1、总目录本章总目录1 1C/NC/N曝气生物滤池的计算曝气生物滤池的计算 C/NC/N曝气生物滤池将水解（酸化）池出水中的碳化有机物曝气生物滤池将水解（酸化）池出水中的碳化有机物进行好氧生物降解，并将进行好氧生物降解，并将TKNTKN转化为氨氮并进行氨氮的部分硝转化为氨氮并进行氨氮的部分硝化。化。 包括包括缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、反冲洗系统等的计算。统、反冲洗系统等的计算。 （1 1） C/NC/N曝气生物滤池池体的设计曝气生物滤池池体的设计 在本工程中，处理对象为城市生活污水，曝气生物滤池在本工程中，处理对象为城市生活污水，曝
2、气生物滤池的作用包括对污水中有机物的去除和对污水中的营养物质如的作用包括对污水中有机物的去除和对污水中的营养物质如氨氮的去除。氨氮的去除。C/NC/N曝气生物滤池主要用于去除污水中的有机污曝气生物滤池主要用于去除污水中的有机污染物并进行部分硝化脱氮，其池体的设计计算分按有机负荷染物并进行部分硝化脱氮，其池体的设计计算分按有机负荷法计算与按有机物降解动力学公式计算两种方法法计算与按有机物降解动力学公式计算两种方法, ,由于按有机由于按有机负荷法计算方法比较成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷负荷法计算方法比较成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷法计算。法计算。 按有机负荷法计算的按有机负荷法计算的设
3、计参数主要是设计参数主要是BODBOD有机负荷、有机负荷、CODCOD有机负荷和水力负荷。有机负荷和水力负荷。设计时应根据设计时应根据BODBOD有机负荷进行计算，有机负荷进行计算，并用并用CODCOD有机负荷和水力负荷进行校核。有机负荷和水力负荷进行校核。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录 在曝气生物滤池的计算中，在曝气生物滤池的计算中，BODBOD有机负荷有机负荷是单位容积的滤是单位容积的滤料上的微生物在单位时间内所能处理的有机物数量料上的微生物在单位时间内所能处理的有机物数量。BODBOD有机有机负荷的确定与被处理水的可生化性以及被处理水中
4、的污染物负荷的确定与被处理水的可生化性以及被处理水中的污染物质有关，也与处理出水的水质要求有关。对于可生化性较好质有关，也与处理出水的水质要求有关。对于可生化性较好的的工业废水工业废水，因一般不考虑脱氮问题，曝气生物滤池的作用，因一般不考虑脱氮问题，曝气生物滤池的作用主要用于去除有机物，所以主要用于去除有机物，所以曝气生物滤池的曝气生物滤池的BODBOD有机负荷一般有机负荷一般在在3 36kgBOD/m6kgBOD/m3 3滤料滤料d d，CODCOD有机负荷一般在有机负荷一般在6 610kgCOD/m10kgCOD/m3 3滤滤料料d d，空塔水力负荷一般在，空塔水力负荷一般在3 35m5m
5、3 3/(m/(m2 2h)h)。而对于而对于城市生活污城市生活污水水，考虑到硝化脱氮对有机负荷的要求，其考虑到硝化脱氮对有机负荷的要求，其BODBOD有机负荷一般有机负荷一般控制在控制在1 13kgBOD/m3kgBOD/m3 3滤料滤料d d范围内范围内，当，当BODBOD有机负荷超过有机负荷超过3kgBOD/m3kgBOD/m3 3滤料滤料d d时，其同步硝化作用受到抑制，时，其同步硝化作用受到抑制，所以对需要所以对需要进行除碳和同步硝化的进行除碳和同步硝化的C/NC/N曝气生物滤池进行计算时，其曝气生物滤池进行计算时，其BODBOD有机负荷的选取一般小于有机负荷的选取一般小于3kgBO
6、D/m3kgBOD/m3 3滤料滤料d d，而其，而其CODCOD有机负荷有机负荷一般控制在一般控制在6kgCOD/m6kgCOD/m3 3滤料滤料d d以下，空塔水力负荷一般为以下，空塔水力负荷一般为1.51.53.5m3.5m3 3/(m/(m2 2h)h)之间。之间。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录 在本工程中，经水解（酸化）池每天进入在本工程中，经水解（酸化）池每天进入C/NC/N滤池的污水量滤池的污水量Q=40000mQ=40000m3 3/d/d，在在C/NC/N曝气生物滤池中，每天所要求去除的曝气生物滤池中，每天所要求去除的BOD
7、BOD5 5的重量为：的重量为： WWBODBOD= =（Q QCCBODBOD）/1000/1000式中：式中： WWBODBOD在曝气生物滤池中每天需去除的在曝气生物滤池中每天需去除的BODBOD重量，单位重量，单位kg/dkg/d； Q Q每天进入曝气生物滤池的废水量，单位每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m m3 3/d/d； CCBODBOD进出曝气生物滤池的进出曝气生物滤池的BODBOD浓度差，单位浓度差，单位mg/lmg/l；代入数据后，则：代入数据后，则：WBOD=WBOD=（Q QCBODCBOD）1000=1000=4000040000（127.5-31.88127.5-3
