生化處理中一般采用活性污泥法，其主要的工藝流程包括：預(yù)處理>初次沉淀>混合>曝氣>二次沉淀，曝氣是活性污泥法處理廢水的重要環(huán)節(jié)，曝氣在曝氣池中完成。
按照曝氣的方式不同，曝氣池的分類也各不相同，一般情況下，我們可以分為推流式曝氣池和完全混合型曝氣池兩種，各種不同的曝氣方式設(shè)計的參數(shù)也是不相同的，這主要是根據(jù)實際條件來進行相應(yīng)的調(diào)整。曝氣設(shè)備的選擇則是經(jīng)濟效益和運行成本控制的關(guān)鍵。
曝氣池的設(shè)計計算主要包括：①曝氣池容積的計算；②池體設(shè)計；③需氧量和供氧量的計算。
一、曝氣池容積的計算
1、有機負荷計算法
計算曝氣區(qū)容積，常用的是有 河南制藥廢水處理 機負荷計算法。負荷有兩種表示方法，即污泥負荷和容積負荷。一般采用污泥負荷，計算過程如下：
?。?）確定污泥負荷
污泥負荷一般根據(jù)經(jīng)驗值確定，可以參照有關(guān)成熟經(jīng)驗中的數(shù)值。
表1：部分活性污泥工藝參數(shù)和特點
?。?）確定所需要微生物的量
微生物的量（XV）是由所要處理的有機物的總量和單位微生物在單位時間內(nèi)處理有機物的能力（即污泥負荷）決定的。
根據(jù)污泥負荷的定義：Ns=Q（SO-Se）/（XV）,可得公式如下：
?。╔V）= Q（SO-Se）/ Ns
式中：
V——曝氣池容積，m3
Q——進水設(shè)計流量，m3/d
SO——進水的BOD5濃度， mg/L
Se——出水的BOD5濃度， mg/L
X——混合液揮發(fā)性懸浮固體，（MLVSS）濃度 mg/L
Ns——污泥負荷，kgBOD5/（kgMLVSS.d）.
(3)計算曝氣池的有效池容
確定了微生物的總量后，需要有污泥濃度的數(shù)值 河南制藥廢水處理 才能計算曝氣池的容積。污泥濃度根據(jù)所用工藝的污泥濃度的經(jīng)驗值選擇，一般在3000—6000mg/L之間。經(jīng)過實驗或其他方式確定了回流比、SVI值后也可以根據(jù)下式計算：
X=Rrf106/SVI(1+R)
式中：
R——污泥回流比，%
r——二次沉淀池中污泥綜合系數(shù)，一般為1.2左右
f——MLVSS/MLSS
曝氣池容積的計算公式如下：
V=（VX）/X=Q（SO-Se）/（XNS）
式中：
Q——廢水量，m3/d
Q（SO-Se）——每天的有機基質(zhì)降解量，kg/d
V——曝氣池有效容積，m3
?。?）確定曝氣池的主要尺寸
主要確定曝氣池的個數(shù)、池深、長度以及曝氣池的平面形式等。按照每日的處理量來確定池體的個數(shù)，同時，由于工藝的不同，曝氣池的式樣和個數(shù)各不相同，因此在實際的設(shè)計中需要我們有現(xiàn)場的實際地形圖和整體效果圖來做依據(jù)，這樣設(shè)計出來的池體才可以滿足工藝處理需要，并且與周圍的環(huán)境和諧一致。
2、動力學方法
也可用動力學方法計算曝氣池的容積。計算過程如下：
?。?）確定所需的動力學常數(shù)的值
包括Y、Kd、Ks、umax,在沒有實驗數(shù)據(jù)時可以根據(jù)表2、表3 選擇適當?shù)臄?shù)值。
表2：生活污水的Y、Kd值
表3：幾種工業(yè)廢水的Y、Kd值
?。?）確定污泥齡
根據(jù)公式1/θmin= (Y×umax×SO/ SO+Ks)-Kd可以確定θmin值。
θmin=1/(Y×umax-Kd)
式中：umax——基質(zhì)達到飽和濃度時，微生物的最大比增殖速率，d-1
實際活性污泥處理系統(tǒng)工程 河南制藥廢水處理 中所采用的θC(污泥齡.d)值，應(yīng)大于θmin值，實際取值按公式1/θmin= Y×umax-Kd乘以安全系數(shù)。安全系數(shù)一般在2—20。也可以根據(jù)經(jīng)驗進行取值，參照表1數(shù)據(jù)。
?。?）確定所需的微生物量
根據(jù)公式1/θC=[Y×umax×(SO-Se)/ (SO-Se)+KsIn SO/ Se]-Kd來確定微生物的量，可以得到微生物量的計算公式：
?。╔V）=QθCY(SO-Se)/(1+KdθC)
?。?）確定曝氣池的容積
首先確定微生物濃度，其方法與前面的負荷設(shè)計法相同。
V=(VX)/X
（5）根據(jù)有關(guān)公司對出水濃度進行校核；或者根據(jù)污泥負荷的定義對污泥負荷進行校核。這兩種方法取其中一種就可以。
二、需氧量和供氣量的計算
1、需氧量
活性污泥的正常運行，除需要有性能良好的 河南制藥廢水處理 活性污泥以外，還需要進行充足的氧氣供應(yīng)，活性污泥法處理系統(tǒng)的日平均需氧量（O2）可按公式1/θC=YNs-Kd計算，去除1kgBOD5的需氧量（ΔO2）根據(jù)下式計算，也可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)選用。
