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鼓风曝气系统设计规程鼓风曝气系统是一种广泛应用于污水处理厂的高效充氧技术,其主要功能是通过向反应池中提供充足的溶解氧,促进好氧微生物的生长与代谢,从而实现有机物和污染物的有效降解。为了确保系统的稳定运行和经济性,鼓风曝气系统的设计需遵循一系列科学规范和规程。
首先,设计时需明确污水特性、处理规模及目标水质要求。通过对进水水质、流量变化以及生物反应需求的分析,确定所需的空气量和氧气转移效率。同时,根据曝气池类型(如推流式、完全混合式等),选择合适的曝气器形式(如微孔曝气器、射流曝气器或表面曝气器)。
其次,风机选型是设计中的关键环节。应根据总风量、风压需求及能耗标准,选择高效节能的鼓风机,并考虑冗余配置以应对突发情况。此外,还需优化管道布局,减少压力损失,保证空气均匀分布。
在材料选择方面,考虑到污水处理环境的腐蚀性,曝气设备及管路应采用耐腐蚀材质。同时,为便于维护管理1-01基土钎探技术交底,系统设计应包括在线监测装置,实时监控溶解氧浓度、风量、风压等参数。
最后,环保与节能也是设计的重要考量因素。通过合理匹配设备功率、优化控制系统,可显著降低运行成本并减少碳排放。综上所述,鼓风曝气系统的设计需综合考虑工艺需求、设备性能、经济性和可持续发展原则,以实现高效稳定的污水处理效果。
3.4.3 曝气池污水需氧量应按下列方法之一计算:
1、按室外排水设计规范公式计算
2、按下述公式计算
式中 O2 – 曝气池污水需氧量(kgO2/d);
a’、b’ 宜通过试验确定,也可参照附录B.0.1。
3.4.4 曝气池标准状态下污水需氧量按下式计算
式中 OC – 标准状态下曝气池污水需氧量(kgO2/d);
O2 – 由3.4.3算得的曝气池污水需氧量(kgO2/d);
α – 曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值;
β – 污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值;
α、β值通过试验确定,也可参照附录B.0.2选用;
1.024—温度修正系数;
T – 曝气池内水温,应按夏季温度考虑(C);
Ct – 曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值(mg O2/L〉;
ρ – 不同地区气压修正系数
P – 压力修正系数,按下式计算
式中 Pb – 空气释放点处绝对压力,按下式计算
式中 Pa – 当地大气压力(Mpa);
H – 曝气池空气释放点距水面高度(m);
Ot – 空气逸出池面时气体中氧的百分数,按下式计算。
式中 ε – 曝气池氧的利用率,以%计。
(由附录A.0.1,A.0.2,A.0.3中查得)。
3.4.5 风机总供风量按下式计算
式中 Q – 风机总供风量(m3/d);
0.28 – 标准状态(0.1Mpa,20C)下每立方米空气中含氧量
(kgO2/m3);
Oc、ε—见3.4.4。
3.4.6 曝气器数量计算
曝气器所需数量,应从供氧、服务面积两方面计算。
按供氧能力计算曝气器数量
式中 h1 — 按供氧能力所需曝气器个数(个);
qc – 曝气器标准状态下,与曝气器工作条件接近时的供氧能力
(kgO2/h·个 );
(见附录A.0.1,A.0.3,A.0.3)
按服务面积计算曝气器数量
式中 h2 – 按服务面积所需曝气器个数(个);
f – 单个曝气器服务面积(m2);
(见附录A.0.1,A.0.3,A.0.3)
当算得h1与h2二者相差较大时,应经调整f或qc重复上述计算,直至 二者接近时为止。
3.5 曝气搅拌能力验算
3.5.1 为满足曝气池混合搅拌需要,曝气还应符合下列条件之一:
1、 污水生物处理供风量立方米污水还不应小于3m3;
2、 曝气池底部水流速不应小于0.25m/s。
4.1 供风管道一般规定
4.1.1 供风管道系指风机出口至曝气器的管道。设计中应尽可能减小管道局部 阻力损失,并使各曝气器处压力相等或接近。
4.1.2 大中型处理厂曝气池供风总干管应从鼓风机房引出两条供气管或采用环 状布置、或总干管上设气体分配罐,一组池设置一供风干管。
