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四、曝气池的计算与设计$lesson$
1、主要内容：①曝气池容积的计算; ②需氧量和供气量的计算; ③池体设计。
4.池体尺寸设计：
l 单元数：不小于2组;
l 廊道数：不少于3个;
l 廊道长、宽、高：长 = (5~10) 宽，深度一般为4~5米，超高0.5米;
l 进出水以及污泥回流方式的设计;
l 曝气装置的安装方式与位置;
l 其它附属物的设计(消泡管等)。
五、曝气系统的计算与设计(只介绍鼓风曝气系统的计算与设计)
鼓风曝气系统包括鼓风机、空气输送管道和曝气装置。
主要内容有：①选择曝气装置，并对其进行布置;②计算空气管道;③确定鼓风机的型号及台数。
1.曝气装置的选定及布置：
a.一般要求：
①具有较高的氧利用率(EA)和动力效率(Ep)，节能效果好;
②不易堵塞和破损，出现故障时易于排除，便于维护管理;
③结构简单，工程造价低。
同时还应考虑：废水水质、地区条件以及曝气池的池型、水深等。
b.计算所需曝气装置的数目：
根据总供气量以及每个曝气装置的通气量、服务面积以及曝气池的质地总面积等，即可求得。
c.曝气装置的布置：
①沿池壁的一侧布置; ②相互垂直呈正交式布置; ③呈梅花形交错布置。
2.空气管道的计算与设计
a.一般规定：
①小型废水处理站的空气管道系统一般为枝状，而大、中型废水处理厂则宜采用环状管网，以保证安全供气;
②空气管道可敷设在地面上，接入曝气池的管道应高出池水面0.5m，以免发生回水现象;
③空气管道的设计流速，干、支管为10~15m/s，竖管、小支管为4~5m/s。
b.空气管道的计算：
空气通气管道和曝气装置的压力损失一般控制在14.7kPa以内，其中空气管道的总损失控制在4.9kPa以内，曝气装置的阻力损失为4.9~9.8kPa。
*计算步骤：
①根据流量(Q)、流速(v)选定管径(D); ②计算和校核压力损失;
③再调整管径; ④重复上述步骤。
**空气管道的压力损失(h)的求定：
h = h1 +h2
式中 h1¾¾空气管道的沿程阻力，mmH2O; h2¾¾空气管道的局部阻力，mmH2O。
其中 h1 = i×l×aT×aP
式中 i¾¾空气管道单位长度的阻力，根据Q、v查表可得，mmH2O/m;
l¾¾空气管道得长度，m; aT¾¾空气容重修正系数，20°C时，aT = 1; 30°C时，aT =0.98;
aP¾¾压力修正系数，在标准状态下，为1.0。
其中 h2 = i×l0×aT×aP
式中 l0 ¾¾空气管的当量长度，m; l0 = 55.5 ×K×D1.2
式中 K¾¾长度换算系数，查表可得; D¾¾空气管道的管径，m。
c. 鼓风机所需的压力(H)： H = h1 +h2+ h3 +h4
式中 h3¾¾曝气装置的安装深度，mm;
h4¾¾曝气装置的阻力，mmH2O/m，一般根据产品样本或试验数据确定。
d.鼓风机的选择及鼓风机房的设计
①根据设计风量和风压来选择鼓风机：
l 罗茨鼓风机：噪音大，必须采取消声措施，一般用于中、小型污水厂;
l 离心式鼓风机：噪音较小，效率较高，适用于大、中型污水厂;变速离心风机可自控;
l 轴流式通风机：风压较小(<1.2m以下)，一般用于浅层曝气。
②在同一供气系统中，应尽可能地选用同一型号的鼓风机，并注意备用;
一般：当工作鼓风机 £ 3台时，备用1台; 当工作鼓风机 ³ 4台时，备用2台。
③噪音防护：在鼓风机的进风和送风的管道上，安装消声器;
④鼓风机房的设计：
平面布置; 基础设计; 供电; 防噪声措施;
其它附属设施¾¾机器间、值班室、配电室等。
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