ΔO2= /Ns
廢水a(chǎn)’、b’的值和部分工業(yè)廢水的a’、b’值可以從表4、表5選取。
表4：活性污泥法處理城市廢水時的廢水a(chǎn)’、b’和ΔO2的
2、供氣量
在需氧量確定以后，取一定的安全系數(shù)，得到實際需氧量（Ra），并轉(zhuǎn)化為標準狀態(tài)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條件下氧的飽和濃度，mg/L
X——混合液揮發(fā)性懸浮固體，（MLVSS）濃度 mg/L
在實際工程中，所需要的空氣量比標準條件下所需要的空氣量要多33%～61%，具體在工程中需要的空氣量可以根據(jù)實際情況來確定，在標準狀態(tài)需氧量確定之后，根據(jù)不同設(shè)備廠家的曝氣機樣本和手冊，計算出總的能耗。總能耗確定后，就可以確定曝氣器的數(shù)量。
鼓風曝氣要確定其供氣量，公式為：
Gs=Ro/0.3×EA
式中:
Gs——空氣量
EA——曝氣系統(tǒng)的充氧效益
計算出空氣量后，根據(jù)鼓風機的樣本便可以確定鼓風機的數(shù)量和型號。
三、曝氣設(shè)備的選擇
?。?）曝氣設(shè)備所具有的功效
?、佼a(chǎn)生并維持有效的氣水接觸，并且在 河南制藥廢水處理 生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度；
?、谠谄貧鈪^(qū)內(nèi)產(chǎn)生足夠的混合作用和水的循環(huán)流動；
?、劬S持液體的足夠速度，以使水中的生物固體處于懸浮狀態(tài)。
各種曝氣設(shè)備的特點是各不相同的，因此曝氣設(shè)備的用途和使用的范圍也就有各種不同，因此，在工藝設(shè)計中，要根據(jù)實際的需要和企業(yè)所能夠承擔的成本來選擇曝氣設(shè)備，現(xiàn)有的曝氣設(shè)備分為兩大類：淹沒式曝氣器和表面曝氣器（表6：廢水處理中的曝氣設(shè)備）
曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標如下：
①動力效率（EP） 每消耗1KW電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，以kg/（KW.h）計；
②氧的利用效率（EA） 通過鼓風曝氣轉(zhuǎn)移到混合液的氧量，占總供氧量的百分比（%）；
?、垩醯霓D(zhuǎn)移效率（EL）也稱為充氧能力，通過機械曝氣裝置，在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，以kg/h計。
鼓風曝氣設(shè)備的性能按照①、②兩項指標評定，機械曝氣裝置則按照①、③兩項指標評定。在工藝設(shè)計和設(shè)備選擇中我們需要考慮性能、特點以外，還需要考慮有關(guān)葉輪直徑 河南制藥廢水處理 和曝氣池直徑的比例，一般比值在1/3--1/5左右，過大可能傷害污泥，過小則充氧量不足，葉輪和水深的比值一般采用2/5—1/4，池深過大，將影響充氧和泥水混合。
由于各種鼓風機的型號和性能各不相同，因此所產(chǎn)生的噪聲也就不相同，相對應(yīng)的機房設(shè)計也就各自有不同的要求，根據(jù)實際需要和性能考慮，在工藝中一般選擇同一型號的設(shè)備并且要有備用機，備用臺數(shù)的選擇按照工作機≤3臺時，備用1臺，當工作機≥4臺時，備用2臺；電源要用雙電源，按照最大負荷設(shè)計；每臺單機的基礎(chǔ)間距應(yīng)該保持1.5米；配套的機房應(yīng)該包括：機械間、配電室、進風室（設(shè)空氣凈化設(shè)備）、值班室，值班室與機械間應(yīng)有隔音設(shè)備和觀察窗，還應(yīng)設(shè)自控設(shè)備；機房內(nèi)、外都要進行防止噪聲的措施，使其符合國家有關(guān)標準。
無論那一種廢水，其處理工藝都是以一些基本的單元技術(shù)為基礎(chǔ)組合而成的，在我國的生化處理技術(shù)上在過去的30年間有了很大程度的發(fā)展與進步，曝氣池的設(shè)計與曝氣設(shè)備的選擇也有很大程度的變化，但是，應(yīng)該遵從的基本原理和設(shè)計計算方式是不變化，因此我們需要了解最基本計算方式和選擇原則，這樣才可以提高現(xiàn)有的處理設(shè)備的利用率，減少運行費用，節(jié)約成本。好文推送：一體化污水處理設(shè)備的優(yōu)點和缺點
下一篇：污水處理過程中的感官指標有哪些？
