鼓風機房出來的空氣供氣干管，在相鄰兩個 CASS 池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，為量 CASS 池供氣。在每根支管上設(shè) 12 條配氣豎管，為 CASS 池配氣，四池共四根支管， 48條配氣豎管。每條配氣管安裝 SX1擴散器 6個，每池共 72個擴散器，全池共 288 個擴散器。每個擴散器的服務(wù)面積為 288m2/72 個 =4m2/個。 圖 35 CASS池空氣管平面布置圖 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 23 圖 36 CASS池底擴散器布置圖 （ 7） 各管徑大小的計算 設(shè)空氣干管流速為 18m/s，支管流速為 10m/s，子支管流速為 6m/s，則 主空氣干管直徑 的鋼管選用，π 45 0m mDN 1m183600 85834 ??????D 采用四座反應(yīng)池，干管只數(shù)為 n=4，則空氣干管直徑為 的鋼管，選用π干 28 0m m 5m1043600 48583 ????? ?? DND 支管數(shù)量 n=4，則空氣支管直徑為 的鋼管，選取π支 140m m 48583 ?????? ?? DND 每條支管上有 12 條子支管，管速為 5m/s，則 的鋼管，選取π子支 50 m 5m612443600 85834 ?????? ??D 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 24 （ 8） 供氣壓力 曝氣器的淹沒深度 H=，空氣壓力可按下式進行估算： ? ? K P aP 3 9 . . ???? 校核估算的空氣壓力值 管道沿程阻力損失可由下式估算： 22Lvh d??? （ 317） 式中： ? —— 阻力損失系數(shù)，取 . 管道局部阻力損失可由下式估算：根據(jù)《排水工程》 P176， 三通：氣流轉(zhuǎn)彎處長度換算系數(shù)為： ； 彎頭：長度換算系數(shù)為： ； 閘閥：長度換算系數(shù)為： ； 取主空氣干管長為 50m，則 其沿程阻力損失 KP avdLh 2521 ??????? ?? （ 318） 則局部阻力損失為：最不利管線上彎頭 4個， K Pahh 1 . 111 ??? ， 最不利管線上三通 1個， KPahh 0 .7 112 ?? 取空氣干管長為 24m，則 其沿程阻力損失 ，則 KP avdLh 2522 ??????? ??（ 319） 局部阻力損失為：最不利管線上彎頭 1個， KPahh 221 ?? ， 最不利管線上三通 1個， KPahh 222 ?? 取空氣支管長為 12m,則 其沿程阻力損失 KP avdLh 2523 ??????? ?? （ 320） 局部阻力損失為：最不利管線上彎頭 1個， KPahh 331 ?? ， 最不利管線上三通 1個， KPahh 332 ?? 最不利管線上閥門 1個， K Pahh 333 ?? 取空氣子支管長為 24m,則 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 25 其沿程阻力損失 ， KP avdLh 2524 ??????? ??（ 321） 局部阻力損失為：最不利管線上彎頭 1個， KPahh 441 ?? ， 最不利管線上三通 1 個， K P ahh 442 ?? ， 空氣管道沿程阻力損失為4321 hhhhh ????? =+++= 。 空氣管道局部阻力損失為 424133323121221211 hhhhhhhhhh ?????????? =+++++++= . 鼓風機房的設(shè)計 選用羅茨鼓風機，供氣壓力可采用 72KPa，型號為： RD125，轉(zhuǎn)速 2021r/min，理論流量為 2294m3/h，四用一備。機組占地（安裝尺寸）面積 1200mm 600mm，機組高 1400mm。 鼓風機房布置 鼓風機房平面尺寸（ 12） m2，鼓風機房凈高 。鼓風機房不專設(shè)風道，新鮮空氣直接從建筑窗上部的進風百葉窗進入，由鼓風機進風過濾器除塵。鼓風機在出風支管上安裝壓力 表及安全閥，鼓風機由值班室和中控室均可控制。 . 接觸氧化池的設(shè)計 . 