在污水处理工程中，曝气池作为生物处理工艺的核心部分，其设计计算直接影响到处理效果和能耗。双廊道曝气池因其结构简单、运行稳定而得到广泛应用。以下是对双廊道曝气池设计计算要点的详细解析。
一、基本概念
1.1 曝气池的作用
曝气池的主要作用是为微生物提供氧气，使其在池内进行好氧代谢，从而分解有机污染物。
1.2 双廊道曝气池结构
双廊道曝气池通常由两个平行或交错排列的廊道组成，中间设有隔墙，水流在廊道中循环流动，微生物附着在池壁上，进行生物膜法处理。
二、设计计算要点
2.1 污水水质与水量
2.1.1 污水水质
污水水质决定了曝气池的设计参数，包括COD、BOD5、SS、NH3-N、TP等指标。
2.1.2 污水量
根据设计服务人口、用地面积和污水排放标准等因素确定污水量。
2.2 曝气池容积计算
2.2.1 污泥停留时间（SRT）
SRT是影响曝气池设计的关键参数，它决定了微生物的更新速度和污泥的排放频率。
[ SRT = \frac{V}{Q} ]
其中，( V ) 为曝气池容积，( Q ) 为设计水量。
2.2.2 水力停留时间（HRT）
HRT是指污水在池内停留的时间，它影响着处理效果和能耗。
[ HRT = \frac{V}{Q} ]
2.3 曝气量计算
2.3.1 氧气需求量
氧气需求量根据污水处理过程中的需氧量计算得出。
[ O{2_需求量} = k \times Q \times (S{0} - S_{e}) ]
其中，( k ) 为需氧系数，( Q ) 为设计水量，( S{0} ) 为进水BOD5，( S{e} ) 为出水BOD5。
2.3.2 曝气装置选型
根据氧气需求量选择合适的曝气装置，如微孔曝气器、表面曝气器等。
2.4 水力负荷和固体负荷
2.4.1 水力负荷
水力负荷是指单位时间内处理单位体积的污水所需的曝气池容积。
[ 水力负荷 = \frac{Q}{V} ]
2.4.2 固体负荷
固体负荷是指单位时间内处理单位体积的污水所需的微生物量。
[ 固体负荷 = \frac{S_{e}}{SRT} ]
2.5 池体尺寸与形状
2.5.1 池体尺寸
根据水力停留时间和池体结构确定池体尺寸。
2.5.2 池体形状
池体形状应有利于水流的均匀分布和微生物的附着，通常采用矩形或圆形。
2.6 池体构造与材料
2.6.1 池体构造
池体构造包括池壁、池底、进出水管等。
2.6.2 池体材料
池体材料应具有良好的耐腐蚀性和耐久性，如钢筋混凝土、玻璃钢等。
三、案例分析
以下是一个双廊道曝气池的设计案例：
项目背景：某污水处理厂设计处理水量为 10000 m³/d，进水BOD5 为 200 mg/L，出水BOD5 为 20 mg/L。
设计计算：
- SRT：设SRT为20天，则 ( V = \frac{Q}{SRT} = \frac{10000 \times 24}{20} = 12000 ) m³。
- 氧气需求量：需氧系数 ( k ) 取0.55，则 ( O_{2_需求量} = 0.55 \times 10000 \times (200 - 20) = 95500 ) kg/d。
- 曝气装置选型：选择微孔曝气器，根据氧气需求量选择合适的曝气装置数量。
- 水力负荷和固体负荷：水力负荷为 ( \frac{10000}{12000} = 0.83 ) m³/(m²·d)，固体负荷为 ( \frac{20}{20} = 1 ) kg/(m³·d)。
- 池体尺寸：根据水力停留时间和池体结构，确定池体尺寸为 50 m × 20 m × 4 m。
- 池体材料：采用钢筋混凝土结构。
四、总结
双廊道曝气池设计计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。通过以上解析，希望能帮助您更好地理解双廊道曝气池的设计要点，为实际工程提供参考。