【《H镇城市排水管网设计中污水的二级处理-倒置A2O工艺设计计算案例》3700字】

H镇城市排水管网设计中污水的二级处理—倒置A2O工艺设计计算案例目录H镇城市排水管网设计中污水的二级处理—倒置A2O工艺设计计算案例 11.1二级处理进出水水质 11.2倒置A2/O工艺流程图 21.3基本参数 21.4缺氧池计算 31.5好氧池计算 41.6厌氧池计算 51.7曝气池尺寸计算 51.8剩余污泥量 61.9生化池的进水设计 71.10曝气系统计算 9二级处理进出水水质出水TN为20mg/L，NH4+-N为15mg/L，TP为1.0mg/L。原污水在经过一级处理后，COD、BOD5均按降低20%考虑，SS按去除50%考虑。污水的设计流量为1000L/s，其中污水平均流量为699.52L/s，平均生活污水量为564.740L/s。本设计取生活污水中COD浓度为400mg/L，则原污水中COD浓度：进水COD浓度为：得到污水二级处理进出水水质参数如下表6-1：表61污水二级处理进出水水质（mg/L）CODBOD5SSTNTP进水463.5820013043.04.70出水602020201.0倒置A2/O工艺流程图出水进水出水进水缺氧池厌氧池好氧池二沉池缺氧池厌氧池好氧池二沉池剩余污泥混合液回流剩余污泥混合液回流基本参数生化池内混合液污泥浓度生化池内活性污泥浓度Xv一般采用2500-4500mg/L，设计中取Xv=3000mg/L。回流污泥浓度（6-1）式中Xr——回流污泥浓度（mg/L）SVI——污泥指数，一般采用100；R——系数，一般采用r=1.2污泥回流比（6-2）式中R1——污泥回流比；——回流污泥浓度（mg/L），TN去除率（6-3）e——TN去除率（%）；S1——进水TN浓度（mg/L）；S2——出水TN浓度（mg/L），本设计中取20mg/L。式中硝化液回流比（6-4）式中R内——硝化液回流倍数；缺氧池计算反硝化速率计算（6-5）式中KdeT——脱氮速率,（kgNO3-N）/（kgMLSS·d）；Kde(20)——20时的脱氮速率，可采用0.03～0.06（kgNO3-N）/（kgMLSS·d）；T——设计温度()。设计取Kde(20)=0.03（kgNO3-N）/（kgMLSS·d），T=20排出反应池微生物量计算（6-6）式中Q——生物反应池的进水流量(m3／d)，按平均流量计；△Xv——排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSS/d)；Yt——污泥总产率系数(kgMLSS／kgBOD5)，宜根据试验资料确定。无试验资料时，系统有初次沉淀池时取0.3，无初次沉淀池时取0.6～1.0；y——MLSS中MLVSS所占比例；So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg／L)；Se——生物反应池出水五日生化需氧量(mg／L)。设计取，，，，缺氧池容积计算（6-7）式中Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度，mg/L；Nte——生物反应池出水总氮浓度，mg/L；X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L。V2——缺氧池容积，m3。设计取，，平均流量时水力停留时间好氧池计算好氧池的计算采用污泥负荷法，用污泥龄去校核。好氧池容积计算（6-8）式中Vo——好氧池容积(m3)；So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg／L)；Se——生物反应池出水五日生化需氧量(mg／L)；Ns——BOD5-污泥负荷（kgBOD5/(kgMLSS)）取Ns=0.14kgBOD5/(kgMLSS)平均流量时水力停留时间厌氧池计算取水力停留时间为2.0h，则厌氧池容积为：，取5000则水力停留时间为=2.0h曝气池尺寸计算总有效容积由上述计算知，总有效容积为。