AO工艺设计计算参考Word格式文档下载.docx

1、7混合液回流比的大小， 直接影响系统的脱氮率， 一般混合液回流比取 200 500，太高则动力消耗太大。 因此 A1/O 工艺脱氮率一般为 7080，难 于进一步提高。三、 污水处理工艺设计计算（ 一 ） 、污水处理系统1、格栅设计流量：平均日流量 Qd=3000m3/d=0.35m3/s则 K2=1.42最大日流量 Qmax=K2Qd=0.50m3/s设计参数：格栅倾角 =60 栅条间隙 b=0.021m 栅条水深 h=0.4m 过栅流速 v=0.9m/s（1）栅槽宽度1栅条的间隙数 n 格栅设两组， 按两组同时工作设计， 一格停用，一格工作 校核。则 n= = =31 个2栅槽宽度 B栅槽

2、宽度一般比格栅宽 0.20.3m, 取 0.2m设栅条宽度 S=10mm（0.01m）则栅槽宽度 B=S（ n-1 ）+bn+0.2=0.01 （31-1）+0.021 31+0.2=1.15m（2） 通过格栅的水头损失 h11进水渠道渐宽部分的L1。设进水渠宽B仁0.85m其渐宽部分展开角仁20 进水渠道内的流速为 0.77m/sL1= = =0.41m2栅槽与出水渠道连接出的渐窄部分长宽 L2，mL2= = =0.21m3通过格栅的水头损失 h1,m h1=h0k（k 一般采用 3）h0= sin , =h1= sin k=2.42 sin60 3=0.097m （ 设 =2.42） （

3、3）栅后槽总高度 H，m设栅前渠道超高 h2=0.3mH1= h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.797 0.8m（4） 栅槽总长度 L1 ，m（式中 H1=h+h2）（5） 每日栅渣量 W，m/3dw=式中，w1为栅渣量m3/10 m污水，格栅间隙为1625mnB寸w1=0.100.05m /10 m3 污水；格栅间隙为 3050mnSt, w仁0.030.1m3/103m3 污水本工程格栅间隙为21mm取 W仁0.07m3/10m3亏水W= =2.18（m3/d） 0.2 （m3/d）采用机械清渣2、提升泵站采用 A1/O 生物脱氮工艺方案，污水处理系统简单，污水只考虑一次提升

4、。 污水经提升后入平流式沉砂池，然后自流通过缺养池、好养池、二沉池等。设计流量Qmax=1800m3/h采用3台螺旋泵，单台提升流量为 900m3/h。其中 两台正常工作，一台备用。3平流式沉池砂（1）沉沙池长度 L， mL=vt （ 取 v=0.25m/s,t=30s）则 L=0.25 30=7.5m（2）水流端面面积 A， m2A= = =2m2（3）池总宽度 B， mB=nb （ 取 n=2, b=0.6m）则 B=2 0.6=1.2m（4）有效水深 h2, mh2= = =1.7m（5）沉砂池容积 v, m3V=（取 x=30m3/106m3亏水，T=2d k2=1.42 ）则 V=

5、=1.83m3（6）每个沉斗砂容积 V0,m3设每个分格有 2个沉沙斗，共 4个沉砂斗则 V0= =0.46m3（7）沉砂斗尺寸1沉砂斗上口宽 a,ma= +a1 （ 式中 h/3 为斗高取 h/3=0.35m, a1 为斗底宽取 ,a1=0.5m, 斗壁与水 平面的倾角 55 ）则 a= +0.5=1.0m 沉砂斗容积 V0， m3V0=h/3（2a2+2aa1+2a12）= （2 12 2 1 0.5 +2 0.5）2 =0.2m3（8） 沉砂室高度 h3 ,m采用重力排沙， 设池底坡度为 0.06 ，坡向砂斗，沉砂室有两部分组成：一部 分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过滤部分，沉

6、砂室的宽度为 2 （ L2+a） +0.2L2= = =2.65mh3=h/3+0.06 L2=0.35+0.06 2.65=0.51m（9） 沉砂池总高度 H，m取超高 h1=0.3mH=h1+h2+h3=0.3+1.7+0.51=2.51m（10） 验算最小流速 Vmin m/s在最小流速时，只用一格工作（ n1=1）Vmin= Qmin= = =0.25m3/s则 Vmin=二=0.25m/s 0.15m/s（11） 砂水分离器的选择 沉砂池的沉砂经排砂装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离出 砂和水，需配套砂水分离器清除沉砂的间隔时间为2d，根据该工程的排砂量，选用一台某公司生