8、1.88）1000=3824.1000=3824.（kg/dkg/d）取取BODBOD有机负荷有机负荷q qBODBOD=1.8kgBOD/m=1.8kgBOD/m3 3滤料滤料d d，则所需滤料体积计算如下：，则所需滤料体积计算如下：V V滤料滤料=WBOD=WBODqBOD=3824.8qBOD=3824.81.8=2124.9 (m3)1.8=2124.9 (m3)采用采用CODCOD有机负荷进行校核：有机负荷进行校核：当滤料体积为当滤料体积为2124.9m2124.9m3 3时，每天经时，每天经C/NC/N曝气生物滤池去除的曝气生物滤池去除的CODCOD的重量为：的重量为：WCOD=W
9、COD=（Q QCCODCCOD）/1000/1000式中：式中： WWCODCOD在曝气生物滤池中每天需去除的在曝气生物滤池中每天需去除的CODCOD重量，单位重量，单位kg/dkg/d； Q Q每天进入曝气生物滤池的废水量，单位每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m m3 3/d/d； CCCODCOD进出曝气生物滤池的进出曝气生物滤池的CODCOD浓度差，单位浓度差，单位mg/lmg/l；第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录 代入数据后，则：代入数据后，则：WWCODCOD= =（Q QCCCODCOD）1000=1000=4000040000
10、（200-60200-60）1000=56001000=5600（kg/dkg/d）实际上，实际上，C/NC/N曝气生物滤池内的曝气生物滤池内的CODCOD有机负荷为：有机负荷为：q qCODCOD=W=WCODCODV V滤料滤料=5600=56002124.9=2.64 kgCOD/m2124.9=2.64 kgCOD/m3 3滤料滤料d d所以，所以，C/NC/N曝气生物滤池内的实际曝气生物滤池内的实际CODCOD有机负荷小于有机负荷小于6 kgBOD/m6 kgBOD/m3 3滤料滤料d d，满，满足要求。足要求。 一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高度一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高
11、度H H滤料滤料在在2.52.54.5m4.5m之间。在之间。在水力负荷一定的条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效水力负荷一定的条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效果好，但相对所需鼓风机的压头也较高，能耗相对也大；滤料层低则污水果好，但相对所需鼓风机的压头也较高，能耗相对也大；滤料层低则污水与微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需鼓风机的压头也低些，与微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需鼓风机的压头也低些，能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况，本工能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况，本工程取滤料层高度程取滤
12、料层高度H H滤料滤料=3.7m=3.7m，则曝气生物滤池的截面积，则曝气生物滤池的截面积S S截面截面计算如下：计算如下：S S截面截面= V= V滤料滤料H H滤料滤料=2124.9=2124.93.7=574.3m3.7=574.3m2 2 考虑到单座滤池面积过大将会增加反冲洗时的供水、供气量，同时不考虑到单座滤池面积过大将会增加反冲洗时的供水、供气量，同时不利于布水、布气的均匀，所以本设计中将利于布水、布气的均匀，所以本设计中将C/NC/N曝气生物滤池分为曝气生物滤池分为8 8格，则每格，则每格截面积为格截面积为574.3574.38=71.8m8=71.8m2 2。第第1212节节
13、曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录 本设计每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为本设计每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为8.47x8.47m8.47x8.47m，实际取，实际取8.5x8.5m8.5x8.5m。 当滤池总截面积为当滤池总截面积为574.3 m574.3 m2 2时，空塔水力负荷复核如下：时，空塔水力负荷复核如下： 实际实际q q水力水力=Q=QS S截面截面=40000=40000574.3574.324=2.9m24=2.9m3 3/ m/ m2 2h,h,满足要求。满足要求。 为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部设计有缓冲为考虑
