1、A2/0工藝計(jì)算說明書1.概述城市污水處理廠的污水主要是來自居民生活污水和市區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水，該工業(yè)廢水在排入市政管網(wǎng)之前已經(jīng)過適當(dāng)處理，并達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排入污水處理廠進(jìn)行進(jìn)一步處理。該生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)市政排水管網(wǎng)固定排放口收集。假定污水中主要是可溶性有機(jī)物、氮、磷等，而且有機(jī)物的濃度不是特別高，可生化性較好，在處理時(shí)需要考慮常規(guī)的脫氮除磷。根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50014-2006)確定該城區(qū)水質(zhì)特點(diǎn)為：設(shè)計(jì)水質(zhì)BODCODSSTNTPmg/L240400250408污水排放的要求執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)，則出水水質(zhì)特點(diǎn)為：(GB18918-2002)一級(jí)控

2、制指標(biāo)BODCODSSTNTP含量(<mg/L2060202012.工藝選擇和評(píng)價(jià)在活性污泥法中，根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50014-2006)推薦對(duì)于設(shè)計(jì)流量小于10Xl04m3/d的城市污水處理廠可以采用氧化溝法、A2/O法進(jìn)行處理。由于氧化溝對(duì)于脫氮除磷效果不是很好，而且占地比較大。所以應(yīng)選用A2/O工藝進(jìn)行生化處理。a2/o工藝是污水處理工藝中的應(yīng)用典范，它由脫氮工藝和除磷工藝綜合起來的一種能夠起到同步脫氮除磷作用的污水處理工藝。它是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物脫氮除磷工藝的綜合體，并具有優(yōu)良的BOD降解和脫氮除磷的效果，其工程投資低，且有豐富的、可借鑒的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，所以在國內(nèi)外城

3、市污水處理廠經(jīng)常被采用。A2/O工藝原理是有機(jī)氮通過氨化作用轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?，好氧下繼續(xù)發(fā)生硝化轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮和硝態(tài)氮，含有硝態(tài)氮與原污水一起從好氧池流到進(jìn)行反硝化脫氮作用的缺氧區(qū)；磷在厭氧條件下被聚磷菌釋放，在好氧區(qū)又被聚磷菌吸收，達(dá)到除磷目的；污染物在好氧區(qū)被氧化降解，去除COD和BOD5。根據(jù)A2/O脫氮除磷工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)來考查該城區(qū)污水是否可采用A2/O工藝a2/o脫氮除磷主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目要求數(shù)值BOD5污泥負(fù)荷0.130.2好氧段總氮負(fù)荷小于0.05厭氧段總磷負(fù)荷小于0.06溶解氧濃度DO(mg/L)好氧區(qū)域大于2厭氧池COD:TN大于8總水力停留時(shí)間t811h污泥回流比R0.51.

4、0混合液回流比R內(nèi)1.03.0厭氧池TP:BOD5小于0.06由上可知：本城區(qū)污水處理設(shè)計(jì)中COD/TN=400/20=20>8(符合要求)TP/BOD5=8/240=0.033<0.06(符合要求)故可米用a2/o工藝。3.工藝參數(shù)和設(shè)計(jì)計(jì)算3.1工藝參數(shù)本設(shè)計(jì)流量為:Qmax=200000m3/d。因其流量過大，需設(shè)計(jì)兩組A2/O生物池來調(diào)節(jié)水量。即每組池體流量為：Q1=Qmax/2=100000m3/dBOD5去除負(fù)荷N=0.16kgBOD5/kgMLVSS回流污泥濃度Xr=6000mg/L污泥回流比R=100%一R池體懸浮固體濃度X一Xr3000mg/L1RTN去除率n=5

5、0%則混合液內(nèi)回流比R內(nèi)100%13.2設(shè)計(jì)計(jì)算：反應(yīng)池參數(shù)設(shè)計(jì)反應(yīng)池的體積V單Q1(SoSe)100000(24020)45833m3NX0.163000反應(yīng)池停留時(shí)間t泄仝83310.9h，取整為T=11h。Q1100000反應(yīng)池各段水力停留時(shí)間：T厭氧：T缺氧:T好氧=1:1:3,則T厭氧=2.2h;T缺氧=2.2h;T好氧=6.6h相應(yīng)的各段池子的體積為：厭氧池V厭氧=9166.6m39200m缺氧池V缺氧=9166.6m39200吊好氧池V好氧=27499.8m3"27600m322反應(yīng)池尺寸設(shè)計(jì)(1) 厭氧池尺寸：工作水深取為h=4.5m。厭氧池容積：V厭氧=9200m3

6、則厭氧池面積：A=V/h=9200/4.5=2044m2池寬取40m,則池長(zhǎng)L=F/B=2044/40=51.1m，取整為52m。設(shè)2廊道式厭氧池。設(shè)置保護(hù)高0.5m，故池總高為H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。(2) 缺氧池尺寸：工作水深取為h=4.5m。缺氧池容積：V厭氧=9200m3則缺氧池面積：A=V/h=9200/4.5=2044m2。選取B為40m，則池長(zhǎng)L=F/B=51.1m，取整為52m。保護(hù)高設(shè)計(jì)為0.5m，故池總高為H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。(3) 確定曝氣池各部位尺寸曝氣池容積：V好氧=27600m3池深H=4.5m,則平面面積A=27600/4.