缺氧、厌氧、好氧各段的水力停留时间分别为：缺氧池内水力停留时间t1=2.0h；厌氧池内水力停留时间t2=2.0h；好氧池内水力停留时间t3=10.3h；总水力停留时间t=14.3h。平面尺寸曝气池总面积（6-9）式中A——曝气池总面积（m2）；h——曝气池有效水深（m）。设计中取h=6.5m，好氧池：缺氧池和厌氧池：每组曝气池的面积式中A1——每座曝气池面积（m2）；N——曝气池个数，设计中取2。好氧池：缺氧池和厌氧池：每组曝气池共设5廊道，由于采用倒置A2/O，第1廊道为缺氧段，第2廊道为厌氧段，后3个廊道为好氧段，缺氧池和厌氧池每廊道宽取6.5m，好氧池每廊道宽取11.3m，则厌氧池缺氧池和厌氧池每廊道长（6-10）式中L——曝气池每廊道长（m）；b——每廊道宽度（m）；n——廊道数。缺氧池和厌氧池：好氧池：尺寸校核池高计算取超高h1=0.5m，则池总高度H=h1+h2=0.5+6.5=7.0m。剩余污泥量（6-11）式中——剩余污泥量(kgSS/d)；Y——污泥产率系数，20°C时取0.4~0.8；V——生物反应池的容积(m3)；Xv——生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度(gMLVSS/L);So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg／L)；Se——生物反应池出水五日生化需氧量(mg／L)；Kd——衰减系数（d-1），0.05~0.1；f——SS转换率，0.5；SSo——生物反应池进水悬浮物浓度（kg/m3）；SSe——生物反应池出水悬浮物浓度（kg/m3）。本设计取Y=0.6，Xv=2.15gMLVSS/L，Kd=0.05校核污泥龄：生化池的进水设计生化池的进水设计从初沉池的来水通过集配水井后流入缺氧-厌氧-好氧曝气池首端的进配水渠。进水管道DN1000mm，速度为0.85m/s。进水在渠道内分别流向两侧，从缺氧段进入，进水渠道宽度为1.0m，水深为1.3m，则渠道内的最大水流速度（6-12）式中--渠道内最大水流速度（m/s）；--进水渠道宽度（m）；--进水渠道有效水深（m）。设计中取=1.0m，=0.8m反应池采用潜孔进水，孔口面积（6-13）式中F—每座反应池所需孔口面积（）；--孔口流速（m/s），一般采用0.2～1.5m/s。设计中取=0.8m/s设每个孔口尺寸为0.5×0.5m，则孔口数（6-14）式中n—每座曝气池所需孔口数（个）；f—每个孔口的面积（）。，即n=3个。曝气池的出水设计缺氧-厌氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头（6-15）式中H—堰上水头（m）；Q—每座反应池出水量（），按设计流量加上平均流量的120%计算；m—流量系数，一般采用0.4—0.5；b—堰宽（m）；与反应池宽度相等。设计中取m=0.4，b=5.0m，设计中取为。出水管管径采用DN1100mm，管内流速为1.30m/s，i=1.8‰。其他管道设计硝态液回流管在本设计中，混合液回流比为120%，回流量为699.52×120%=839.42L/s，从二沉池经过回流泵加压进入两侧的缺氧段，管道直径DN700mm，流速为0.88m/s，i=2.24％。中位管和放空管分别于池体中部和池体底部设置中位管和放空管，管径均为DN400mm，两管经三通汇总后通向厂区排水系统。曝气系统计算本设计采用鼓风曝气系统。鼓风曝气系统由空压机、空气扩散装置和一系列的连通管道组成。中气泡型曝气装置，如图所示。该装置采用网状膜，曝气器由主体、螺盖、网状膜、分配器和密封圈等部分组成。主体骨架用工程塑料注塑成型，网状膜有聚酯纤维制成。网状膜曝气器的服务面积0.49m2/个，动力效率2.7～3.7KgO2/kWh，氧利用率15%～20%。图6-1中气泡型曝气装置示意图缺氧、厌氧﹑好氧同步除磷脱氮工艺的好氧段需氧量，应包括有机物降解的需氧量和硝化需氧量两部分，并考虑扣除排放剩余污泥所减少的和氨氮的氧当量（此部分BOD和氨氮并未好氧）以及反硝化过程的产氧量。