14、进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部设计有缓冲配水室，其高度配水室，其高度H H配水配水一般为一般为1.21.21.5m1.5m，考虑到滤头和配水室内布水、布气，考虑到滤头和配水室内布水、布气管的安装方便，以及便于配水室的清洗，本工程取管的安装方便，以及便于配水室的清洗，本工程取H H配水配水=1.5m=1.5m，并在配水室，并在配水室池壁考虑设置检修人孔；另外，考虑到滤池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层池壁考虑设置检修人孔；另外，考虑到滤池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上部保证有上部保证有0.80.81.0m1.0m的清水区，本工程取清水区高度的清水区，本工程取清水区高度H H配水配水=
15、1.0m=1.0m；滤池的超；滤池的超高取高取H H超高超高=0.5m,=0.5m,承托层高承托层高H H承托承托=0.3m=0.3m，则滤池的总高为：，则滤池的总高为： H= HH= H滤料滤料+H+H配水配水+ H+ H清水清水+ H+ H超高超高+ H+ H承托承托=3.7+1.5+1+0.5+0.3=7m=3.7+1.5+1+0.5+0.3=7m 污水在曝气生物滤池滤料层高度中的空塔停留时间污水在曝气生物滤池滤料层高度中的空塔停留时间t=3.7t=3.72.9=1.28hr2.9=1.28hr，而根据运行经验，滤池在装满滤料后废水在滤料层中的实际停留时间约为空而根据运行经验，滤池在装满
16、滤料后废水在滤料层中的实际停留时间约为空塔停留时间的塔停留时间的1/21/2左右，即左右，即0.64hr0.64hr。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录（2 2） 曝气生物滤池配水系统曝气生物滤池配水系统 曝气生物滤池的配水系统一般采用小阻力形式。对于小型工曝气生物滤池的配水系统一般采用小阻力形式。对于小型工业废水处理用曝气生物滤池一般采用小阻力配水形式中的格栅式、业废水处理用曝气生物滤池一般采用小阻力配水形式中的格栅式、平板孔式，而对于城市污水处理厂则采用小阻力配水形式中的滤平板孔式，而对于城市污水处理厂则采用小阻力配水形式中的滤头配水形式，考
17、虑到曝气生物滤池采用气水联合反冲洗，所以滤头配水形式，考虑到曝气生物滤池采用气水联合反冲洗，所以滤头采用长柄滤头，长柄滤头在正常运行时起均匀布水作用，在反头采用长柄滤头，长柄滤头在正常运行时起均匀布水作用，在反冲洗时起布水、布气作用。冲洗时起布水、布气作用。 曝气生物滤池所选用的长柄滤头为滤水帽、滤水管一体成型，曝气生物滤池所选用的长柄滤头为滤水帽、滤水管一体成型，每个滤头共有滤缝每个滤头共有滤缝2020条，每条滤缝条，每条滤缝L LB=8mmB=8mm2mm2mm0.05mm0.05mm，滤缝，滤缝总面积为总面积为3.2cm3.2cm2 2/ /个。每平方米布置个。每平方米布置3636个滤头
18、，开孔比个滤头，开孔比=1.152%=1.152%，流量系数流量系数=0.8=0.8，每格滤池的水力负荷，每格滤池的水力负荷B B=0.8l/m=0.8l/m2 2s s则每格滤池中水通过配水系统的水头损失为：则每格滤池中水通过配水系统的水头损失为： h h1 1= =(B B/)/)2 22g2g1010-6-6=3.85=3.851010-4-4m m 在本工程设计中，每格滤池每平方米布置长柄滤头在本工程设计中，每格滤池每平方米布置长柄滤头3636个，每个个，每个间距为间距为150mm150mm。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录第第1212
19、节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录总目录本章总目录总目录本章总目录（3 3） 布气系统布气系统 在曝气生物滤池设计中，布气系统包括在滤池正常工作时的在曝气生物滤池设计中，布气系统包括在滤池正常工作时的曝气系统曝气系统和和滤池滤池反冲洗时的布气系统反冲洗时的布气系统。 曝气系统曝气系统 曝气生物滤池的曝气系统早期采用的主要是穿孔管曝气，但由于穿孔管曝气生物滤池的曝气系统早期采用的主要是穿孔管曝气，但由于穿孔管曝气氧的利用率低，同时在滤池中较易堵塞。本工程设计中采用了生物滤池曝气氧的利用率低，同时在滤池中较易堵塞。本工程设计中采用了生物滤池专用单孔膜空气扩散器，