7、5=6133m2選取B=8m，則寬度與高度比值1.78，(滿足-=12)4.5H池長(zhǎng)L=F/B=6133/8=767m采用8廊道式布置的曝氣池，則每廊道長(zhǎng)：L1=L/8=767/8=110m，L1/B=110/8=13.75(滿足L/B>10)取超高0.5m，貝U池總高為H=4.5+0.5=5.0m。校核氮磷負(fù)荷及污泥量(1) 好氧區(qū)總氮負(fù)荷為：0.048kgTN/kgMLSSd<0.05（符合設(shè)計(jì)要求）Q?TN。10000040XV子氧300027600(2) 厭氧區(qū)總磷負(fù)荷為：0.029kgTN/kgMLSSd<0.06（符合設(shè)計(jì)要求）Q?TP。1000008XV厭氧30

8、009200X1X2(3) 剩余污泥量4X:X式中：X1Y（SoSe）Q1KdVXeX20.5Q1(SS0SQ)取自氧率Kd值為0.05，增殖常數(shù)Y值為0.4,代入計(jì)算得:X11925kg/dX211500kg/d貝/d濕污泥量確定：設(shè)生物池剩余污泥的含水率為99.4%，則剩余污泥量為:393.23m/h(1-99.4%)100024AXQs(1-P)100024池體進(jìn)、出水構(gòu)筑設(shè)計(jì)(1) 進(jìn)水管單反應(yīng)池的進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：Q1=100000m3/d=1.16m3/s。管道流速v=1m/s。管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q1/v=1.16侶1.16m2。則管徑為：d占1.161215mm，取DN=150

9、0mm回流污泥管：設(shè)計(jì)流量QrQ單池R0.104m3/s，管道內(nèi)流速v=0.8m/s管道直徑DnJ0.1040.407m，取DN=400mm。飛(2) 回流污泥管單反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量為：QR=R*Qs=1.0*93.23m3/h=93.23m3/h管道流速取V1=0.8m/s。管道過回流液斷面積為：A=Qr/v=93.2336000.8=0.032m2。"4A40032則管徑為：d*飛.202mm，取DN=250mm。(3) 進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔過流量為：Q2=(1+R內(nèi))Q1=(1+1)*1.16=2.32m3/s孔口流速：v=0.70m/s孔口過水?dāng)嗝娣e為：A=Q2/v=2.

10、32670=3.31m2孔口尺寸取為：進(jìn)水井構(gòu)筑設(shè)計(jì)尺寸：2.5m>2.5m出水堰及出水井按矩形堰口計(jì)算公式：Q30.422gbH1.51.86bH1.5流量Q3=Qi(1+R+R內(nèi))=3.48m3/s堰寬b=8.0m，堰上水頭損失H為：H=0.38m出水孔過流量為：Q4=Q3=3.48m3/s孔口流速v=0.8m/s孔口過水?dāng)嗝娣e為：A=Q4/V=3.48仔.8=4.35m2出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量為：Q5=Q3=3.48m3/s管道流速v=0.8m/s管道過水?dāng)嗝鏋椋篈=Q5/v=3.480.8=4.35m2i4A>4435則管徑為：d2353mm，取DN=2500mm曝氣系

11、統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)需氣量計(jì)算(本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng))本設(shè)計(jì)最大流量Qmax=200000m3/d=2.32n?/s平均流量為Q2321.78m3/s153792m3/dKz1.3(1)平均需氧量計(jì)算公式為：。2a'Q(S。Se)2b'XV好氧查表(污泥系統(tǒng)不同運(yùn)行方式的a'b'值)得：a'=0.5,b'=0代入各值:153792(24020)300010001000O2227600100046725.1kg/d1946.9kg/h(2)最大時(shí)需氧量計(jì)算根據(jù)上面計(jì)算帶入各值得：0.18*迴°*2*276001000200000*(24020

12、)10001000O2(max)0.551808kg/d2158.7kg/h(3)每日去除的BOD值BOD5200000*(24020)(4)去除每千克BOD5的需氧量值O2100046725.144000kg/d440001.06kgO2/kgBOD(5)最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比：°2(max)518081.11O246725.1326供氣量的設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，使用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，其敷設(shè)條件為：在30C的溫度下離底高0.2米，其上面水深4.5米。并由經(jīng)驗(yàn)選取空氣擴(kuò)散裝置型號(hào)為Wm-180型。此擴(kuò)散裝置特點(diǎn)：較高的氧利用率、均勻的布?xì)鉅顩r，簡(jiǎn)易的構(gòu)造方式

