生物接触氧化池设计计算

1、生物接触氧化池的设计一、接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置、进出水装置等组成。具体结构如图所示。图3-3生物接触氧化池结构示意图生物接触氧化池的设计要点：(1)生物接触氧化池应不少于2个；(2)设计中使用的BOD5负荷最好通过实践来确定。也可以使用经验数据。一般情况下，1.0 1.8公斤BOD5/(M3D)可用于处理城市污水，1.0 3.0公斤BOD5/(M3D)可用于处理BOD5500毫克/升的污水；(3)污水在池中的停留时间不应少于1 2h(根据有效容积)；(4)当进水生化需氧量浓度过高时，应考虑出水回流系统；(5)填料层高度一般大于3.0 m。使用蜂窝填料时，应分层包装，每层高度为1

2、 m，蜂窝孔径不小于25mm；当使用小孔径填料时，应增加曝气强度以提高生物膜脱落速度；(6)单位接触氧化池面积不应大于25m2，以保证水和气体分布均匀；(7)气水比控制在(10 15: 1)。由于废水中有机物浓度较高，本设计采用两级接触氧化法。设计一个氧气罐的装填高度为3.5m，氧气罐的装填高度为3m。3.5.1包装的体积负荷NV=0.2881 se 0.7246=0.2881 * 9.240.7246=1.443kgbo D5/(m3 * d其中，NV为接触氧化的体积负荷，单位为千克/平方英尺(m3 * d)；硒废水的BOD5值，毫克/升3.5.2污水和填料之间的总接触时间t=24 * S0

3、/(1000 * Nv=24 * 231/(1000 * 1.443=3.842(hS0 型进水BOD5值，毫克/升.设计的氧气罐接触氧化时间占总接触时间的60%；t1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h设计的氧气罐接触氧化时间占总接触时间的40%；t2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h3.5.3接触氧化罐的尺寸设计一个氧气瓶的包装容积V1V1=Q t1=1500*2.305/24=144m3氧气罐的总面积A1-总计：A1-总计=V1/h1-3=144/3.5=41.2(m225 m2氧气池的晶格数n取为2个晶格，如果第一个氧气罐的宽度B1设计为4米，罐长为L1:L1=1

4、44/(3.5 * 4=10.3米剩余污泥量：在生物接触氧化池设计规程中，建议该工艺系统的污泥产量为0.3 0.4 kgds/kgbod5，含水率为96% 98%。在本设计中，污泥产量为y=0.4kg/kg BOD 5，含水量为97%。干污泥量使用以下公式计算：WDS=YQ(S0-Se (X0-Xh-XeQ其中WDS污泥干重，kg/d；Y 活性污泥产量，千克/千克体重5；Q污水量，m3/d；S03354进水BOD5值，kg/m3；Se流出物BOD5值，kg/m3；X0进水总悬浮物浓度，kg/m3；Xh进水中SS活性分数，kg/m3；Xe出水悬浮物浓度值，kg/m3；假设60%的污水悬浮物是可生

5、物降解的活性物质，泥龄SRT为5天。然后是第一个氧气罐中污泥的干重：WDS=0.4 * 1500 * 5 *(0.231-0.0462)(0.126-0.126 * 0.6-0.027)* 15005=648.9(kg/5d)污泥量：QS=WDS/(1-97%=648.9/(1000 * 0.03=21.62 m3)泥斗容积计算公式Vs=(1/3*h(A A sqr(A*A )Vs型料斗容积，m3；H铲斗高度，m；A泥斗上口区域，m2；料斗下部开口的“”区域，m2；第一个氧气罐内的泥斗高度设计为2.0m，泥斗下部开口为1.0m1.0m。然后，氧气罐中污泥料斗的体积：vs1=(1/3 * 2.0

6、 *(41.2 1.0 sqr)(41.2 * 1.0=32.4(m 321.63 m3第一氧气罐超高h1-1为0.5m，稳定水层高度h1-2为0.5m，底部结构层高度h1-4为0.5m0.8m，氧气瓶的总高度为H1:H1=h1-1 h1-2 h1-3 h1-4 h泥浆桶=0.5 0.5 3.5 0.8 2.0=7.3(米那么，氧气瓶的尺寸是L1 * B1 * H1=10.3米* 4.0米* 7.3米氧气瓶包装体积V1V2=Q t2=1500*1.573/24=98.3m3O2池A1总面积-总计：A2-总计=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m225平方米氧气罐的格数n也取为2格，设计的

7、氧气罐宽度B1为4m，因此罐长为L2:L2=32.8/4=8.2米假设60%的污水悬浮物是可生物降解的活性物质，泥龄SRT为5天。然后是氧气罐中污泥的干重：WDS=0.4 * 1500 * 5 *(0.0462-0.00924)(0.0378-0.0378 * 0.6-0.01134)* 15005=139.23(kg/5d)污泥量：QS=WDS/(1-97%=139.23/(1000 * 0.03=4.64 m3)在此设计中，的高度那么，二氧化碳池的大小是L2 * B2 * H2=8.2米* 4.0米* 5.7米第一氧气罐的污泥和第二氧气罐的污泥合并。污泥量=21.63 4.64=26.27

8、 m3，选择哪个DN175mm污水管，流速=0.7m/s，i=0.56%，排泥时间=3.57分钟。3.5.4检查生化需氧量负荷生化需氧量的体积负荷为：I=QS0/(V1V2 * 1000=1500 * 231/(144 98.3 * 1000=1.43kg/(m3 * d)生化需氧量去除负荷为：I =Q(S0-Se/(V1 V2 * 1000=1500 *(231-9.24/(144 98.3 * 1000=1.37kg/(m3 * d)全部符合设计要求。3.5.5包装选择计算本设计将YCDT三维弹性填料、YCDT三维弹性填料筛选出的聚烯烃和聚酰胺中的耐腐蚀、耐温、耐老化等多种优质品种、亲水性

