CECS 97-1997 鼓风曝气系统设计规程.pdf

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1、建标中国工程建设标准化协会标准鼓风曝气系统设计规程中国工程建设标准化协会鼓风曝气系统设计规程主编单位 北京建筑工程学院审查单位 中国工程建设标准化协会工业给水排水委员会批准单位 中国工程建设标准化协会批准日期 年 月 日年北京前言现批准 鼓风曝气系统设计规程 为中国工程建设标准化协会标准 推荐给有关单位使用 在使用过程中 请将意见及有关资料寄交北京和平街北口中国寰球化学工程公司中国工程建设标准化协会工业给水排水委员会 邮编 以便修订时参考本规程主编单位北京建筑工程学院主要起草人李燕城 王茂才中国工程建设标准化协会年 月 日目次总则术语鼓风曝气器供风管道及计算风机及机房附录 几种曝气器充氧性能附

2、录 几种污水生物处理的 值附录 本规程用词说明总则为使生物处理鼓风曝气系统设计满足工程建设需要 特制定本规程本规程包括曝气器 供风管道 风机的选型及风机房设计本规程适用于新建 扩建 改建的城市污水处理工程或工业污水处理工程中的生物处理鼓风曝气系统的设计计算鼓风曝气系统设计除按本规程执行外 尚应符合现行有关的国家标准的规定术语曝气器用于水中充氧兼搅拌的基本器具或设备微孔曝气器空气通过多孔介质 在水中产生气泡直径小于 的高效曝气器中大气泡曝气器空气通过曝气器在水中产生气泡直径大于 以上的曝气器可张中 微孔曝气器空气通过具有弹性材质的微孔曝气器或软管时 其上孔缝张开 停止供气时孔缝闭合的一种曝气器双

3、环伞型曝气器一种具有双环类似伞状的 在水中产生中大气泡的曝气器曝气器标准状态充氧性能指单个曝气器在大气压力为 水温为 时 对清水的充氧性能鼓风曝气系统指由风机 管路 曝气器 除尘器为主组成的系统鼓风曝气器一般规定根据污水性质 环境要求 管理水平 经济核算 工程设计中可选用鼓风曝气 机械表面曝气 射流曝气等方式 一般宜选用鼓风曝气式选用鼓风曝气系统时曝气器应符合下列要求在某一特定曝气条件下 既能满足曝气池污水需氧要求又能达到混合搅拌 池内无沉淀的要求曝气器既要有较高充氧性能 又应有较强混合搅拌能力同时还应有不易堵塞 耐腐蚀 坚固 布气均匀 操作管理及维修简便 成本低 阻力小和寿命长等性能选用曝气

4、器所组成的鼓风曝气系统 从整体上应具有节约能量 组成简单 安装及维修管理方便 易于排除故障等优点鼓风曝气器分为微孔曝气器及中大气泡曝气器 大 中型城市污水处理厂宜选用微孔曝气器 接触氧化法宜选用中大气泡曝气器工程中选用的曝气器 应有该曝气器在不同服务面积 不同风量 不同曝气水深时标准状态下的充氧性能曲线及底部流速曲线鼓风曝气器可满池布置 也可在池侧布置 推流式曝气池的曝气器宜沿池长方向渐减布置微孔曝气器工程中常用微孔曝气器有可张中 微孔曝气器平板式微孔曝气器钟罩式微孔曝气器聚乙烯棒状微孔曝气器可张中 微孔曝气器技术性能应符合 污水处理用可张中微孔曝气器 的要求 其充氧性能见附录钟罩式 平板式微