7、产的螺 旋水分离器。该设备的主要技术性能参数为：进水砂水分离器的流量为13L/S，容积为0.6m3,进水管直径为100mm,出水管直径为100mm配套功率为0.25KW4、A1/O 生物脱氮工艺设计计算（1） 好氧区容积 V1V1= （ 取 Y=0.6;Kd=0.05）1出水溶解性BOD5为使出水所含BOD5笔到20mg/L,出水溶解性BOD5浓度 S 应为：S=20- 1.42 x x TSS（1 e kt）=20- 1.42 x 0.7 x 20x （1 e 0.23 x 5）=6.41（mg/L）2设计污泥龄。首先确定硝化速率 （取设计pH=7.2）,计算公式：15） 1 0.0833（

8、7.2 Ph）15） x=0.462x0.958x0.606=0.247（d 1）硝化反应所需的最小污泥龄= = =4 。 05（ d）选用安全系数 K=3；设计污泥龄 =K =3x4.05=12.2（d）3好氧区容积 V1， m3V1= =7482.38（m3）好氧区容积 V2V2=1需还原的硝酸盐氮量。微生物同化作用去除的总氮 NW：NW=0.124 =0.124X =7.2（mg/L）被氧化的NH3-N进水总氮量出水氨氮量用与合成的总氮量 =40 8-7.2=24.8（mg/L）所需脱硝量 =进水总氮量出水总氮量用与合成的总氮量 =40 157.2=17.8（mg/L）需还原的硝酸盐氮N

9、T=3000（X 17.8 x =534（kg/d）2反硝化速率 qdn.T二qdn,20 （ qdn20 取 0.12kgNO - N/（kgMLVSS d）;取1.08 。 ）qdn.T=0. 12x1.0814 20=0.076（kgNO -N/（kgMLVSS）3缺氧区容积V2= =2509.4（m3）缺氧区水力停留时间t2= = =0.084（d）=2.0（h）曝气池总容积V总，m3V 总二V1+V2=7482.32+2509.4=9991.78m3系统总设计泥龄 =好氧池泥龄 +缺氧池泥龄 =12.2+12.2 x =16.29d污泥回流比及混合液回流比1污泥回流比R。设SVI=1

10、50,回流污泥浓度计算公式：XR=x r （r取1.2）XR= x 1.2=8000mg/L混合液悬浮固体浓度 X（MLSS）=4000mg/L污泥回流比 R= x 100% = x 100% =100%（一般取 50% 100%）2混合液回流比R内。混合液回流比R内取决与所要求的脱氮率。脱氮率 可用下式粗略估算： = = =62.5 %r= = =167 %200%剩余污泥量 生物污泥产量：PX= = =1523.73kg/d对存在的惰性物质和沉淀池的固体流失量可采用下式计算：PS=Q（ X1Xe） （Q 取 30000m3/d）Ps=Q（X1Xe）=30000x（0.18 0.1260.0

11、2）=1020kg/d 剩余污泥量 X=PX+PS=1523.73+1020=2543.73kg/d 去除每IkgBOD严生的干泥量二二=0.61kgDs/kgBOD5反应池主要尺寸1好氧反应池。总容积 V1=7482 38m3,设反应池2组。单组池容 V1 单= = =3741.19m3有效水深 h=4.0m, 单组有效面积 S1 单= = =935.30m3采用3廊道式，廊道宽b=6m,反应池长度L仁二=52m超高取 1.0, 则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0m2缺氧反应池尺寸 总容积 V2=2509.4m3 设缺氧池2组，单组池容 V2单二=1254.7m3有效水深h=4.1m,

12、单组有效面积 S2单二二=306.02m长度与好氧池宽度相同，为 L=18m,池宽二二=17m反应池进，出水计算1进水管。两组反应池合建，进水与流污泥进入进水竖井，经混合后经配 渠，进水潜孔进入缺氧池。单组反应池进水管设计流量 Q1=Q= =0.347m3/s管道流速采用 v=0.8m/s 。管道过水断面 A= = =0.434m管径 d= = =0.74m取进水管管径 DN 700mm。校核管道流速 v= = =0.90m/s2回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量 QRQR二区 Q=1X =0.347m3/s渠道流速 v=0.7m/s;则渠道断面积 A= = =0.496m2则渠道断