20、该扩散器是针对曝气生物滤池的特点专门研制的，专用单孔膜空气扩散器，该扩散器是针对曝气生物滤池的特点专门研制的，具有空气扩散效果好、氧的利用率高、在滤料中不易堵塞的特点。具有空气扩散效果好、氧的利用率高、在滤料中不易堵塞的特点。 C/NC/N曝气生物滤池的供氧量包括去除污水中曝气生物滤池的供氧量包括去除污水中BODBOD的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量两部分。的需氧量两部分。 C/NC/N曝气生物滤池去除污水中单位重量曝气生物滤池去除污水中单位重量BODBOD的需氧量为：的需氧量为：R R0 0=0.82=0.82SBOD/TBOD+0.32SBOD/TBOD+0.32S0/
21、TBOD=0.82S0/TBOD=0.82(127.5-31.88)(127.5-31.88)127.5127.5+0.32+0.32(80(80127.5)=0.816kg127.5)=0.816kg 即去除即去除1kgBOD1kgBOD需要提供需要提供0.816kgO0.816kgO2 2，则，则C/NC/N曝气生物滤池每天去除曝气生物滤池每天去除BODBOD需需提供的总氧量为：提供的总氧量为： R R0 0=Q=QSBODSBODR R0 0= =4000040000(127.5-31.88)(127.5-31.88)100010000.816=3121.04kg0.816=3121.0
22、4kg第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录 在在C/NC/N曝气生物滤池中曝气生物滤池中TKNTKN将转化成氨氮将转化成氨氮，使得污水中实际的氨氮浓，使得污水中实际的氨氮浓度升高。根据试验结果，在度升高。根据试验结果，在C/NC/N曝气生物滤池处理生活污水时，滤池污曝气生物滤池处理生活污水时，滤池污水中的实际氨氮量约为水中的实际氨氮量约为45mg/l45mg/l，出水要求氨氮量为出水要求氨氮量为24mg/l24mg/l，则氨氮部分，则氨氮部分硝化每天的需氧量为：硝化每天的需氧量为：R RN N=Q=Q4.57N4.57N0 0=40000=4000
23、04.574.57(45-24)=3838.8kg(45-24)=3838.8kg则去除污水中则去除污水中BODBOD的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（标态）合计为：的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（标态）合计为：R= RR= R0 0+ R+ RN N=3121.04+3838.8=6959.84kg=3121.04+3838.8=6959.84kg当滤池氧的利用率为当滤池氧的利用率为E EA A=30%=30%时，从滤池中逸出气体中含氧量的百分率时，从滤池中逸出气体中含氧量的百分率Q Qt t为：为：当滤池水面压力当滤池水面压力P=1.013P=1.01310105 5PaPa，曝气器安装在滤
24、池水面下，曝气器安装在滤池水面下H=4.85mH=4.85m深深度时，度时，曝气器处的绝对压力为：曝气器处的绝对压力为：P Pb b=P+9.8=P+9.810103 3H=1.013H=1.01310105 5+9.8+9.810103 34.85=1.4884.85=1.48810105 5PaPa第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题%7 .153 . 0121793 . 0121121791211AAEEQ总目录本章总目录 则当水温为则当水温为2525时，清水中的饱和溶解氧浓度为时，清水中的饱和溶解氧浓度为Cs=8.4mg/lCs=8.4mg/l，则则252
25、5时滤池内混合液溶解氧饱和浓度的平均值时滤池内混合液溶解氧饱和浓度的平均值C Csm(25)sm(25)为：为：当水温为当水温为2525时时,C/N,C/N曝气生物滤池实际需氧量曝气生物滤池实际需氧量R R为：为：对于城市生活污水，对于城市生活污水，=0.8=0.8，=0.9=0.9，=1=1，而且假定滤池出，而且假定滤池出水溶解氧浓度为水溶解氧浓度为3mg/l3mg/l，代入公式后：，代入公式后： 第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题)/(31. 9026. 2488. 1427 .154 . 810026. 2425)25(lmgPQCCbtSSM1)25(2
26、0)25(0024. 1CCCRRSTsm)/(53.1578834 . 819 . 0024. 18 . 031. 984.6959024. 120251)25(20)25(dkgCCRCRSTsm总目录本章总目录C/NC/N曝气生物滤池总供气量为：曝气生物滤池总供气量为：每个单孔膜滤池专用曝气器供气量为每个单孔膜滤池专用曝气器供气量为0.20.20.3 m0.3 m3 3/ /个个h h，取，取曝气器供气量为曝气器供气量为0.25 m0.25 m3 3/ /个个h h，则，则C/NC/N曝气生物滤池需曝气器曝气生物滤池需曝气器数量为数量为n=Gn=Gs s60600.25=121.830.