5、孔曝气器技术性能应符合 污水处理用微孔曝气器 的要求 其充氧性能见附录在不连续曝气的污水生物处理中 当使用微孔曝气器时应采用可张中 微孔曝气器中大气泡曝气器工程常用中大气泡曝气器有双环伞型曝气器穿孔散流曝气器网状膜中微孔曝气器固定螺旋曝气器动态曝气器盆形曝气器穿孔管曝气器双环伞型曝气器技术性能应符合 双环伞型曝气器的要求 其充氧性能见附录 选用中大气泡曝气器时 宜选用双环伞型曝气器选用固定螺旋曝气器时 曝气池水深不宜小于 曝气池底部流速不宜小于选用盆形曝气器时 曝气器启动阻力约为 运行阻力约为选用穿孔管曝气器时 应根据污水性能确定孔径 一般宜为曝气器数量计算曝气池容积计算曝气池容积可按下列方法

6、之一计算按室外排水设计规范公式计算详见 室外排水设计规范 第 条及第条按下述公式计算污泥负荷曝气池容积式中 曝气池的五日生物需氧量污泥负荷降解常数由试验确定曝气池出水五日生物需氧量曝气池的设计流量曝气池进水五日生物需氧量曝气池的容积曝气池内混合液悬浮固体平均浓度曝气池面积按下式计算式中 曝气池面积曝气池水深由 算得的曝气池容积曝气池污水需氧量应按下列方法之一计算按室外排水设计规范公式计算详见 室外排水设计规范 第 条按下述公式计算式中 曝气池污水需氧量降解续氧量活性污泥内源呼吸耗氧量宜通过试验确定 也可参照附录曝气池标准状态下污水需氧量按下式计算式中 标准状态下曝气池污水需氧量由 算得的曝气池

7、污水需氧量蒸馏水中饱和溶解氧值曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值值宜通过试验确定 也可参照附录 选用温度修正系数曝气池内水温 应按夏季温度考虑水温 时蒸馏水中饱和溶解氧值曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值不同地区气压修正系数所在地区实际气压压力修正系数 按下式计算式中 空气释放点处绝对压力 按下式计算式中 当地大气压力曝气器空气释放点距水面高度空气逸出池面时气体中氧的百分数 按下式计算式中 曝气器氧的利用率 以 计由附录 中查得风机总供风量按下式计算式中 风机总供风量标准状态 下每立方米空气中含氧量见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

8、计算按供氧能力计算曝气器数量式中 按供氧能力所需曝气器个数 个由式 所得曝气池污水标准状态下生物处理需氧量曝气器标准状态下 与曝气池工作条件接近时的供氧能力 个见附录按服务面积计算曝气器数量式中 按服务面积所需曝气器个数 个由式 所得曝气池面积单个曝气器服务面积见附录当算得 与 二者相差较大时 应经调整 或 重复上述计算 直至二者接近时为止曝气搅傍能力验算为满足曝气池混合搅拌需要 曝气还应符合下列条件之一污水生物处理供风量每立方米污水不应小于曝气池底部水流速度不应小于供风管道及计算供风管道一般规定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坐力损失 并使各曝气器处压力相等或接

9、近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供风干管上应设置适量的伸缩节和固定支架供风管道应在最低点设置排除水份或油份的放泄口供风管道应设置排入大气的放风口 并应采取消声措施供风支 干管上应装有真空破坏阀 立管管顶应高出水面以上 管路上所装阀门应设在水面之上微孔曝气器供风管路水面以上供风干 支管可采用 复合管 加强聚氯乙烯 玻璃布 或 管 钢管 水下供风支管也可采用加强聚氯乙烯 管供风管道为钢管时 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 的

10、铝合金热喷涂或其它方法布气支管允许水平高度误差值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 两曝气池之间的曝气器盘面标高 最大误差不应大于 或按设计要求供风支管的间距应通过计算确定 但不宜小于为便于检修和更换曝气头 也可采用可提式微式曝气装置曝气支管末端应有排除气 水混合物之立管 管端伸出水面 管径不宜小于 支管与立管连接处孔洞直径以为宜 管上设有阀门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可张中 微孔曝气软管的安装