4.1.3 供风管路宜采用钢管,并应考虑温度补偿措施和管道防腐处理。
4.1.4 供风干管上应设置适量的伸缩节和固定支架。
4.1.5 供风管道应在最低点设置排除水份或油份的放泄口。
4.1.6 供风管道应设置排入大气的放风口,并应采取消声措施。
4.1.7 供风支、干管上应装有真空破坏阀,立管管顶应高出水面0.5m以上,管 路上所装阀门应设在水面之上。
4.2 微孔曝气器供风管路
4.2.2 供风管道为钢管时,必须对管道内进行严格防腐处理,管道外也宜做防 腐处理。管内防腐可采用厚δ=150μ的铝合金热喷涂或其它方法。
4.2.3 布气支管允许水平高度误差值±10mm。
4.2.4 微孔曝气器底盘与布气支管连接后,底盘平面与管轴线水平误差不应大 于5mm。
4.2.5 微孔曝气器固定支架应可调。调整后同一曝气池内曝气器盘面标高最大 误差不应大于5mm,两曝气池之间的曝气器盘面标高,最大误差不应大 于10mm或按设计要求。
4.2.6 供风支管的间距应通过计算确定,但不宜小于0.5m。
4.2.7 为便于检修和更换曝气头,也可采用可提式微孔曝气器装置。
4.2.9 微孔曝气器的固定支架,应有足够的锚固力,与池底板进行锚固应考虑 所受浮力。
4.2.10 微孔曝气器安装前,应将供风干管、支管等所有管道吹扫干净。
4.3 中大气泡曝气器供风管路
4.3.1 每组曝气池的供风干管宜为环状布置。
4.3.2 池底供风支管应与池宽平行布置,曝气器可固定在支管上或悬吊于支管 下,或在供风支管两侧。固定螺旋曝气器应与池底固定。每根支管所带曝 气器不宜太多,以不超过5个为宜。
4.3.3 供风立管应与池壁预埋件固定,供风支管应与池底预埋件固定。
供风管路计算,可参照《给水排水设计手册》第五册。
5.1.1 国内目前常用风机
1 罗茨鼓风机
TS系列低噪声罗茨鼓风机
2 离心鼓风机
高速单级污水处理离心鼓风机
C系列污水处理离心鼓风机
5.1.2 鼓风机应选用高效、节能、使用方便、运行安全,噪声低、易维护管理 的机型,可选用离心式单级鼓风机。小规模污水处理厂中,也可选用罗茨 鼓风机。
5.1.3 罗茨风机宜选用TS系列低噪声风机和R系列罗茨鼓风机。
5.1.4 罗茨风机宜选用同一型号,当风量变化较大时,应考虑风机大小搭配, 但型号不宜过多。
5.1.5 鼓风机的进气温度应小于40C。气体中固体微粒含量,罗茨风机不应大 于100mg/m3,离心式鼓风机不应大于10mg/m3。微粒最大尺寸不应大于 鼓风机气缸内各相对运动部件的最小工作间隙之半。但超过上述规定时应 对进入鼓风机的空气进行除尘。
5.1.6 选用离心式鼓风机时,应详细核算各种工况条件下风机的工作点,尤其 是在冬季,不得接近风机的喘振区和使电机超载,还应考虑送风压力和空 气温度的变化。
5.1.7 选用罗茨风机时,应设置风量调节装置。
5.1.8 鼓风机的设置台数,应根据总供风量,所需风压,选用风机单机性能曲 线及气温、污水量和负荷变化等综合确定。
5.1. 10 风机的风压应按下式计算
式中 H – 风机所需风压(Mpa);
h1 – 供风管道沿程阻力(Mpa);
h2 – 供风管道局部阻力(Mpa);
h3 – 曝气器空气释放点以上水静压(Mpa);
h4 – 曝气器阻力(Mpa);
其它中大气泡曝气器阻力可忽略不计。
5.2.1 用作鼓风曝气系统空气除尘的设施,按其空气净化标准分为粗效(中效)、 高效两类。
5.2.2 应根据鼓风机产品本身和曝气器的要求,设置空气除尘设施。
5.2.3 对于钟罩、平板式等微孔曝气器b标段室外景观工程施工组织设计,必须进行空气除尘。宜采用粗效—高 效顺序联合除尘,除尘后空气中固体微粒含量应小于15mg/1000m3。
5.2.4 选用静电除尘器时宜按下述数据进行设计:
1 压力损失小于0.001(Mpa);
2 通过设备的风速V< 2.0 (m/s);
5.2.5 选用静电除尘器时,设计中还应设置上、下水管路及冲洗水预热和加压 设施,同时还应设置隔离网与具有联锁功能的安全门等防范措施。
5.2.6 对于其它曝气器的鼓风曝气系统,可采用粗效除尘器。
5.3.1 污水处理厂采用鼓风曝气系统时,宜设置单独的风机房。也可根据情况 设置敞开式风机站连续钢构桥施工组织设计,或采用密闭隔音结构风机房。机房宜布置在曝气池附 近。