27、25=121.8360600.25=292400.25=29240个个，为安，为安装方便，实际选用曝气器装方便，实际选用曝气器2832228322个，曝气器的布置间距为个，曝气器的布置间距为125mm125mm。 反冲洗布气系统反冲洗布气系统 C/NC/N曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗过程通过洗过程通过EPT-1EPT-1型长柄滤头完成，其反冲洗布气系统可参型长柄滤头完成，其反冲洗布气系统可参照照给水排水设计手册给水排水设计手册给水快滤池的设计。给水快滤池的设计。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题min
28、/83.121/5 .7309/07.175428100303 . 053.157881003 . 0333mhmdmERGAS总目录本章总目录（4 4）滤料层、承托层）滤料层、承托层 本次设计的曝气生物滤池中选用了本次设计的曝气生物滤池中选用了球形陶粒作为滤料球形陶粒作为滤料。在设计中，。在设计中，由于进入由于进入C/NC/N曝气生物滤池的污水为水解酸化池出水，其中含有一定量曝气生物滤池的污水为水解酸化池出水，其中含有一定量的悬浮物，的悬浮物，C/NC/N曝气生物滤池的作用除去除污水中的有机物和部分氨氮曝气生物滤池的作用除去除污水中的有机物和部分氨氮硝化外，还需对悬浮物进行截留，所以选用了直
29、径硝化外，还需对悬浮物进行截留，所以选用了直径4mm4mm6mm6mm的球形的球形陶粒滤料，按一定的级配填装。陶粒滤料，按一定的级配填装。 由于陶粒粒径较小，为防止滤头堵塞而不能直接填装在承托滤板上，由于陶粒粒径较小，为防止滤头堵塞而不能直接填装在承托滤板上，所以在陶粒层下部宜设置有承托层。承托层选用鹅卵石，并按一定的级所以在陶粒层下部宜设置有承托层。承托层选用鹅卵石，并按一定的级配布置，总高度为配布置，总高度为0.30m0.30m，其级配见表，其级配见表9 9： 表表9 9 卵石承托层级配卵石承托层级配自自上上而而下下卵石直径卵石直径卵石层高度卵石层高度4 48mm8mm100mm100mm
30、8 816mm16mm100mm100mm161632mm32mm100mm100mm第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录（5 5）滤池出水系统）滤池出水系统 C/NC/N曝气生物滤池出水系统采用单侧出水，并在出水口设计为曝气生物滤池出水系统采用单侧出水，并在出水口设计为6060。斜坡斜坡和设置栅形稳流板，以降低出水口处的水流流速，在反冲洗时有可能被带和设置栅形稳流板，以降低出水口处的水流流速，在反冲洗时有可能被带至出水口处的陶粒与稳流板碰撞，导致流速降低而在该处沉降，并沿斜坡至出水口处的陶粒与稳流板碰撞，导致流速降低而在该处沉降，并沿斜坡下滑回滤
31、池中。下滑回滤池中。 由于采用单侧出水由于采用单侧出水, ,所以正常运行时的出水槽与反冲洗排水槽在同一所以正常运行时的出水槽与反冲洗排水槽在同一侧，其结构示意图如下：侧，其结构示意图如下：正常出水槽正常出水管滤池正常运行时出水示意图反冲洗排水管出水反冲洗排水槽滤池反冲洗时排水示意图反冲洗排水管反冲洗排水正常出水管反冲洗排水槽正常出水槽图7-8 正常运行和反冲洗时排水示意图 第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录2 2 N N曝气生物滤池（硝化滤池）曝气生物滤池（硝化滤池） N N曝气生物滤池主要用于对污水中的氨氮进行硝化脱氮。曝气生物滤池主要用于对污
32、水中的氨氮进行硝化脱氮。虽然虽然N N曝气生物滤池与曝气生物滤池与C/NC/N曝气生物滤池的处理功能不同，但曝气生物滤池的处理功能不同，但N N曝气生物滤池的结构与曝气生物滤池的结构与C/NC/N曝气生物滤池的结构完全相同，也曝气生物滤池的结构完全相同，也包括包括缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、反缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、反冲洗系统等，冲洗系统等，所以其计算主要包括上述各部分的计算。所以其计算主要包括上述各部分的计算。（1 1）N N曝气生物滤池池体的设计曝气生物滤池池体的设计 由于按硝化负荷法计算方法比较成熟，所以由于按硝化负荷法计算方法比较成熟，所以N