11、 应按 污水处理用可张中微孔曝气器 规定和产品技术要求进行中大气泡曝气器供风管路每组曝气池的供风干管宜为环状布置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 个为宜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供风管路计算 可参照 给水排水设计手册 第五册风机与机房风机国内目前常用风机罗茨鼓风机系列低噪声罗茨鼓风机系列罗茨鼓风机系列罗茨鼓风机离心鼓风机高速单级污水处理离心鼓风机系列污水处理离心鼓风机鼓风机应选用高效 节能 使用方便 运行安全 噪声低 易维护管理的机型 可选

12、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罗茨风机宜选用 系列低噪声风机和 系列罗茨鼓风机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 但型号不宜过多鼓风机的进气温度应小于 气体中固体微粒含量 罗茨风机不应大于 离心式鼓风机不应大于 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 当超过上述规定时应对进入鼓风机的空气进行除尘选用离心鼓风机时 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选用罗茨风机时 应设置风量调节装置鼓风机的设置台数 应根据总供风量 所需风压 选用风机单机性

13、能曲线及气温 污水量和负荷变化等综合确定风机总供风量 应按第 式计算 配置的风机其总容量 不包括备用风机 不得小于设计所需风量的风机的风压应按下式计算式中 风机所需风压供风管道沿程阻力供风管道局部阻力曝气器空气释放点以上水静压曝气器阻力富余水头其中 微孔曝气器可张中 微孔曝气器盆型中大气泡曝气器其它中大气泡曝气器坐力可忽略不计备用风机可用 的备用率计算 大型污水处理厂宜选用低备用率 小型污水处理厂宜选用高备用率 或者按工作鼓风机台数设置 小于等于 台时 应设 台备用鼓风机 大于等于 台时 应设 台备用鼓风机空气除尘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 高效两类应根据鼓

14、风机产品本身和曝气器的要求 设置空气除尘设施对于钟罩式 平板式等微孔曝气器 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选用静电除尘器时宜按下述数据进行设计压力损失小于通过设备的风速去除固体微粒粒径 气溶胶的去除率宜达以上选用静电除尘器时 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对于其它曝气器的鼓风曝气系统 可采用粗效除尘器鼓风机房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 或采用密闭隔音结构风机房 机房宜布置在曝气池附近风机房内外的噪声 应符合 工业企业噪声控制设计

15、规范的规定机房内可设有值班室 配电室 工具室 对单级离心鼓风机房应设水冷却或风冷却系统机房内值班室宜有单独出入口 宜用双层玻璃 并应有良好的隔声措施 机房顶板及内墙应采用吸声效果较好的材料贴面机房内值班室应有必要的通讯手段和机房内主要设备工况的指示或报警装置 当机房内不设值班室时 机房主要设备工况的指示或报警装置均应引进总值班室机房内应有排除积水的设施和承接风管最低点油 水排泄物的设施风机房内主要机组的布置和通道宽度应符合 室外排水设计规范 第 条要求风机房内起重设备 应根据风机最重部件或电动机的重量 按下列规定选用起重量小于 的可采用固定吊钩或移动吊架起重量在 时 可采用手动单梁起重设备起重

16、量在 时 可采用手动或电动单梁起重设备起重量在 以上时 可采用悬挂式或电动桥式起重设备起吊高度大 吊运距离长或起吊次数多的风机房可适当提高起吊的机械化水平需要在机房内检修设备时 应留有维修场所 其面积应根据最大设备或部件的外形尺寸确定 并在周围设宽度不小于的通道和必要的隔音设施机房高度应遵守下列规定无吊车起重设备时 室内地面以上有效高度应不小于有吊车起重设备时 应保证吊起物体底部与所越过的物体的顶部有不小于 的净空有高压配电设备的房屋高度应根据电气设备外形尺寸及电器要求确定设计机房进 出风管道时 应尽量平直 减少各种局部阻力损失风机房进风系统宜采用吸风塔和风道组合型式 进风塔顶端宜设置耐用的铝

