生物接触氧化池设计、剩余污泥量计算教学教材

1、生物接触氧化池设计、剩余污泥量计算精品资料生物接触氧化池设计、剩余污泥量计算接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构成，具体结图3-3 生物接触氧化池的构造示意图1）生物接触氧化池一般不应少于 2 座；生物接触氧化池设计要点：2）设计时采用的 BOD5负荷最好通过实际确定。也可以采用经验数据，一般处理城市污水可用 1.01.8kgBOD5/（m3·d），处理 BOD5500mg/L的污水时可用 1.03.0 kgBOD5/（m3·d） ；（ 3）污水在池中的停留时间不应小于 12h（按有效容积计）；（4）进水 BOD5浓度过高时，应考虑设出水回流系统；(5)填

2、料层高度一般大于 3.0 m，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高度 为1 m，蜂窝孔径不小于 25 mm；当采用小孔径填料时，应加大曝气强度，增加 生物膜脱落速度；( 6)每单元接触氧化池面积不宜大于 25m2，以保证布水、布气均匀；( 7)气水比控制在 (10 15)： 1。 因废水的有机物浓度较高，本次设计采用二段式接触氧化法。设计一氧 池填料高取 3.5m，二氧池填料高取 3m 。3.5.1 填料容积负荷Nv=0.2881Se0.7246=0.2881*200.7246=1.443 kgBOD 5/(m3*d)式中 Nv 接触氧化的容积负荷 , kgBOD5/(m3*d);Se出水 B

3、OD5 值,mg/l3.5.2 污水与填料总接触时间t=24*S0/(1000* Nv)=24*231/(1000*1.443)=3.842(h)式中S0 进水BOD5值， mg/L。 设计一氧池接触氧化时间占总接触时间的 60：t 1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h)设计二氧池接触氧化时间占总接触时间的 40：t 2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h)3.5.3 接触氧化池尺寸设计一氧池填料体积 V13V1=Q t 1=1500*2.305/24=144m3一氧池总面积 A1- 总:A1-总=V 1/h1-3=144/3.5=41.2(m2)>25 m2一氧池

4、格数 n取 2格,设计一氧池宽 B1取 4 米,则池长 L1:L1=144/(3.5*4)=10.3m 剩余污泥量：在生物接触氧化池设计规程中推荐该工艺系统污泥产率为 0.30.4 kgDS/kgBOD5，含水率 96 98。本设计中，污泥产率以 Y0.4kgDS/kgBOD5，含水率 97。则干污泥量用下式计算：WDS=YQ(S0-Se)+(X 0-Xh-Xe)Q式中 WDS 污泥干重， kg/d；Y 活性污泥产率， kgDS/kgBOD5；Q 污水量， m3/d；S0 进水BOD 5值， kg/m3；Se出水BOD5值，kg/m3；X0进水总SS浓度值， kg/m3；Xh进水中 SS活性部

5、分量， kg/m3；Xe出水SS浓度值， kg/m3；。设该污水 SS 中60可为生物降解活性物质，泥龄 SRT 取5d， 则一氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5* (0.2310.0462)+(0.1260.126*0.60.027)*1500×5=648.9(kg/5d)污泥体积：QS= WDS/(1-97%)=648.9/(1000*0.03)=21.62m 3泥斗容积计算公式Vs=(1/3)*h(A '+A'+'sqr(A '*A') ' 式中 Vs 泥斗容积， m3；h泥斗高， m；A'泥斗上口面积， m 2；A

6、''泥斗下口面积， m 2；设计一氧池泥斗高 2.0m，泥斗下口取 1.0m×1.0m， 则一氧池泥斗体积：Vs1=(1/3)*2.0*(41.2+1.0+sqr(41.2*1.0)=32.4(m3)>21.63 m3一氧池超高 h1-1取 0.5m，稳定水层高 h1-2取0.5m，底部构造层高 h1-4取 0.8m，则一氧池总高 H1：H1=h1-1 +h1-2+h1-3 +h1-4+h泥斗=0.5+0.5+3.5+0.8+2.0=7.3(m) 则一氧池尺寸： L1* B1* H 1=10.3m*4.0m*7.3m 二氧池填料体积 V1V2=Q t 2=150