13、面bx h=1.0mX 0.5m校核流速 v= =0.69m/s渠道超高取 0.3m;渠道总高为 0.5+0.3=0.80m3进水竖井。反应池进水孔尺寸：进水孔过流量 Q2=（1+R）x = （1+1）x = =0.347m3/s孔口流速 v=0.6m/s孔口过水面积 A= = =0.58m2孔口尺寸取 1.2mx 0.5m;进水竖井平面尺寸 2.0mX 1.6m。4出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：Q3=0.42 bH =1.866 x bXHQ3=（1+R） =（1+1） =Q=0.347m3/s（b 取 6.0m）H= = =0.10m出水孔过流量 Q4=Q3=0.347m3/s孔口流

14、速 v=0.6m/s;孔口过水断面积 A= = =0.58m2出水竖井平面尺寸 2.0mx 1.6m。5出水管。单组反应池出水管设计流量Q5=Q3=0.347m3/s管道流速 v=0.8m/s;管道过水断面 A= = =0.9m/s曝气系统设计计算设计需氧量AOR需氧量包括碳化需氧量和硝化需氧量， 并应扣除剩余活性污泥排放所减少BOD5及 NH3-N的氧当量（此部分用于细胞合成，并未耗 氧），同时还应考虑反硝化产生的氧量。AOR碳化需氧量+硝化需氧量反硝化脱氮产氧量 二（去除BOD5需氧量剩 余污泥中BOD5需氧量）+（NH3-N硝化需氧量剩余污泥中 NH3-N的氧当量） 反硝化脱氮产氧量a

15、碳化需氧量 D1D1= 1.42Px（k 取 0.23,t 取 5d）D1= 1.42 X 1523.73=4579.42kgO2/db 硝化需氧量 D2D2=4.6Q（N0- Ne） 4.6 X 12.4 %X Px=4.6 X 30000X （0.04 0.008） 4.6 X 12.4 %X 1523.73=3546.86kgO2/dc 反硝化脱氮产生的氧量 D3D3=2.86NT式中，NT为反硝化脱除的硝态氮量，取 NT=534kg/dD3=2.86X534=1527.24kgO2/d故 总 需 氧 量 AOR=D1+D2 D3=4579.42+3546.86 1527.24=6599

16、.04kgO2/h=274.96kgO2/h最大需氧量与平均需氧量之比为 1.4，则：AORmax=1.4AOR=1X.46599.04=9238.66kgO2/d=384.94kgO2/h去除每 1kgBOD啲需氧量二二=1.57kgO2/kgBOD5标准需氧量。采用鼓风曝气，微孔曝气器敷设于池底，距池底 0.2m,淹没深度3.8m，氧转移效率EA=20%，将实际需氧量AOF换算成标准状态下的需 氧量 SORSOR= （T 取 25C, CL取 2mg/L,取 0.82,取 0.95 ） 查表得水中溶解氧饱和度：CS（20）=9.17mg/L,CS（25）=8.38mg/L空气扩散器出 口处

17、绝对压力 ：Pb二p+9.8X 103H（p=1.013 x 105Pa,Pb=1.013x 105+9.8x 103X3.8=1.385 x 105Pa空气离开好氧反应池时氧的百分比 Ot:Ot= x 100%式中，EA为空气扩散装置的氧的转移效率，取 EA=2%Ot= =17.54 %好氧反应池中平均溶解氧饱和度：Csm（25）=Cs（25）（ + ）=8.38 x（ + ）=9.12mg/L标准需氧量为： SOR= =9835.62kg/d=409.82kg/h相应最大时标准需氧量为：SORmax=1.4SOR=1x.49835.62=13769.87kg/d=573.74kg/h好氧池

18、反应池平均时供气量为： GS= x100= x100=6830.33m3/h最大时供气量为： Gsmax=1.4GS=9562.46m3/h3所需空气压力 p（相对压力）p=h1+h2+h3+h4+ M（h4取0.004Mpa, 取0.005Mpa）取 h1+h2=0.002Mpap=0.002+0.038+0.004+0.005=0.049Mpa=49kPa可根据总供气量，所需风压，污水量及负荷变化等因素选定风机台数，进行 风机与机房设计。3曝气器数量计算（以单组反应池计算） 。a 按供氧能力计算曝气器数量。 h1=采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深 4.3m,在供风量q=13m3（h个