33、 N曝气生物滤曝气生物滤池池体的设计一般按硝化负荷法计算。池池体的设计一般按硝化负荷法计算。 按硝化负荷法计算的设计参数主要是按硝化负荷法计算的设计参数主要是硝化负荷硝化负荷。根据国内。根据国内外外N N曝气生物滤池的实际运行情况来看，曝气生物滤池的实际运行情况来看，硝化负荷一般在硝化负荷一般在0.30.30.8kgNH0.8kgNH3 3-N/m-N/m3 3滤料滤料d d，本工程根据试验结果取硝化负荷为，本工程根据试验结果取硝化负荷为0.4kgNH0.4kgNH3 3-N/m-N/m3 3滤料滤料d d作为设计参数。作为设计参数。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计
34、算例题总目录本章总目录 在本工程中，进入在本工程中，进入 N N曝气生物滤池的污水量为曝气生物滤池的污水量为Q=40000mQ=40000m3 3/d/d，在，在N N曝气曝气生物滤池进水中的氨氮为生物滤池进水中的氨氮为24mg/l24mg/l，出水中的氨氮为，出水中的氨氮为9.6mg/l9.6mg/l计，每天所要计，每天所要求去除的氨氮重量为：求去除的氨氮重量为： WW氨氮氨氮= =（Q QCC氨氮氨氮）/1000/1000式中：式中：WW氨氮氨氮在在N N曝气生物滤池中每天需去除的氨氮重量，单位曝气生物滤池中每天需去除的氨氮重量，单位kg/dkg/d； Q Q每天进入曝气生物滤池的废水量，
35、单位每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m m3 3/d/d； CC氨氮氨氮进出进出N N曝气生物滤池的氨氮浓度差，单位曝气生物滤池的氨氮浓度差，单位mg/lmg/l； 代入数据后，则：代入数据后，则：WW氨氮氨氮= =（Q QCC氨氮氨氮）1000=1000=4000040000（24-9.624-9.6）1000=5761000=576（kg/dkg/d） 取氨氮负荷取氨氮负荷q q氨氮氨氮=0.4kgNH=0.4kgNH3 3-N/m-N/m3 3滤料滤料d d，则所需滤料体积计算如下：，则所需滤料体积计算如下：V V滤料滤料=W=W氨氮氨氮q q氨氮氨氮=576=5760.4=1440(
36、m0.4=1440(m3 3) )取滤料层高度取滤料层高度H H滤料滤料=3.0m=3.0m，则，则N N曝气生物滤池的截面积曝气生物滤池的截面积S S截面截面计算如下：计算如下：S S截面截面= V= V滤料滤料H H滤料滤料=1440=14403=480m3=480m2 2 本设计中将本设计中将N N曝气生物滤池分为曝气生物滤池分为8 8格，则每格截面积为格，则每格截面积为4804808=60m8=60m2 2，每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为7.75x7.75m7.75x7.75m。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题
37、总目录本章总目录当滤池总截面积为当滤池总截面积为480 m480 m2 2时，时，水力负荷复核如下：水力负荷复核如下：实际实际q q水力水力=Q=QS S截面截面=40000=4000048048024=3.47m24=3.47m3 3/ m/ m2 2h,h,满足要求。满足要求。为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部也为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部也设计有缓冲配水室，由于设计有缓冲配水室，由于C/NC/N曝气生物滤池出水水质较稳定，所曝气生物滤池出水水质较稳定，所以其高度以其高度H H配水配水可小些，一般为可小些，一般为1.01.01.2m1.2m，考虑到
38、滤头和配水室，考虑到滤头和配水室内布水、布气管的安装方便，以及便于配水室的清洗，本工程内布水、布气管的安装方便，以及便于配水室的清洗，本工程取取H H配水配水=1.2m=1.2m，并在配水室池壁考虑设置检修人孔；另外，考虑，并在配水室池壁考虑设置检修人孔；另外，考虑到滤池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上部保证有到滤池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上部保证有0.80.81.0m1.0m的的清水区，本工程取清水区高度清水区，本工程取清水区高度H H配水配水=1.0m=1.0m；滤池的超高取；滤池的超高取H H超高超高=0.5m,=0.5m,承托层高承托层高H H承托承托=0.3m=0.3m，则滤池的总
