S市污水處理廠二期及配套管網(wǎng)工程的污水的二級(jí)處理一A20工藝設(shè)計(jì)案例S市污水處理廠二期及配套管網(wǎng)工程的污水的二級(jí)處理一 1.1二級(jí)處理進(jìn)出水水質(zhì) 1.2A2/O工藝流程圖 1.3基本參數(shù) 1.4厭氧池計(jì)算 1.5缺氧池計(jì)算 1.6好氧池計(jì)算 1.7曝氣池尺寸計(jì)算 1.8剩余污泥量 1.9生化池的進(jìn)水設(shè)計(jì) 1.10曝氣系統(tǒng)計(jì)算 1.1二級(jí)處理進(jìn)出水水質(zhì)出水TN為15mg/L,NH?+-N為110mg/L,TP為0.5mg/L。原污水在經(jīng)過一級(jí)處理后，COD、BOD?均按降低20%考慮，SS按去除50%考慮。污水的設(shè)計(jì)流量為752L/s,其中污水平均流量為578L/s。本設(shè)計(jì)生活污水中COD濃度為350mg/L。得到污水二級(jí)處理進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)如下表5-1:6出水1.2A2/O工藝流程圖混合液回1.3基本參數(shù)1.生化池內(nèi)混合液污泥濃度般采用2500-4500mg/L,設(shè)計(jì)中取2.回流污泥濃度式中Xr-—回流污泥濃度(mg/L)SVI——污泥指數(shù)，一般采用100;R——系數(shù)，一般采用r=1.23.污泥回流比式中污泥回流比；回流污泥濃度(mg/L),X,=fX,=0.75×12000=9000mg/L4.TN去除率S2——出水TN濃度(mg/L),本設(shè)計(jì)中取20mg/L。5.硝化液回流比式中R內(nèi)——硝化液回流倍數(shù)；設(shè)計(jì)中取170%1.4厭氧池計(jì)算取水力停留時(shí)間為2.0h,則厭氧池容積為：則水力停留時(shí)間為1.5缺氧池計(jì)算1.反硝化速率計(jì)算Kde(20)一20°c時(shí)的脫氮速率，可采用0.03T一設(shè)計(jì)溫度(℃)。2.排出反應(yīng)池微生物量計(jì)算式中Q一生物反應(yīng)池的進(jìn)水流量(m3/d),按平均流量計(jì)；△一排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量(kgMLVSS/d);Yr一污泥總產(chǎn)率系數(shù)(kgMLSS/kgBOD?),宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，系統(tǒng)有初次沉淀池時(shí)取0.3,無初次沉淀池時(shí)取0.61.0;y一MLSS中MLVSS所占比例；So一生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量(mg/L);Se一生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量(mg/L)。設(shè)計(jì)取y=0.7,Y,=0.3,Q=50000m3/d,S。=200.0mg/L,S=20mg/L3.缺氧池容積計(jì)算式中Nk——生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L;Nre——生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L;X——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L。V?-—缺氧池容積，m3。設(shè)計(jì)取Nk=40×0.75=30mg/L,Ne=15mg/L,X=3000mgMLSS/L4.平均流量時(shí)水力停留時(shí)間1.6好氧池計(jì)算1.好氧池的計(jì)算采用污泥負(fù)荷法，用污泥齡去校核。2.好氧池容積計(jì)算式中Vo一好氧池容積(m3);So一生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量(mg/L);Se一生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量(mg/L);Ns一BOD5-污泥負(fù)荷(kgBOD5/(kgMLSS))取Ns=0.14kgBOD5/(kgMLSS)3.平均流量時(shí)水力停留時(shí)間1.7曝氣池尺寸計(jì)算1.總有效容積由上述計(jì)算知，總有效容積為V=4200+13100+6800=24100m3。厭氧、缺氧、好氧各段的水力停留時(shí)間分別為：厭氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t2=2.0h;缺氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t1=3.3h;好氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t3=6.3h;總水力停留時(shí)間t=11.6h。2.平面尺寸曝氣池總面積式中A-—曝氣池總面積(m2);h——曝氣池有效水深(m)。設(shè)計(jì)中取h=5m,好氧池：每組曝氣池的面積式中A?——每座曝氣池面積(m2);N——曝氣池個(gè)數(shù)，設(shè)計(jì)中取2。厭氧池：缺氧池：好氧池：每組曝氣池共設(shè)4廊道，由于采用A210,第1廊道為厭氧段，第2廊道為缺氧段，后2個(gè)廊道為好氧段，每廊道寬取7.4m,則厭氧池、缺氧池和好氧池每廊道長(zhǎng)式中————曝氣池每廊道長(zhǎng)(m);式中——————廊道數(shù)?！