9、、吸附性、耐热氧性等助剂混合，采用特殊的拉丝和制绒工艺，将电线插入并固定在耐腐蚀、高强度的中心绳上。由于优良的材料选择和工艺配方，适度的刚性和柔性，使导线排列成三维均匀辐射状态。悬浮三维弹性填料的单体制成，填料可以三维全方位铺展在整个有效区域，使气体、水和生物膜能够充分混合、渗透、接触和交换，生物膜不仅在运行中获得越来越大的比表面积，而且进行良好的新陈代谢，这是目前国内其他填料无法比拟的。由于独特的结构形式和优良的材料工艺选择，填料使用寿命长长时间，良好的充氧性能，低功耗，快速启动和挂膜，易于释放和更新，高负荷冲击阻力，高成本它具有管理效果明显、操作管理简单、不堵塞、不结团、价格低廉的优点。与

10、刚性蜂窝填料相比，YCDT三维填料的孔隙变化大，不易堵塞。与软填料相比，该材料使用寿命长，不粘团粒；与半软填料相比，它具有比表面积大、成膜速度快、成本低等优点。因此，可以确定该填料是继各种硬填料、软填料和半软填料之后的第四代高效节能新型填料。YCDT三维填料26的材料特性见表3-2。结构零件材料比例破坏强度抗拉强度(MPa)连续耐热温度(脆性温度(耐酸碱性稳定性丝绸带中央绳索聚烯烃(聚酰胺0.930.95120牛71.4DaN301580-10080-100-15岁-15岁稳定的稳定的表3-2 YCDT包装材料特性主要技术参数：包装单位直径：150毫米线直径：0.35毫米安装距离：成膜后150

11、毫米重量：50 100公斤/立方米填料的体积负荷：2-3千克/立方米比表面积：50 300 m2/m3；孔隙率：99%包装安装：一次接触氧化罐中安装的填料数量：长度：0.15*(n 1=5.15 n=34)宽度：0.15*(n 1=4.0 n=26)那么第一级接触氧化罐安装的填料数量为：(34 * 26 * 2=1768)安装在二级接触氧化罐中的填料数量：长度：0.15*(n 1=4.1 n=27)宽度：0.15*(n 1=4.0 n=26)那么第二级接触氧化罐中安装的填料数量为：(27 * 26 * 2=1404)氧化罐中有：1768 1404=3172个填料填料安装：填料用绳索或钢丝用吊架

12、固定在氧化罐的上下两层在支架(10厘米)上形成包装层。用于固定填充物的支架可以用塑料管焊接，栅孔尺寸和栅条距离与填料安装尺寸相匹配。3.5.6接触氧化罐气体需求量的计算气体q=d0 * q=18 * 1500=27000(m3/d=18.75(m3/min其中q气-气需求，m3/d，D01m 3污水气需求量，m3/m3，一般为15 20m 3/m3；Q平均日污水流量，m3/d一个氧气罐的气体需求：Q1气体=0.6克气体=0.6*18.75=11.25(立方米/分钟氧气罐的气体需求：Q2气体=0.4 Q气体=0.4*18.75=7.5 (m3/min检查接触氧化池的曝气强度；一个氧气罐的曝气强度

13、：Q1-气体/A1=5.25/(41.2/2=0.25m3/(m2 * min)=15.3m3/(m2 * h氧气罐的曝气强度：Q2-气体/A1=32.8/2=16.4m3/(m2 * min)=12.8m3/(m2 * h两个水池均满足生物接触氧化法设计规程中10 20 m3/(m 2 * h的要求。根据以上计算，接触氧化罐的总气体需求量为qgas=18.75m3/mi根据数据，经济厌氧池高度一般为4 6 m，在大多数情况下，这也是系统优化的操作范围。厌氧池有长方形、正方形和圆形。圆形厌氧池具有结构稳定的特点，但建造圆形厌氧池三相分离器要比建造矩形和方形厌氧池复杂得多。因此，本设计首先采用矩

14、形厌氧池。考虑到水量分配的均匀性和经济性，矩形厌氧池的长宽比为2: 1左右。2.6.2厌氧池容积计算(1)有效容积设计流量：200m3/d，每小时8.33m3设计容积负荷为NV=2.0kg/m3 . d。进水：CODcr450毫克/升，出水：CODcr50毫克/升厌氧池有效容积为V1=200(450-50)0.001/2=40m3(2)厌氧池总容积厌氧池设计有效高度为h=4m时，截面积为S=40/4=10m2设计的厌氧池长度约为宽度的2倍，因此l=4.4m和b=2.2m为佳。在一般应用中，厌氧池的液体体积为70% 90%，本工程设计的反应器总高度为H=6.5m，其中超高为0.5m.当厌氧池总容

15、积为V=4.42.26=58m3，有效容积为40m3时，容积有效系数为69%，满足有机负荷要求。(3)水力停留时间和水力负荷率V2t=(40/200 24=4.8小时，V2=(200/24/10=0.83立方米/(平方米.小时对于颗粒污泥，水力负荷V2=0.1 0.9 m3/(m2h)满足要求。2.6.3进水分配系统的设计本设计采用多点配水方式，配水点的数量与废水处理的流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。为了均匀布水，出水孔直径一般为10 20毫米，通常为15毫米，孔口向下或与垂线成450。为了使穿孔管各孔出水均匀，要求出水速度不小于2 m/s .厌氧池采用连续进水方式，布水孔的孔口向下，有利于避免管口堵塞，由于厌氧池底部的反射和分散作用，有利于布水均匀。为了加强污泥与废水的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距厌氧池底部