39、高为：，则滤池的总高为： H= HH= H滤料滤料+H+H配水配水+ H+ H清水清水+ H+ H超高超高+ H+ H承托承托=3.0+1.2+1+0.5+0.3=6m=3.0+1.2+1+0.5+0.3=6m污水在污水在N N曝气生物滤池曝气生物滤池滤料层高度中的停留时间滤料层高度中的停留时间 t=3.0t=3.03.47=0.865hr3.47=0.865hr，第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录（2 2） N N曝气生物滤池配水系统曝气生物滤池配水系统 N N曝气生物滤池配水系统的作用与曝气生物滤池配水系统的作用与C/NC/N曝气生物滤池相同
40、，也采用长柄曝气生物滤池相同，也采用长柄滤头配水，每平方米布置滤头配水，每平方米布置3636个滤头，开孔比个滤头，开孔比=1.152%=1.152%，流量系数，流量系数=0.8=0.8，每格滤池的水力负荷每格滤池的水力负荷B B=0.964l/m=0.964l/m2 2s s，则每格滤池中水通过配水系统的水头损失为：，则每格滤池中水通过配水系统的水头损失为： h h1 1= =(B B/)/)2 22g2g1010-6-6=5.58=5.581010-4-4m m 在在N N曝气生物滤池中，每格滤池每平方米布置长柄滤头曝气生物滤池中，每格滤池每平方米布置长柄滤头3636个，每个间距个，每个间距
41、为为150mm150mm，其布置示意图及滤头形式可参见，其布置示意图及滤头形式可参见C/NC/N曝气生物滤池的设计。曝气生物滤池的设计。（3 3） 布气系统布气系统 在在N N曝气生物滤池设计中，布气系统包括在滤池正常工作时的曝气系统曝气生物滤池设计中，布气系统包括在滤池正常工作时的曝气系统和滤池反冲洗时的布气系统两部分。和滤池反冲洗时的布气系统两部分。 曝气系统曝气系统 N N曝气生物滤池的供氧量曝气生物滤池的供氧量包括氨氮硝化的需氧量和去除污水中剩余包括氨氮硝化的需氧量和去除污水中剩余BODBOD的需氧量的需氧量两部分。两部分。 N N曝气生物滤池进水中氨氮浓度为曝气生物滤池进水中氨氮浓度
42、为24mg/l24mg/l，出水氨氮浓度为，出水氨氮浓度为9.6mg/l9.6mg/l，氨氮硝化每天的需氧量为：氨氮硝化每天的需氧量为：R RN N=Q=Q4.57N4.57N0 0=40000=400004.574.57(24-9.6)=2632.32kg(24-9.6)=2632.32kg第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题总目录本章总目录N N曝气生物滤池去除污水中单位重量曝气生物滤池去除污水中单位重量BODBOD的需氧量为：的需氧量为：R R0 0=0.82=0.82SBOD/TBOD+0.32SBOD/TBOD+0.32S S0 0/TBOD=0.82/
43、TBOD=0.82(31.88-(31.88-12.75)12.75)31.8831.88+0.32+0.32(24(2431.88)=0.733kg31.88)=0.733kg即去除即去除1kgBOD1kgBOD需要提供需要提供0.733kgO0.733kgO2 2，则，则N N曝气生物滤池每天去除曝气生物滤池每天去除BODBOD需提供需提供的总氧量为：的总氧量为：R R0 0=Q=QSBODSBODR R0 0= =4000040000(31.88-12.75)(31.88-12.75)100010000.733=560.89kg0.733=560.89kg则去除污水中则去除污水中BODB
44、OD的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（标态）合计为：的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（标态）合计为：R= RR= R0 0+ R+ RN N=2632.32+560.89=3193.21kg=2632.32+560.89=3193.21kg当滤池氧的利用率为当滤池氧的利用率为E EA A=30%=30%时，从滤池中逸出气体中含氧量的百分率时，从滤池中逸出气体中含氧量的百分率Q Qt t为：为：当滤池水面压力当滤池水面压力P=1.013P=1.01310105 5PaPa，曝气器安装在滤池水面下，曝气器安装在滤池水面下H=4.1mH=4.1m深度深度时，曝气器处的绝对压力为：时，曝气器处的绝对压力为
