资源描述
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 C B0D5=160mg/LVSS=126mg/L(VSS/TSS=0.7) TN=40mg/LNH3-N=30mg/L根据要求:出水水质如下:B0D5=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 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) 出水溶解性BOD5为使出水所含BOD5笔到20mg/L,出水溶解性BOD報度S应为:S=20- 1.42 x x TSS(1 e kt)=20- 1.42 x 0.7 x 20x (1 e 0.23 x 5)=6.41(mg/L) 设计污泥龄。首先确定硝化速率(取设计pH=7.2),计算公式: 15) 1 0.0833(7.2 Ph) 15) x=0.462x0.958x0.606=0.247(d 1)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 =3X 4.05=12.2(d) 好氧区容积 V1,m3V1= =7482.38(m3)好氧区容积 V2V2= 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(mg/L)所需脱硝量 =进水总氮量出水总氮量用与合成的总氮量=40157.2=17.8(mg/L)需还原的硝酸盐氮 NT=30000X 17.8 X =534(kg/d) 反硝化速率 qdn.T=qdn,20 ( qdn20 取 0.12kgNO - N/(kgMLVSS d);取 1.08。)qdn.T=0. 12X1.081420=0.076(kgNO -N/(kgMLVSS) 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系统总设计泥龄二好氧池泥龄+ 缺氧池泥龄=12.2+12.2 X =16.29d污泥回流比及混合液回流比 污泥回流比R。设SVI=150,回流污泥浓度计算公式:XR= X r (r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= X 100% = X 100% =100%(一般取 50% 100%) 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(X1Xe) (Q 取 30000m3/d)Ps=Q(X1 Xe)=30000X (0.18 0.126 0.02)=1020kg/d 剩余污泥量 X=PX+PS=1523.73+1020=2543.73kg/d 去除每1kgBOD产生的干泥量=0.61kgDs/kgBOD5 反应池主要尺寸 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L仁=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=4.1m,单组有效面积 S2单=306.02m长度与好氧池宽度相同,为 L=18 m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/sQR 回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QR=I Q=1X =0.347m3/s渠道流速 v=0.7m/s;则渠道断面积 A= = =0.496m2贝U渠道断面bx h=1.0mX 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=0.80m 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 1.2mx 0.5m;进水竖井平面尺寸 2.0mx1.6m。 出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式:Q3=0.42 bH =1.866 xbxHQ3=(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孔口流速 v=0.6m/s;孔口过水断面积 A= = =0.58m2孔口尺寸取 1.2mx 0.5m;出水竖井平面尺寸 2.0mx1.6m。 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B0D5 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= 1.42 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 30000X (0.04 0.008) 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=2.86X 534=1527.24kgO2/d故总需氧量 AOR=D1+D2D3=4579.42+3546.861527.24=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=146599.04=9238.66kgO2/d=384.94kgO2/h去除每 IkgBOD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=2%,将实际需氧量AOF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) =9.17mg/L,CS(25)=8.38mg/L空 气扩 散器 出 口 处 绝对 压 力: Pb=p+9.8X103H(p=1.013 X 105Pa,Pb=1.013X 105+9.8 X 103X 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=2(%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=1.4SOR=1x.49835.62=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/h 所需空气压力 p(相对压力)p=h1+h2+h3+h4+Ah(h4 取 0.004Mpa,h 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。 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),贝h1= =2049 个b 以微孔曝气器服务面积进行校核f= = =0.46m2 v 0.75m2 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=0.5X Gsmax=0.5X 9562.46=4781.23m3/h流速 v=10m/s管径 d= = =0.411m取干管管径为DN400m。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= = =0.237m取支管管径为DN250m。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DN400m。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亏水计算。厌氧池有效容积 V单=17X 18X 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( 2 用1 备);单泵流量 QF单=0.5QR=0.5X 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=Fft 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/h采用两座向心辐流式二次沉淀池,表面负荷取0.8m3/(m2h)则F= = =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 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 h2h2 = = =1.48m池边水深 h2 h2= 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 h4=( )tan60 =( ) 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 ,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=5.13m(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 流入槽设流入槽宽B=0.8m槽中流速取1.4m/s槽中水深 h= 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 孔距 校核 Gm v1=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=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DY 3000带式脱水机,带宽3m,处理能力为600kg(干)/h,选用三台
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