獏捬醭兀喝毖醭兀汉醚醭兀汗拭坷鹊篱L(zhǎng)取62.5米。3.池高計(jì)算取超高h(yuǎn)i=0.5m,則池總高度H=hi+h?=0.5+5.0=5.5m。1.8剩余污泥量Y一污泥產(chǎn)率系數(shù)，20°C時(shí)取0.4~0.8;So一生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量(mg/L);Se一生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量(mg/L);Kd一衰減系數(shù)(d-1),0.05~0.1;f一SS轉(zhuǎn)換率，0.5;SS?一生物反應(yīng)池進(jìn)水懸浮物濃度(kg/m3);SSe一生物反應(yīng)池出水懸浮物濃度(kg/m3)。本設(shè)計(jì)取Y=0.6,Xv=2.15gMLVSS/L,Ka=0.05△X=0.6×50000×(0.12-0+0.5×50000×(0.13-0.01)=370校核污泥齡：1.9生化池的進(jìn)水設(shè)計(jì)1.生化池的進(jìn)水設(shè)計(jì)從初沉池的來水通過集配水井后流入缺氧-厭氧-好氧曝氣池首端的進(jìn)配水渠。進(jìn)水管道DN1000mm,速度為0.85m/s。進(jìn)水在渠道內(nèi)分別流向兩側(cè)，從缺氧段進(jìn)入，進(jìn)水渠道寬度為1.0m,水深為1.3m,則渠道內(nèi)的最大水流速度式中v?--渠道內(nèi)最大水流速度(m/s);h?--進(jìn)水渠道有效水深(m)。設(shè)計(jì)中取b?=1.0m,h?=0.8m反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，孔口面積式中F一每座反應(yīng)池所需孔□面積(m2);V?--孔口流速(m/s),一般采用0.21.5m/s。設(shè)計(jì)中取v?=0.8m/s設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.5×0.5m,則孔□數(shù)式中n一每座曝氣池所需孔口數(shù)(個(gè));f一每個(gè)孔□的面積(m2)。2.曝氣池的出水設(shè)計(jì)缺氧-厭氧-好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水頭式中H一堰上水頭(m);Q一每座反應(yīng)池出水量(m3/s),按設(shè)計(jì)流量加上平均流量的120%計(jì)m一流量系數(shù)，一般采用0.4—0.5;b一堰寬(m);與反應(yīng)池寬度相等。設(shè)計(jì)中取m=0.4,b=5.0m設(shè)計(jì)中取為H=0.20m。出水管管徑采用DN1100mm,管內(nèi)流速為1.30m/s,i=1.8‰。3.其他管道設(shè)計(jì)(1)硝態(tài)液回流管在本設(shè)計(jì)中，混合液回流比為120%,回流量為578×120%=693.6L/s,從二沉池經(jīng)過回流泵加壓進(jìn)入兩側(cè)的缺氧段，管道直徑DN700mm,流速為(2)中位管和放空管分別于池體中部和池體底部設(shè)置中位管和放空管，管徑均為DN400mm,兩管經(jīng)三通匯總后通向廠區(qū)排水系統(tǒng)。1.10曝氣系統(tǒng)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由空壓機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置和一系列的連通管道組成。中氣泡型曝氣裝置，如圖所示。該裝置采用網(wǎng)狀膜，曝氣器由主體、螺蓋、網(wǎng)狀膜、分配器和密封圈等部分組成。主體骨架用工程塑料注塑成型，網(wǎng)狀膜有聚酯纖維制成。網(wǎng)狀膜曝氣器的服務(wù)面積0.49m2/個(gè)，動(dòng)力效率2.73.7KgO2/kWh,氧利用率15%20%。圖5-1中氣泡型曝氣裝置示意圖缺氧、厭氧、好氧同步除磷脫氮工藝的好氧段需氧量，應(yīng)包括有機(jī)物降解的需氧量和硝化需氧量?jī)刹糠郑⒖紤]扣除排放剩余污泥所減少的BOD?和氨氮的氧當(dāng)量(此部分BOD和氨氮并未好氧)以及反硝化過程的產(chǎn)氧量。按下式計(jì)算：-0.62b[0.001Q(N,-Nke-Ne)-式中O?污水需氧量(kgO?/d);Q生物反應(yīng)池的進(jìn)水流量(m3/d);So生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量(mg/L);Se生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量(mg/L);△Xv排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量(kg/d);Nk生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度(mg/L);Nke生物反應(yīng)池出水總凱氏氮濃度(mg/L);N?生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度(mg/L);Noe生物反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度(mg/L);0.12△排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物中含氮量(kg/d);a碳的氧當(dāng)量，當(dāng)含碳物質(zhì)以BOD?