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污水處理工藝中生化反應(yīng)池(A2O工藝)設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8176污水處理工藝中生化反應(yīng)池(A2O工藝)設(shè)計計算案例 /d,設(shè)計為兩組,每組水量Qo=17500m3/d,每組一池。驗證可否使用A2/OBOD5BOD5BOD5此水質(zhì)屬于可生物降解水質(zhì)。設(shè)計參數(shù)參數(shù)的規(guī)定:(1)BOD5污泥負荷L=0.09[kgBOD5/(kgMLSS?d)];(2)混合液懸浮固體濃度X=3000mg/L;(3)污泥回流比R=100%;(4)回流污泥濃度XR=6000mg/L。(5)混合液回流比R內(nèi)R內(nèi)=設(shè)計計算(1)每池生物反應(yīng)池的總?cè)莘e(采用污泥負荷計算)V=Q式中:V—生物反應(yīng)池的總?cè)莘e,m3;S0—生物反應(yīng)池進水五日生化需氧量,mg/L;Se—生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量,mg/L。計算如下:V=反應(yīng)池總的水力停留時間:t=(2)各段水力停留時間和容積各段水力停留時間和容積比為:厭氧:缺氧:好氧=1:1:4缺氧池水力停留時間:t缺=1/6*11.04=1.84h缺氧池池容:V缺=1/6*16100=2683m3厭氧池水力停留時間:t厭=1/6*11.04=1.84h厭氧池池容:V厭=1/6*16100=2683m3好氧池水力停留時間:t好=1/6*11.04=7.36h好氧池池容:V校核負荷BOD5負荷:LBOD符合要求好氧段總氮負荷:kgTN厭氧段總磷負荷:kgTP(4)剩余污泥量ΔXΔX=PX+PS(5-15)PX=YQ(S0-Se)-kdVXV(5-16)PS=(TSS-TSSe)×Q×50%(5-17)式中:PPS=(0.165?0.01)×35000×50%=2712.5kg/dΔX=PX+PS=1984.5+2712.5=4697kg/d(5)污泥齡θ(6)堿度校核每氧化1mgNH3-N需要消耗堿度7.14mg;每還原1mgNO3--N產(chǎn)生堿度3.57mg;去除1mgBOD5產(chǎn)生堿度0.1mg。剩余堿度計算:SALK=進水堿度-硝化消耗的堿度+反硝化產(chǎn)生的堿度+去除BOD產(chǎn)生的堿度,假設(shè)生物污泥中的含氮量以12.4%計,則:1)每日用于合成的總氮=0.124×1984.5=246.08kg/d,即進水總氮有246.08*1000/35000=7.03mg/L用于合成。2)被氧化的NH3-N=進水總氮—出水氨氮量—用于合成的總氮量=30-5-7.03=17.97mg/L,3)所需脫氮量Nr=30-15-7.03=7.97mg/L,將各值帶入,得剩余堿度:SALK=280-7.14×17.97+3.57×7.97+0.1×(185-10=197.65mg/L>100mg/L堿度符合要求(7)反應(yīng)池的主要尺寸1)好氧池:反應(yīng)池有效容積V=10733m3,設(shè)反應(yīng)池兩組,單池容積5367m3有效水深取h=4m,單池有效面積A=V/H=5367/4=1342m2。采用五廊道式推流式反應(yīng)池,廊道寬6m,則單組反應(yīng)池長度L=S單/B=1342/(6*5)=45(m)。墻體寬0.25m,則池內(nèi)側(cè)總寬B=31m。校核:b/h=6/4=1.5(滿足b/h=1~2);L/B=45/6=7.5(滿足L/B=5~10)取超高=1m,則反應(yīng)池總高H為H=4.0+1.0=5.0m2)厭氧池反應(yīng)池有效容積2683m3,有效水深取4m,單池有效面積A=V/H=2683/4=671m3。好氧區(qū)池體內(nèi)測總寬B=31m,則厭氧池體內(nèi)側(cè)總長L=31m,則池寬=A/L=673/31=21.6,取22m。缺氧區(qū)池體尺寸同厭氧區(qū)。(8)反應(yīng)池進出水設(shè)計①進水管單組反應(yīng)池進水管設(shè)計流量Q1=17500m3/d=202.5L/s,取進水流速v=0.8m/s,管道過水?dāng)嗝婷娣e為0.253m2,管徑d=4?0.253②回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥設(shè)計流量QR=R*Q=Q=17500m3/d=202.5L/s,管內(nèi)流速0.8m/s,取回流污泥管管徑DN600。③進水井 進水井過流量Q2=(1+R)*Q/2=(1+1)*35000/2=0.405M3/S,孔口流速v=0.6m/s,孔口過水?dāng)嗝婷娣eA=Q2/v=0.405/0.6=0.675m2,孔口尺寸取1.2*0.6m,進水豎井平面尺寸2.0m*1.6m④出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式:Q3式中,b—堰寬m,b=6mH—堰上水頭高Q3=Q2=202.5L/sH=出水孔同進水孔⑤出水管單組反應(yīng)池出水管設(shè)計流量Q5=Q3=202.5L/s取出水流速v=0.8m/s,管道過水?dāng)嗝婷娣e為0.253m2,管徑d=4?0.253(9)曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算①設(shè)計需氧量AORAOR=去除BOD需氧量—剩余污泥中BOD氧當(dāng)量+NH3—N硝化需氧量—剩余污泥中NH3—N的氧當(dāng)量—反硝化脫氮產(chǎn)氧量a去除BOD需氧量D1D1式中: a'—微生物對有機底物氧化分解的需氧率,取0.52;b'—活性污泥微生物自身氧化的需氧率,取0.12;S—生化池出水溶解性BOD濃度S,mg/L。