1、工艺设计计算参考A1/O 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 1425C BOD5=160mg/L VSS=126mg/L(VSS/TSS=0.7) TN=40mg/LNH3-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 COD 120mg/l BOD 30 mg/l NH -N20 mg/lPH=6-9 SS
2、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降到20mg/L ,出水溶解性BOD5浓度S应为:S=20- 1.42 X X TSS(1kt)=20
3、 - 1.42 X 0.7 X 20 e 0.23 X 5)=6.41(mg/L)15) 10.0833(7.2Ph)15) X=0.462 X 0.958 X 0.606=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 =K =3 X 4.05=12.2(d)3好氧区容积 V1 ，m3V1= =7482.38(m3)好氧区容积 V2V2=1NW:需还原的硝酸盐氮量。微生物同化作用去除的总氮NW=0.124 =0.124 X =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(m
4、g/L) 需还原的硝酸盐氮 NT=30000 X 17.8 x =534(kg/d)2反硝化速率 qdn.T=qdn,20 ( qdn20取 0.12kgNO -N/(kgMLVSS d);取 1.0& )qdn.T=0.12X 1.0814 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=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
5、回流比 污泥回流比R。设SVI=150，回流污泥浓度计算公式： XR= 册(r2)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=和0%（ 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（ X1 Xe） （Q 取 30000m3/d）Ps=Q（X1Xe）=30000 X （
6、0.180.1260.02）=1020kg/d剩余污泥量 X=PX+PS=1523.73+1020=2543.73kg/d去除每1kgBOD5产生的干泥量=0.61kgDs/kgBOD5反应池主要尺寸1好氧反应池。总容积 V仁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L1= = =52m超高取 1.0,则反应池总高 H=4.0+1.0=5.0m 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= =1254.7m3有效水深h=4.
7、1m,单组有效面积S2单=306.02m长度与好氧池宽度相同，为 L=18m,池宽=17m反应池进，出水计算 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=F 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 b
8、X h=1.0m X 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 1.2m X 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
9、速 v=0.6m/s;孔口过水断面积 A= = =0.58m2孔口尺寸取 1.2m X 0.5m;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 =（去除B0D5需氧量-剩余污泥中 BOD5 需氧量） + （NH3-N
10、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= 1.42 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 30000 X （0.04.008） 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=2.86 X 534=1527.24kgO2/d故总需氧量 AOR=D1+D2 D3=4
11、579.42+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=1.4 X 6599.04=9238.66kgO2/d=384.94kgO2/h去除每 1kgB0D5 的需氧量=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= (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)=9.17m
12、g/L,CS(25)=8.38mg/L空气 扩散器 出 口 处绝 对 压力： Pb=p+9.8 X 103H(p=1.013 X 105Pa,Pb=1.013 X 105+9.8 X 103 X 3.8=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=20%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=1.4S
13、OR=1.4 X 9835.62=13769.87kg/d=573.74kg/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+ h取h0.004Mpa, 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
14、巾 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 )个则：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=0.5 x Gsmax=0.5 x 9562.46=4781.23m3/h流速 v=10m/s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） ：QS 单=x = x 9562.46=1593.74m3/h流速 v=10m/s;管径 d
15、= = =0.237m取支管管径为 DN250mm。双侧供气：QS 双= x 9562.46=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=17 x 18 x 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
16、( 2用1 备)；单泵流量 QR 单=0.5QR=0.5 X 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=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=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/hF= = =1125m2(2)池子直径 DD= = =37.9m 取 D=38m校核堰口负荷qq = = =2.10 v 4.34 L/(s m)(4)校核固体负荷 G
17、G= = =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D仁2.0m,斗壁与水平夹角60。则(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，排泥设备中心立柱的直径为 1.5m。池中心与池边落差 h3= =018m超高 h1=0.3m 故池总高 H=h1+h2+h3+h4=0.3+3.78+0.18+0.87=5
18、.13m(10)流入槽设计采用环行平底糟，等距设布水孔，孔径 50mm,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= = =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
19、=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