7、0*1.573/24=98.3m 3二氧池总面积 A1- 总:A2-总=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m2)>25 m2 二氧池格数 n同样取 2 格, 设计二氧池宽 B1取 4 米,则池长 L2:L2=32.8/4=8.2m设该污水 SS 中60可为生物降解活性物质，泥龄 SRT 取5d， 则二氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5* (0.04620.00924)+(0.03780.0378*0.60.01134) * 1500×5=139.23( kg/5d)污泥体积：QS= WDS/(1-97%)=139.23/(1000*0.03)=4.64m 3 本设计

8、接触氧化池泥斗高 0.9m，泥斗下口取 0.5m×0.5m， 则二氧池泥斗体积：Vs2=(1/3)*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8*0.25)=10.77(m3)>4.64 m3二氧池超高 h2-1取 0.5m，稳定水层高 h2-2取0.5m，底部构造层高 h2-4取 0.8m，则一氧池总高 H2：H2=h2-1+h2-2+h2-3+h2-4+h泥斗2=0.5+0.5+3+0.8+0.9=5.7(m)则二氧池尺寸： L2* B2* H 2=8.2m*4.0m*5.7m 一氧池污泥和二氧池污泥汇合。污泥量 21.634.64 26.27 m3，选用 DN175mm

9、排污管，流速 =0.7m/s， i0.56%，排泥时间 3.57min。3.5.4 校核BOD 负荷BOD 容积负荷为：I=QS0/(V 1+V 2)*1000=1500*231/(144+98.3)*1000=1.43kg/(m 3*d)BOD 去除负荷为：I '= Q(S0-Se)/(V1+V2)*1000 =1500*(231-9.24)/(144+98.3)*1000=1.37kg/(m 3*d) 均符合设计要求。3.5.5 填料选择计算本设计采用 YCDT 立体弹性填料 , YCDT 型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和 聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附

10、、抗热氧 等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插着固着在耐腐、高强度 的中心绳上，由于选材和工艺配方精良，刚柔适度，使丝条呈立体均匀排列辐 射状态，制成了悬挂式立体弹性填料的单体，填料在有效区域内能立体全方位 舒展满布，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过 程中获得愈来愈大的比表面积，又能进行良好的新陈代谢，这一特征与现象是 国内目前其他填料不可比拟的。由于该填料独特的结构形式和优良的材质工艺选择，使其具有使用寿命 长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击，处 理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。 YCDT 型立 体填

11、料与硬性类蜂窝填料相比，孔隙可变性大，不易堵塞；与软性类填料相 比，材质寿命长，不粘连结团；与半软性填料相比，比表面积大，挂膜迅速、 造价低廉。因此，该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填 料后的第四代高效节能新颖填料。YCDT型立体填料材质特征 26如表3-2 所示。结构部 件材质比重断裂强 力拉伸强 度(MPa)连续耐热 温度()脆化温 度()耐酸碱 稳定性丝条聚烯烃类0.93120N3080-100-15稳定中心绳(聚酰胺)0.9571.4DaN1580-100-15稳定表 3-2YCDT 填料材质特性主要技术参数：填料单元直径： 150mm 丝条直径： 0.35mm安装距

12、离： 150mm 成膜后重量： 50100kg/m3填料上容积负荷： 2-3kgCOD/m3·d比表面积： 50300m2/m3 空隙率： >99填料安装：一段接触氧化池内填料安装的根数：长： 0.15*(n+1)=5.15 n=34宽： 0.15*(n+1)=4.0 n=26则一段接触氧化池填料安装根数： ( 34*26)*2 1768 根二段接触氧化池内填料安装的根数：长： 0.15*(n+1)=4.1 n=27宽： 0.15*(n+1)=4.0 n=26则二段接触氧化池填料安装根数： ( 27*26)*2 1404 根氧化池共有填料 :1768+1404=3172 根填料

13、安装：采用悬挂支架，将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层 支架( 10cm)上，以形成填料层。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成， 栅孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸相配合。3.5.6 接触氧化池需气量计算Q气=D 0*Q=18*1500=27000( m3/d)=18.75 (m3/min)式中 Q气需气量 , m3/d,D01m 3污水需气量， m3/m3，一般为1520 m3/m3；Q污水日平均流量， m3/d一氧池需气量：Q1-气 =0.6 Q 气 =0.6*18.75=11.25 (m3/min)二氧池需气量：Q2-气 =0.4 Q 气 =0.4*18.75=7.5 (m3/min)接触氧化池曝气强度校核：一氧池曝气强度：Q1-气/A1=5.25/(41.2/2)=0.25m3/( m 2*min)=15.