45、：P Pb b=P+9.8=P+9.810103 3H=1.013H=1.01310105 5+9.8+9.810103 34.1=1.4154.1=1.41510105 5PaPa第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题%7.153.0121793.0121121791211AAEEQ总目录本章总目录 则当水温为则当水温为2525时，清水中的饱和溶解氧浓度为时，清水中的饱和溶解氧浓度为Cs=8.4mg/lCs=8.4mg/l，则，则2525时滤池内混合液溶解氧饱和浓度的平均值时滤池内混合液溶解氧饱和浓度的平均值C Csm(25)sm(25)为：为：当水温为当水温为2
46、525时时,C/N,C/N曝气生物滤池实际需氧量曝气生物滤池实际需氧量R R为：为：对于城市生活污水，对于城市生活污水，=0.8=0.8，=0.9=0.9，=1=1，而且假定滤池出水溶解氧，而且假定滤池出水溶解氧浓度为浓度为4mg/l4mg/l，代入公式后：，代入公式后： 第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题)/(01. 9026. 2415. 1427 .154 . 810026. 2425)25(lmgPQCCbtSSM1)25(20)25(0024. 1CCCRRSTsm)/(66.897944 . 819 . 0024. 18 . 001. 921.319
47、3024. 120251)25(20)25(dkgCCRCRSTsm总目录本章总目录N N曝气生物滤池总供气量为：曝气生物滤池总供气量为：曝气器按每平方米曝气器按每平方米3636个布置，曝气器的布置间距为个布置，曝气器的布置间距为150mm150mm，则，则N N曝气生物曝气生物滤池需曝气器数量为滤池需曝气器数量为n=480n=48036=1728036=17280个，实际每个曝气器供气量为个，实际每个曝气器供气量为0.241 m0.241 m3 3/ /个个h h。 反冲洗布气系统反冲洗布气系统N N曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗过程通过曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲洗
48、，反冲洗过程通过HQ-1HQ-1型型长柄滤头完成，其反冲洗布气系统可参照长柄滤头完成，其反冲洗布气系统可参照给水排水设计手册给水排水设计手册给水快给水快滤池的设计。滤池的设计。（4 4）滤料层、承托层）滤料层、承托层 N N曝气生物滤池滤料层、承托层的设计可参照曝气生物滤池滤料层、承托层的设计可参照C/NC/N曝气生物滤池进行。曝气生物滤池进行。（5 5）滤池出水系统）滤池出水系统N N曝气生物滤池出水系统的设计可参照曝气生物滤池出水系统的设计可参照C/NC/N曝气生物滤池进行。曝气生物滤池进行。建成后的曝气生物滤池全貌见建成后的曝气生物滤池全貌见此图此图，运行时的曝气效果见，运行时的曝气效果
49、见此图此图。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题min/29.69/25.4157/97.99773100303 . 066.89791003 . 033mhmdmERGAS点击观看点击观看点击观看点击观看总目录本章总目录第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题返返 回回总目录本章总目录第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题返返 回回总目录本章总目录7. 7. 清水池清水池 清水池主要用于储存一定量的处理后达标水，以提供各清水池主要用于储存一定量的处理后达标水，以提供各滤池进行反冲洗的水源，每次反冲洗用水量为滤
50、池进行反冲洗的水源，每次反冲洗用水量为180 m180 m3 3。清水。清水池共池共1 1座，为钢筋混凝土结构，与生物滤池合建，长座，为钢筋混凝土结构，与生物滤池合建，长宽宽高高=7.75m=7.75m6m6m6m6m，有效容积，有效容积200m200m3 3。8 8 反冲洗排水缓冲池反冲洗排水缓冲池 反冲洗排水缓冲池主要用于储存滤池反冲洗的排水，并反冲洗排水缓冲池主要用于储存滤池反冲洗的排水，并经管道均匀排入提升泵房集水池。反冲洗一般建议在夜里进经管道均匀排入提升泵房集水池。反冲洗一般建议在夜里进行，因为夜里整个系统的进水量少，反冲洗的排水进入处理行，因为夜里整个系统的进水量少，反冲洗的排水