設(shè)計參數(shù) 接觸氧化池一般不少于兩座，進水量 Q=6000m3/d，進水水質(zhì)如下表 表 36 接觸氧化池進出水質(zhì)表 水質(zhì)指標 COD BOD SS 進水水質(zhì) (mg/L) 去除率（ %） 90 90 85 出水水質(zhì) (mg/L) . 接觸氧化池尺寸 （ 1）接觸氧化池填料的容積 取 BOD 容積負荷為 。按公式： vNEQSV 0? = ??? （ 322） 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 26 接觸氧化池總面積：HVA?= 。 式中： H—— 填料層高度，取 。 設(shè)兩座池子 單池面積：nWA?1=350/2=175m2 單池尺寸： mmBL 902 ??? (2)接觸氧化池的高度 接觸氧化池池深： 3210 hhhHH ???? 式中： H—— 填料層高度 ， ； h1—— 接觸氧化池超高 ， ； h2—— 填料上部穩(wěn)定水深， ； h3—— 填料層距池底高度， 。 mH .50 ????? (3) hQVT ??? . 曝氣系統(tǒng)的計算 （ 1） 需氧量的計算 需氧量 ： 12 )( bX VSeSaaQO ??? （ 323） = 6000（ — ） + 3 862 =1280kg/d= （ 2）供氣量的計算 出口處絕對壓力： 533 ???????bP 氧的轉(zhuǎn)移效率（ EA）為 20%，則空氣離開曝氣池時氧的含量： %%)201(2179%)201(21)1(2179 )E121AA ??? ???? E－（ 溫度為 20℃時，氧化池中的溶解氧飽和度為 ， 30℃時為 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 27 曝氣池中溶解氧平均飽和度為（按最不利溫度條件計算） )m g / t5b30s30sb LOPCC （）（）（）（ ???? （ 324） 水溫 20℃時曝氣池中溶解氧平均飽和度 Csb（ 20） =（ 20） = = （ mg/L) 20℃時脫氧清水充氧量為 20j)sb 20s 4}{o ????? TT CPC RCR （ ）（?? （ 325） 計算時取值 α=， β=， Cj=， P=，則計算得 Ro== = kgO2/h CASS 反應(yīng)池供氣量 Gs 為 ）（） / m i nm23 .7/hm(14 21. 7 85 . os 33 ????? AERG （ 326） 單池供氣量 / 5m21421. 7si 3??G 每立方米污水供氣量為 污水）空氣（ 33 /mm ? 去除每千克 BOD5的供氧量為 污水）空氣（ 33 /mm 8583 ?? （ 3） 曝氣器及空氣管路的計算 本設(shè)計采用 WZP 中微孔曝氣器，技術(shù)參數(shù)如下： 曝氣量： 412m3/個 .h 服務(wù)面積： 氧利用率：在 4米以上水深，標準狀態(tài)下為 30%～ 50% 充氧能力： 充氧動力效率： kgO2/ 本設(shè)計取服務(wù)面積為 ，則此每池共需要曝氣器為 175 個。 武漢紡織大學外經(jīng)貿(mào)學院 2021屆畢業(yè)設(shè)計 28 每池設(shè) 19 根支管，管長 9m，曝氣頭間距 ，每根支管設(shè) 10 個曝氣頭，共 190個。每根支管所需空氣量： hmnGq a / 31 ??? （ 327） 反應(yīng)池充氣管管徑： 設(shè)空氣干管流速 smV /151 ? 支管流速 smv /102 ? 小支管流速smv /53 ? 主干管直徑： mVGD 41si1 ??????? ? 取 DN185 （ 328） 校核： smDQV A / 4 22111 ??? ?????? ? 干管直徑： mvqd a 00 71 0. 85436 004111 ????????? ? 取 DN160 （ 329） 校核： smvqv a / 00 71 5436 00 4 22111 ????????? ? 支管直徑： mvqd a 00 37 .4436 004112 ????????? ? 取 DN50 （ 330） 校核： smvqv a / 00 37 .4436 00 4 22111 ??? ?????? ? . 污泥產(chǎn)量的計算 泥量： QSeSaYX )( —??