13、，通暢的擴(kuò)散形式，且維護(hù)與管理方便易行。本型號(hào)擴(kuò)散器的氧利用率可達(dá)13%左右，單位服務(wù)面積達(dá)0.5平方米，動(dòng)力效率為每千瓦可產(chǎn)生千克氧氣，性能合理。查氧相關(guān)溶解度表知，水中不同溫度下溶解氧飽和度為：Cs(20)=9.17mg/LCs(30)=7.63mg/L(1)擴(kuò)散器出口壓力值Pb：Csb(T)Cs(r02冷42)(2)曝氣池液體中氧飽和度均值(最不利的30r溫度條件)，即:其中：3PbP09.810HP0-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.013*105h-裝置水沒深度，即5354.5mP31.0131059.81035Pa其中，Cs-最不利30T條件下的水中DO飽和度mg/L。1 4541051931貝UC

14、sb(30)7.63(1.4541058.98mg/L2.0261042(3) 空氣擴(kuò)散裝置產(chǎn)生的空氣脫離曝氣池表面時(shí)，氧的百分比:Ot21(1-Ea)7921(1-Ea)100%其中，ea-裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于本空氣擴(kuò)散器,代入得：Ot21(1-0.1)100%19.31%7921(1-0.1)其中，ea-裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于本空氣擴(kuò)散器,代入得：Ot21(1-0.1)100%19.31%7921(1-0.1)Ea取0.1。(4)折算為20r下，脫氧后水的氧氣，即:RoRCS(20)(Cs(30)C)1.024t20取值？=0.83,匸0.95,C=2.0，p=1.0;代入各值，得：R0

15、=1595.4kg/h，取1600kg/h。相應(yīng)的最大需氧量為：R0(max)0.83(0.951.08.982.0)1.02430201773kg/h取1800kg/h。(5)曝氣池的平均供氧量：RoGs-100竺540.3Ea0.3101005.32104m3/h(4) 曝氣池最大供氧量:GS(max)Rma1000.3Ea17730.3101005.91104m3/h(7)每立方米污水供氣量為:5.32104153792248.3m3空氣/m3污水空氣管系統(tǒng)計(jì)算找出一條距離最遠(yuǎn)管路作為此系統(tǒng)計(jì)算管路，并相應(yīng)列表計(jì)算。按單組曝氣池鋪設(shè)通氣管。設(shè)單一干管在廊道隔墻上，共設(shè)8根，每干管10對(duì)配

16、氣豎管，全池共設(shè)160根豎管，單組曝氣池最大曝氣量為：11Gs(max)5.91104m3/h=2.96104m3/h2 24每根豎管供氣量為：2.9610185m3/h160單組曝氣池總平面面積為6133m20以0.49m2單一擴(kuò)散設(shè)備曝氣面積來設(shè)計(jì)，則所需擴(kuò)散設(shè)備的總個(gè)數(shù)為：613312516個(gè)0.49為安全起見，需13000個(gè)空氣擴(kuò)散設(shè)備被應(yīng)用于本設(shè)計(jì)，故單一豎管空氣擴(kuò)散裝置的數(shù)量為：1300082個(gè)。160296104單一空氣擴(kuò)散裝置輸配氣量為：2.28m3/h13000將布置好的空氣管路及空氣擴(kuò)散器進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算出本系統(tǒng)的總壓力損失值約為：(h2)721.35Pa網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓

17、力損失為5.88kPa,貝U總壓力損失為：6601.4P&為安全起見，設(shè)計(jì)取值8.0千帕。曝氣池底0.3米處設(shè)置空氣擴(kuò)散設(shè)備。鼓風(fēng)機(jī)最大時(shí)供氣量：5.91104m3/h,平均時(shí)供氣量：5.32>104m3/h。由以上所得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，查表選用8臺(tái)RG-400型鼓風(fēng)機(jī)（5用3備），然后再根據(jù)所需來設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)房。設(shè)備選擇（1）厭/缺氧設(shè)備選擇厭氧段設(shè)4臺(tái)功率為5Kw的推流式攪拌機(jī)，混合全部污水所需總功為：20kw缺厭氧段設(shè)3臺(tái)功率為5Kw的推流式攪拌機(jī)，混合全部污水所需總功率為：15kw。（2）混合液回流設(shè)備：混合液回流泵混合液回流比R內(nèi)=100%假定每組池體泵房?jī)?nèi)需設(shè)4臺(tái)潛污泵（3用一備）11則單泵流量為：Qr單Q內(nèi)4167.7m3/h1389.2m3/h3因此，采用QW350-1500-1