17、合金百叶窗 风道中设置空气除尘器 在进风塔和风道折点处应设置空气整流板进风通道宜带有能自动启闭的安全门 除尘后的空气所经过的风道应进行防尘处理 在地下水位较高处或高温高湿地区风道内壁应做防潮处理风机应有独立基础 并按最大荷载设计 风机与基础间应设隔振垫机房内风机进 出风管宜敷设在地沟内 若在地面敷设时 应根据需要设置跨越设施 若架空敷设时 不应跨越电器设备和阻碍通道 通行处架空管管底距地面不宜小于 且管道应做托架机房规模较大时 宜将风机和管道分上 下两层设置 上层安装机组 下层安装进 出风管及旁通回流管 此时可取消进 出风管上的消音器风机与进 出风管间应装置避震喉 机房内进 出风管路与风机进

18、出风管连接处 应设置弹性接头和必要的管支架离心式风机进风管路上 应设手动阀门 正常运行时处于常开状态罗茨风机应按产品要求设置供机组启闭使用的旁通回流管路 其管径比出风管管径小一号每台风机出风管道和旁通回流管道上宜设电动阀门及逆止阀 电动阀门宜选用 型球阀或对夹式电动蝶阀 逆止阀宜选用蝶式止回阀机房外供风管道宜埋地敷设 若在地面上宜包扎隔音材料机房内或外应设有风量 风压 风温等一次 二次仪表 供风管路上风量仪宜用涡街式流量计鼓内机房空气管路设计应满足试车及允许范围内的风量 风压调节要求应为机房操作人员配置必要的个人防护用具附录几种曝气器充氧性能可张中 微孔曝气器表型橡胶膜微孔曝气器清水充氧性能工

19、作条件 充氧能力服务面积 水深 风量 充氧能力 氧利用率 理论动力效率钟罩式微孔曝气器表刚玉钟罩式微孔曝气器清水充氧性能工作条件 充氧能力服务面积 水深 风量qc(kg/h)0.20.10 0.25 0.5 0.75f(m)2q=3m /h3q=1m /h3q=2m /h33020100 0.25 0.5 0.752f(m)q=1m /h3q=2m /h3q=3m /h3%图关系曲线图关系曲线Ekg/(kw-h)q=3m /h3q=1m /h3q=2m /h30.752f(m)0.50.2509876543图关系曲线双环伞型曝气器表双环伞型曝气器清水充氧性能充氧性能有效水深服务面积风量q=50

20、m /h32f(m)qc(kg/h)2.01.51.00.50 1.0 2.0 3.0 4.03q=40m /h3q=30m /h2f(m)0 1.0 2.0 3.0 4.01110987q=40m /hq=50m /hq=30m /h333(%)图关系曲线图关系曲线q=40m /hq=50m /hq=30m /h3332.01.0 3.0f(m )4.0243210EKg/(kw-h)图关系曲线表双环伞型曝气器清水充氧性能曲线工作条件服务面积水深通风量清水充氧性能q=10m /h3qc(kg/h)0.80.70.60.50.40.30.20.10 1.0 2.0 3.0f(m )23q=15

21、m /h3q=20m /h图关系曲线q=10m /h33q=15m /h3q=20m /h(%)11109870 1.0 2.0 3.0 f(m )2Ekg/(kw-h)543210 1.0 2.0 3.0 f(m )2q=10m /h3q=15m /h3q=20m /h3图关系曲线图关系曲线附录几种污水生物处理的几种污水生物处理需氧系数 值污水种类城市生活污水石油化工含酚污水合成纤维漂染污水炼油污水酿造污水制药污水亚硫酸浆粕污水制浆造纸污水化纤污水 棉浆制革污水 酶法印染污水几种污水充氧性能修正系数 值污水种类城市生活污水含酚污水印染污水石油化工污水附录用词和用词说明为便于在执行本规范条文时区别对待 对要求严格程度不同的用词说明如下表示很严格 非这样做不可的用词正面词采用 必须 反面词采用 严禁表示严格 在正常情况下均应这样做的用词正面词采用 应 反面词采用 不应 或 不得表示允许稍有选择 在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用 宜 反面词采用 不宜表示有选择 在一定条件下可以这样做的 采用 可条文中指定应按其他有关标准执行的写法为 应符合的规定 或 应按 执行