計(jì)時(shí)，取1.47;常數(shù)，氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO?/kgN),取bC常數(shù)，細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42。1.平均時(shí)需氧量：O?=0.001×1.47×50000×(120-102.最大時(shí)需氧量：O?=0.001×1.47×65000×(120-103.最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比4.每日去除的BOD?值5.去除每kgBOD的需氧量6.供氣量的計(jì)算好氧池采用膜片式微孔曝氣器，敷設(shè)與距池底0.2m處，淹沒水深6.3m,計(jì)算溫度按最不利的溫度條件考慮，定為33℃。查要在蒸餾水中的溶解度表得，水中溶解氧飽和度Cs(20)=9.17mg/L;Cs(33)=7.30mg/L。(1)空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力Pb=1.013×10?+9.8×6.3×103=1.63(2)空氣離開曝氣池時(shí)，氧的百分比式中Ot—-氧的百分比(%);EA——空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率(%),設(shè)計(jì)中取15%;(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度—式中Csb(33)33°C時(shí)，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值(mg/L);—Cs33°C時(shí)，在大氣壓力條件下，氧的飽和度(mg/L)。(4)換算為在20℃條件下，脫氧清水的充氧量式中RPC——混合液需氧量(kg/h);--20°C時(shí)，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值(mg/L);——修正系數(shù)；——壓力修正系數(shù)；——曝氣池出口處溶解氧濃度(mg/L)。本設(shè)計(jì)中取α=0.82;β=0.95;C=2.0;P=1.0平均時(shí)需氧量為：最大時(shí)需氧量為：(5)曝氣池平均時(shí)供氣量(6)曝氣池最大時(shí)供氣量(7)去除每kgBOD?的供氣量(8)每m3污水的供氣量本系統(tǒng)的空氣總用量按好氧池最大時(shí)供氣量Gsmax=13800m3/h計(jì)。(9)空氣管路系統(tǒng)計(jì)算圖5-2空氣管路圖(實(shí)際以說明書為準(zhǔn))按上圖所示，共有2組生化池。A2/0反應(yīng)池平面圖，設(shè)置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共3根干管，在每根干管上設(shè)15對(duì)配氣豎管，共30條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)90條配氣豎管。每根豎管的供氣量為：曝氣池好氧區(qū)平面面積為3700m2。每個(gè)空氣管擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.49m2計(jì)，本設(shè)計(jì)所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為：每個(gè)豎管上安裝擴(kuò)散器的數(shù)目為：每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪制成空氣管路計(jì)算圖，用以進(jìn)行計(jì)算，如附圖所示。缺氧池空氣管路僅在缺氧池內(nèi)溶解氧過低時(shí)供氣，當(dāng)曝氣時(shí)根據(jù)閥門調(diào)控到污水中氧的濃度為0.2-0.3mg/L,布置見附圖。因正常運(yùn)行時(shí)不供氣，缺氧池空氣管路不參與計(jì)算。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路。在空氣流量變化出設(shè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)后列表進(jìn)行空氣管路計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見下表。管段編號(hào)管段長(zhǎng)度空氣流量空氣流速管徑Dk管段當(dāng)量長(zhǎng)度管段計(jì)算長(zhǎng)度壓力損失h1+h212345115555255255255252525525管道配件的當(dāng)量長(zhǎng)度計(jì)算用下列公式：式中10——管道的當(dāng)量長(zhǎng)度;K——長(zhǎng)度換算系數(shù)，按下表所列數(shù)據(jù)采用。三通：氣流轉(zhuǎn)彎直流異口徑直流等口徑彎頭大小頭球閥2角閥閘閥根據(jù)計(jì)算結(jié)果，空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：∑(h+2)=368.33×9.8=3609.63Pa5.88+3.609=9.490kPa,為安全起見，設(shè)計(jì)取值為9.8kPa。(10)空壓機(jī)的選定空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.2m