AO工艺标准设计计算参考

1、A1/0 生物脱氮工艺一、 设计资料设计处理能力为日处理废水量为 30000m3废水水质如下：PH 值 7.07.5 水 温 1425 CBOD5=160mg/LVSS=126mg/L(VSS/TSS=0.7) TN=40mg/L NH3-N=30mg/L根据要求：出水水质如下：BOD5=20mg/L TSS=20mg/L TN 15mg/L NH3-N 8mg/L根据环保部门要求，废水处理站投产运行后排废水应达到国家标准污水综合排放标准GB8978-1996 中规定的 二级现有”标准，即 COD120mg/l BOD 30 mg/l NH -N20 mg/l PH=6-9 SS 0.15m/

2、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 B0D5 为使出水所含 B0D5 降到 20mg/L,出水溶解性B0D5 浓度 S 应为：S=20- 1.42x xTSS(4kt)=20

3、-1.42x0.7x2-X-0.23x5)=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：二二0.47e0.098(T 15) 1 0.0833(7.2 Ph) =0.47e0.098(14 15)x=0.462X0.958X0.606=0.247(d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 二二 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

4、 NH3-N=ffi水总氮量出水氨氮量用与合成的总氮量=4087.2=24.8(mg/L)所需脱硝量二二进水总氮量-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 NT=30000 17.8X=534(kg/d)2反硝化速率 qdn.T=qdn,20 ( qdn20 取 0.12kgNO -N/(kgMLVSSd);取1.08。)qdn.T=0.12X1.040=0.076(kgN0 -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 总二二 V1+

5、V2=7482.32+2509.4=9991.78m3系统总设计泥龄二二好氧池泥龄+缺氧池泥龄=12.2+12.2X=16.29d污泥回流比及混合液回流比1污泥回流比 R。设 SVI=15Q 回流污泥浓度计算公式：XR=Xr (取1.2)XR=X1.2=8000mg/L混合液悬浮固体浓度 X (MLSS =4000mg/L污泥回流比 R=X100=X100=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：二二二二=62.5%r= = =167% 200剩余污泥量生物污泥产量：PX= = =1523.73kg/d对存在

6、的惰性物质和沉淀池的固体流失量可采用下式计算：PS=Q( X1 Xe) (Q 取 30000m3/d)Ps=Q(XJXe)=30000X(080.1260.02)=1020kg/d剩余污泥量AX 二二 PX+PS=1523.73+1020=2543.73kg/d去除每 1kgB0D5 产生的干泥量二二二二=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 单二二二二=935.30m3采用 3 廊道式，廊道宽 b=6m,反应池长度 L 仁二仁二=52m超高取

7、 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 单二二=1254.7m3有效水深 h=4.1m,单组有效面积 S2 单二二二二=306.02m长度与好氧池宽度相同，为 L=18 m 池宽二二二二=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 QQ= =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=二二

8、=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=R Q=1X=0.347m3/s渠道流速 v=0.7m/s;则渠道断面积 A= = =0.496m2则渠道断面 bxh=1.0mX0.5m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 1.2mx0.5m;进水竖井平面尺寸 2.0mX1.6m4出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：Q3=0.42 bH =1

9、.866xbxHQ3=（1+R）=（1+1）二二 Q=0.347m3/s（取 6.0m）H= = =0.10m出水孔过流量 Q4=Q3=0.347m3/s孔口流速 v=0.6m/s;孔口过水断面积 A= = =0.58m2孔口尺寸取 1.2mx0.5m;出水竖井平面尺寸 2.0mx1.6m5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 B0D5 及 NH3-N 的氧当量（此部分用于细 胞合成，并未耗氧），同时

10、还应考虑反硝化产生的氧量。AOR=S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 碳化需氧量 D1D1= 1.42Px（k 取 0.23,t 取 5d）D1=1.42X1523.73=4579.42kgO2/db 硝化需氧量 D2D2=4.6Q（N0- Ne）4.6X12 落XPx008)4.6X12 落X1523.73=3546.86kgO2/d c 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.

11、86X534=1527.24kgO2/d故总 需氧量 AOR=D1+D2 D3=4579.42+3546.86 1527.24=6599.04kgO2/h=274.96kgO2/h最大需氧量与平均需氧量之比为 1.4,则:AORmax=1.4AOR=1.4X 6599.04=9238.66kgO2/d=384.94kgO2/h=4.6X30000X去除每 1kgB0D5 的需氧量二二二二=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 AOR 换算成标 准状态下的需氧量 SORSOR=

12、(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 口处绝对压力：Pb 二二 p+9.8X103H (p=1.013x105Pa,Pb=1.013x105+9.8x103x3.8=1.385x105Pa 空气离开好氧反应池时氧的百分比 Ot:Ot=x100式中，EA 为空气扩散装置的氧的转移效率，取 EA=20%Ot= =17.54%好氧反应池中平均溶解氧饱和度：Csm(25)=Cs(25)( + )=8.38x( + )=9.12mg/L标准需氧量为：SOR= =9835.

13、62kg/d=409.82kg/h相 应 最 大 时 标 准 需 氧 量 为：SORmax=1.4SOR=1.4X 9835.62=13769.87kg/d=573.74kg/h好氧池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+Ah(h4 取 0.004Mpa,Ah流速 v=10m/s;取 0.005Mpa)取 h1+h2=0.002Mpa p=0.002+0.038+0.004+0.005=0.049Mpa=49kPa可根据总供气量，所需风压，污

14、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）时，曝气器氧利用率 EA=2%,服务面积 0.30.75m,2, 充氧能力 qc=0.14kgO2/（h 个）,则:h1= =2049 个b 以微孔曝气器服务面积进行校核f= = =0.46m2 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=0.5XGsmax=0.5X 9562.46=4781.23m3/h流速 v=10m/s

15、管径 d= = =0.411m取干管管径为 DN400mm。b 支管。单侧供气（向单侧廊道供气）支管（布气横管）：流速 v=10m/s;QS 单二二X=x9562.46=1593.74m3/h管径 d= = =0.237m取支管管径为 DN250mm。双侧供气：QS 双二二二二x9562.46=3187.49m3/h流速 v=10m/s;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 污水计算。厌氧池有效容积 V 单=17x18X4.仁仁 1254.6m3混合全池污水所

16、需功率 N 单= 1254.6x5=6273W(11)污泥回流设备选择污泥回流比 R=1O0%污泥回流量 QR 二二 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=0.5QR=0.5X1250=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=R 内 Q=2X 30000=60000m3/d=2500m3/h每池设混合液回流泵 2 台，单泵流量 QR 单二二=625m3/h混合液回流泵采用潜污泵。5、向心辐流式二次沉淀池池中心与池边落差 h3= =018m(

17、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)贝 SF= = =1125m2(2)池子直径 DD= = =37.9m 取 D=38m校核堰口负荷 qq = = =2.1(X4.34L/(sm)(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 h2 h2 = = =1.48m池边水深 h2h2= h2 +h2 +0.3=2+1.48+0.3=3.78m(8) 污泥斗高 h4

18、 设污泥斗底直径 D2=1.0m 上口直径 D1=2.0m 斗壁与水平夹角 60则h4=( )ta n60 =( )tan60 =0.87m(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0.01,池中心与池边落差 h3= =018m排泥设备中心立柱的直径为 1.5m。超高 h仁仁0.3m 故池总高 H二二h1+h2+h3+h4=0.3+3.78+0.18+0.87=5.13m(10)流入槽设计采用环行平底糟，等距设布水孔，孔径50m m,并加 100mm 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 二二=0.74m/s布水孔数 n=个3孔距4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=6k