S==10?1.42?0.7?10?0.68=3.24(mg/L)D=0.52?35000=9108.4kg/db剩余污泥BOD需氧率D2(用于合成的那一部分)D2=1.42×ΔX1=1.42?YQΔSc去除氨氮的需氧量D3,每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kg??2D3=4.6×=4.6×(30?5)/1000×35000=4025(kg/d)d剩余污泥中NH3-N耗氧量D4D4=4.6×0.124e脫氮產(chǎn)氧量D5每還原1kgN2產(chǎn)生2.86kgO2。D5=2.86×脫氮量=2.86×7.97×35000/1000=797.80kg/d總需氧量AOR=D1-D2+D3-D4-D5=9108.4-2818+4025-2679-797.80=6838.6kg/d考慮安全系數(shù)1.4,則AOR=1.4*6838.6=9574kg/d去除每1kgBOD5的需氧量=②標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR采用鼓風(fēng)曝氣,微孔曝氣器。曝氣器敷設(shè)于池底,曝氣器敷設(shè)于池底,距池底0.2m,淹沒深度3.8m,氧轉(zhuǎn)移效率????=20%,計算溫度T=25℃,將實際需氧量AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SORSOR=AOR式中:ρ—氣壓調(diào)整系數(shù),ρ=所在地區(qū)實際氣壓/1.013×105,本設(shè)計ρ=1CL—曝氣池內(nèi)平均溶解氧,取CL=2mg/Lα—修正系數(shù),取0.85β—修正系數(shù),取0.95T—進水最高溫度,℃Cs(20)—20℃時氧的飽和度,取Cs(20)=9.17mg/LCs(25)—25℃時氧的飽和度,取Cs(25)=8.38mg/L空氣擴散器出口處的絕對壓力:p1=1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×3.8=1.307×105Pa空氣離開好氧反應(yīng)池時氧的百分比:O好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度:C標(biāo)準(zhǔn)需氧量為:SOR=9574?9.17=623kgO2/h相應(yīng)最大時標(biāo)準(zhǔn)需氧量SORmax=1.4SOR=14951.75*1.4=20932.45kgO2/d好氧反應(yīng)池平均時供氣量:G最大時供氣量:GSmax=1.4GS=1.4×10383.33=14536.7m3/h③所需空氣壓力p(相對壓力)p=h1+h2+h3+h4+Δh式中:h1+h2—供風(fēng)管道沿程與局部阻力之和,取h1+h2=0.2mh3—曝氣器淹沒水頭,h3=3.8m;h4—曝氣器阻力,取h4=0.4m;Δh—富余水頭,Δh=0.5m。p=0.2+3.8+0.4+0.5=4.9m④曝氣器數(shù)量計算(以單組反應(yīng)池計算)按供氧能力計算所需曝氣器數(shù)量。h1=SOR式中:h1—按供氧能力所需曝氣器個數(shù),個qc—曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,與好氧反應(yīng)池工作條件接近時的供氧能力,kgO2/d,采用微孔曝氣器,參照有關(guān)手冊,當(dāng)曝氣器的工作水深4m時,供風(fēng)量1.5-3.0m3/(h/方),曝氣器氧利用率EA=20%,服務(wù)面積0.35—0.8m2。本設(shè)計曝氣器的充氧能力取0.13(kgO2/h)qc=0.13kgO則:h1=以微孔曝氣器服務(wù)面積進行校核:f=⑤供風(fēng)管道計算。供風(fēng)管道指風(fēng)機出口至曝氣器的管道干管。供風(fēng)干管采用環(huán)狀布置。供風(fēng)干管流量Q支管。單側(cè)供氣(向單側(cè)廊道供氣)支管(布氣橫管)流量Qs單為支管流量Qs單=1雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)支管流量:Qs雙流速v=12m/s,管徑d=4Qs(10)厭氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計算)厭氧池設(shè)導(dǎo)流墻,將厭氧池分成2格,每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C1臺,所需功率按5W/m3池容計算。厭氧池有效容積V厭=31*11*4=1364m3,混合全池污水所需功率為5×1364=6820W。(11)缺氧池設(shè)備選擇(以單組反應(yīng)池計算)缺氧池設(shè)導(dǎo)流墻,將缺氧池分成2格,每格內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢铏C1臺,所需功率5W/m

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