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曝气池需氧量与供气量的计算
双击自动滚屏 发布者:hjyhb 发布时间:2019-09-10 阅读:33次 【字体:

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。


1、需氧量


活性污泥的正常运行,除需要有性能良好的活性污泥以外,还需要进行充足的氧气供应,活性污泥法处理系统的日平均需氧量(O2)可按公式1/θC=YNs-Kd计算,去除1kgBOD5的需氧量(ΔO2)根据下式计算,也可根据经验数据选用。


ΔO2= /Ns


废水a’、b’的值和部分工业废水的a’、b’ 值可以从表1、表2选取。


表1:活性污泥法处理城市废水时的废水a’、b’和ΔO2的值

表2:部分工业废水的a’、b’值

污水名称
a’
b’
污水名称
a’
b’
石油化工废水
0.75
0.16
炼油废水
0.55
0.12
含酚废水
0.56
——
亚硫酸浆帛废水
0.40
0.185
漂染废水
0.5—0.6
0.065
制药废水
0.35
0.354
合成纤维废水
0.55
0.142
制浆造纸废水
0.38
0.092


2、供气量


在需氧量确定以后,取一定的安全系数,得到实际需氧量(Ra),并转化为标准状态需氧量(Ro)。公式如下:


Ro= RaCs/[α(βρCS(T)-CT)×1.024(T-20)]


式中:


CS——在1.03×105Pa条件下氧的饱和浓度,mg/L
X——混合液挥发性悬浮固体,(MLVSS)浓度 mg/L


在实际工程中,所需要的空气量比标准条件下所需要的空气量要多33%~61%,具体在工程中需要的空气量可以根据实际情况来确定,在标准状态需氧量确定之后,根据不同设备厂家的曝气机样本和手册,计算出总的能耗。总能耗确定后,就可以确定曝气器的数量。


鼓风曝气要确定其供气量,公式为:


Gs=Ro/0.3×EA


式中: 


Gs——空气量
EA——曝气系统的充氧效益


计算出空气量后,根据鼓风机的样本便可以确定鼓风机的数量和型号。


3、曝气设备的选择


各种曝气设备的特点是各不相同的,因此曝气设备的用途和使用的范围也就有各种不同,因此,在工艺设计中,要根据实际的需要和企业所能够承担的成本来选择曝气设备,现有的曝气设备分为两大类:淹没式曝气器和表面曝气器(表3:废水处理中的曝气设备)


表3:废水处理中的曝气设备
设   备
特              点
用    途
(1)淹没式曝气器


鼓风机


细气泡系统中等气泡系统粗气泡系统
用多孔扩散板或者扩散管产生气泡
各种活性污泥法
用塑料或者布包管子产生气泡
各种活性污泥法
用孔口、喷射器或喷嘴产生气泡
各种活性污泥法
叶轮分布器
由叶轮及压缩空气注入系统组成
各种活性污泥法
静态管式混合器射流式
竖管中设档板以使底部进入的空气与水混合
活性污泥法
压缩空气与带压力的混合液在射流设备中混合
各种活性污泥法
(2)表面曝气器


低速叶轮曝气器高速浮式曝气器转刷曝气器
用大直径叶轮在空气中搅起水滴并卷入空气
常规活性污泥法
用小直径叶桨在空气中搅起水滴并卷入空气

桨板通过水中旋转促进水的循环并曝气
氧化沟、渠道曝气


曝气设备的主要技术性能指标如下:


① 动力效率(EP)  每消耗1KW电能转移到混合液中的氧量,以kg/(KW.h)计;
② 氧的利用效率(EA)  通过鼓风曝气转移到混合液的氧量,占总供氧量的百分比(%);
③ 氧的转移效率(EL)也称为充氧能力,通过机械曝气装置,在单位时间内转移到混合液中的氧量,以kg/h计。


鼓风曝气设备的性能按照①、②两项指标评定,机械曝气装置则按照①、③两项指标评定。在工艺设计和设备选择中我们需要考虑性能、特点以外,还需要考虑有关叶轮直径和曝气池直径的比例,一般比值在1/3--1/5左右,过大可能伤害污泥,过小则充氧量不足,叶轮和水深的比值一般采用2/5—1/4,池深过大,将影响充氧和泥水混合。


由于各种鼓风机的型号和性能各不相同,因此所产生的噪声也就不相同,相对应的机房设计也就各自有不同的要求,根据实际需要和性能考虑,在工艺中一般选择同一型号的设备并且要有备用机,备用台数的选择按照工作机≤3台时,备用1台,当工作机≥4台时,备用2台;电源要用双电源,按照最大负荷设计;每台单机的基础间距应该保持1.5米;配套的机房应该包括:机械间、配电室、进风室(设空气净化设备)、值班室,值班室与机械间应有隔音设备和观察窗,还应设自控设备;机房内、外都要进行防止噪声的措施,使其符合国家有关标准。


无论那一种废水,其处理工艺都是以一些基本的单元技术为基础组合而成的,在我国的生化处理技术上在过去的30年间有了很大程度的发展与进步,曝气池的设计与曝气设备的选择也有很大程度的变化,但是,应该遵从的基本原理和设计计算方式是不变化,因此我们需要了解最基本计算方式和选择原则,这样才可以提高现有的处理设备的利用率,减少运行费用,节约成本。

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