19、） 时， 曝气器氧利用 率 EA=20， 服务面积 0.30.75m,2, 充氧能力 qc=0.14kgO2/（h 个），贝心h1= =2049 个b 以微孔曝气器服务面积进行校核f= = =0.46m2 v 0.75m24供风管道计算。供风管道指风机出口至曝气器的管道。a 干管。供风干管采用环状布置。流量 QS=0.5X Gsmax=0.5X 9562.46=4781.23m3/h流速 v=10m/s管径 d= = =0.411m取干管管径为DN400mmb 支管。单侧供气（向单侧廊道供气）支管（布气横管） ：QS单=x = x 9562.46=1593.74m3/h流速 v=10m/s;管

20、径 d= = =0.237m取支管管径为DN250mm双侧供气：QS双 = = x 9562.46=3187.49m3/h管径 d= = =0.336m取支管管径为DN400mm缺氧池设备选择 缺氧池分成三格串联，每格内设一台机械搅拌器。缺氧池内设3台潜水搅拌机，所需功率按5W/m3亏水计算。厌氧池有效容积 V单=17X 18X 4.仁1254.6m3混合全池污水所需功率 N单=1254.6 X 5=6273W（11）污泥回流设备选择污泥回流比 R=100污泥回流量 QR=RQ=30000m3/d=1250m3/h 设回流污泥泵房 1 座，内设 3台潜污泵（ 2用1 备）；单泵流量 QR单=0

21、.5QR=0.5X 1250=625m3/h 水泵扬程根据竖向流程确定。（12）混合液回流泵混合液回流比R内=200%混合液回流量 QR二R3 Q=2X 30000=60000m3/d=2500m3/h每池设混合液回流泵2台，单泵流量QR单=625m3/h 混合液回流泵采用潜污泵。5、向心辐流式二次沉淀池 （ 1 ）沉淀池部分水面面积 F最大设计流量 Qmax=0.5m3/s=1800m3/h采用两座向心辐流式二次沉淀池，表面负荷取 0.8m3/（m2 h）则F= = =1125m2（2） 池子直径 DD= = =37.9m 取 D=38m校核堰口负荷qq = = =2.1（X4.34L/（s

22、 m）（4） 校核固体负荷 GG= = =153.6 kg/（m2 d）（符合要求）（5）澄清区高度h2设沉淀池沉淀时间t=2.5hh2，= =qt= =2m（6）污泥区高度h2h2 = = =1.48m池边水深 h2h2= h2 +h2 +0.3=2+1.48+0.3=3.78m（8）污泥斗高h4设污泥斗底直径D2=1.0m上口直径D1=2.0m,斗壁与水平夹角 6（则h4=（ ）tan6（ =（ ） tan6（ =（.87m（9）池总高 H 二次沉淀池拟采用单管吸泥机排泥，池底坡度取 （.（1，排泥设备中心立柱的直径为 1.5m。池中心与池边落差 h3= =（18m超高 h1=（.3m 故

23、池总高 H=h1+h2+h3+h4=（.3+3.78+（.18+（.87=5.13m（1（） 流入槽设计采用环行平底糟，等距设布水孔，孔径 50mm并加100mn长短管1流入槽 设流入槽宽B=0.8m槽中流速取1.4m/s槽中水深 h=2布水孔数 n 取 t=650s,Gm20s-1,水温 20C时 v=1.06 m2/s布水孔平均流速 vn= = =0.74m/s布水孔数 n= 个 孔距 校核 Gmv1=v2=Gm= = （ 在 1030 之间 合格 ）（二）、污泥处理系统1、浓缩池（ 1）浓缩池面积 A剩余污泥量=2543.73kg/d 污泥固体通量选用30kg/（m2 d）A= m2浓缩

24、池直径 D设计采用 n=1 个圆形辐流池 浓缩池直径 D= 取 D=11m浓缩池深度 H浓缩池工作部分的有效水深 h2= （ 式中取 T=15h）QW= （取 C0=6kg/m3）则 h2=超高 h1=0.3m 缓冲层高度 h3=0.3 浓缩池设机械刮泥坡底坡度 i=1/20 污泥斗下底直径 D1=1.0m 上底直径 D2=2.4m 池底坡度造成的深度 h4=（ ） =污泥斗高度 h5=浓缩池深度 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.125+0.3+0.215+1.0=4.94m2、污泥泵 共设污泥泵两台，一用一备 单泵流量 Q =424m3/d=17.7m3/h3、污泥脱水间进泥量 =424m3/d=17.7m3/h出泥饼 GW=68t/d泥饼干重 W=18t/d选用DY3000带式脱水机，带宽3m,处理能力为600kg（干）/h,选用三台