按下式计算：（6-16）式中O2——污水需氧量(kgO2/d)；Q——生物反应池的进水流量(m3/d)；So——生物反应池进水五日生化需氧量(mg/L)；Se——生物反应池出水五日生化需氧量(mg/L)；△Xv——排出生物反应池系统的微生物量(kg/d)；Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg/L)；Nke——生物反应池出水总凯氏氮浓度(mg/L)；Nt——生物反应池进水总氮浓度(mg/L)；Noe——生物反应池出水硝态氮浓度(mg/L)；0.12△Xv——排出生物反应池系统的微生物中含氮量(kg/d)；a——碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47；b——常数，氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO2/kgN)，取4.57；c——常数，细菌细胞的氧当量，取1.42。平均时需氧量：最大时需氧量：最大时需氧量与平均时需氧量之比每日去除的BOD5值去除每kgBOD的需氧量供气量的计算好氧池采用膜片式微孔曝气器，敷设与距池底0.2m处，淹没水深6.3m，计算温度按最不利的温度条件考虑，定为33℃。查要在蒸馏水中的溶解度表得，水中溶解氧饱和度Cs（20）=9.17mg/L；Cs（33）=7.30mg/L。空气扩散器出口处的绝对压力Pb=1.013×105+9.8×6.3×103=1.6304×105Pa空气离开曝气池时，氧的百分比（6-17）式中Ot——氧的百分比(%)；EA——空气扩散器的氧转移效率(%)，设计中取15%；曝气池混合液中平均氧饱和度（6-18）式中Csb（33）——33°C时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值(mg/L)；Cs——33°C时，在大气压力条件下，氧的饱和度(mg/L)。换算为在20℃条件下，脱氧清水的充氧量（6-19）式中R——混合液需氧量(kg/h)；Csb（33）——20°C时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值(mg/L)；——修正系数；——压力修正系数；C——曝气池出口处溶解氧浓度(mg/L)。本设计中取=0.82；=0.95；C=2.0；=1.0平均时需氧量为：最大时需氧量为：曝气池平均时供气量曝气池最大时供气量去除每kgBOD5的供气量每m3污水的供气量本系统的空气总用量按好氧池最大时供气量=29159.33m3/h计。空气管路系统计算好氧池空气管路共有2组生化池。倒置A2/O反应池平面图，设置空气管道，在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共3根干管，在每根干管上设15对配气竖管，共30条配气竖管。全曝气池共设90条配气竖管。每根竖管的供气量为：曝气池好氧区平面面积为26000/4=6500m2。每个空气管扩散器的服务面积按0.49m2计，本设计所需空气扩散器的总数为：个每个竖管上安装扩散器的数目为：每个空气扩散器的配气量为：。将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，用以进行计算，如附图所示。缺氧池空气管路仅在缺氧池内溶解氧过低时供气，当曝气时根据阀门调控到污水中氧的浓度为0.2-0.3mg/L，布置见附图。因正常运行时不供气，缺氧池空气管路不参与计算。选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路。在空气流量变化出设计算节点，统一编号后列表进行空气管路计算。管道配件的当量长度计算用下列公式：（6-20）式中l0——管道的当量长度（m）；D——管径（m）；K——长度换算系数，按下表所列数据采用。表6-2配件长度换算系数三通：气流转弯1.33直流异口径0.42～0.67直流等口径0.33弯头0.4～0.7大小头0.1～0.2球阀2角阀0.9闸阀0.25根据计算结果，空气管道系统的总压力损失为：膜片式微孔曝气器的压力损失为5.88kPa，则压力总损失为，