A2O計算說明書

1、A2/O工藝計算說明書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)過適當處理，并達到國家二級排放標準，可直接排入污水處理廠進行進一步處理。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物、氮、磷等，而且有機物的濃度不是特別高，可生化性較好，在處理時需要考慮常規(guī)的脫氮除磷。根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）確定該城區(qū)水質(zhì)特點為：設(shè)計水質(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準（GB 18918-2002）一級B標準，則出水水質(zhì)特點為

2、：控制指標BODCODSSTNTP含量（mg/L）2060202012. 工藝選擇和評價在活性污泥法中，根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）推薦對于設(shè)計流量小于10104m3/d的城市污水處理廠可以采用氧化溝法、A2/O法進行處理。由于氧化溝對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)計運行經(jīng)驗，所以在國內(nèi)外城市

3、污水處理廠經(jīng)常被采用。 A2/O工藝原理是有機氮通過氨化作用轉(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)計參數(shù) 設(shè)計項目要求數(shù)值BOD5污泥負荷0.130.2好氧段總氮負荷 小于0.05 厭氧段總磷負荷 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 總水力停留時間t 811

4、h污泥回流比R 0.51.0 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)計中COD/TN=400/20=208 （符合要求） TP/BOD5=8/240=0.0330.06 （符合要求）故可采用A2/O工藝。3.工藝參數(shù)和設(shè)計計算3.1工藝參數(shù)本設(shè)計流量為：Qmax=200000m3/d。因其流量過大，需設(shè)計兩組A2/O生物池來調(diào)節(jié)水量。即每組池體流量為：Q1=Qmax /2=100000 m3/dBOD5去除負荷N=0.16kg BOD5/kg MLVSS回流污泥濃度Xr=6000mg/L污泥回流比R=100%池體懸浮固體濃度TN去除率=

5、50%，則混合液內(nèi)回流比3.2設(shè)計計算：3.2.1反應(yīng)池參數(shù)設(shè)計反應(yīng)池的體積反應(yīng)池停留時間，取整為T=11h。反應(yīng)池各段水力停留時間：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=9166.6m39200 m3缺氧池V缺氧=9166.6m39200 m3好氧池V好氧=27499.8m327600 m33.2.2反應(yīng)池尺寸設(shè)計（1）厭氧池尺寸：工作水深取為h=4.5m。厭氧池容積: V厭氧=9200m3則厭氧池面積：A=V/h=9200/4.5=2044m2池寬取40m，則池長L=F/B=2044/40=5

6、1.1m，取整為52m。設(shè)2廊道式厭氧池。設(shè)置保護高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L=F/B= =51.1m，取整為52m。保護高設(shè)計為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=27600 m3池深H=4.5m,則平面面積 A=27600/4.56133m2選取B=8m，則寬度與高度比值，(滿足=12) 池長 L=F/B=6133/8=

7、767m采用8廊道式布置的曝氣池，則每廊道長：L1L/8=767/8=110m， L1/B=110/8=13.75（滿足L / B 10）取超高0.5m，則池總高為H=4.5+0.55.0m。3.3.3 校核氮磷負荷及污泥量（1）好氧區(qū)總氮負荷為： 0.05 (符合設(shè)計要求)（2）厭氧區(qū)總磷負荷為： 0.06 (符合設(shè)計要求) （3）剩余污泥量X： 式中： 取自氧率Kd值為0.05，增殖常數(shù)Y值為0.4，代入計算得： 則：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：3.2.4池體進、出水構(gòu)筑設(shè)計（1）進水管單反應(yīng)池的進水管設(shè)計流量：Q1=100000m3/d=1.16m

8、3/s。 管道流速v=1 m/s。管道過水斷面積為：A=Q1/v=1.161=1.16 m2。 則管徑為：，取DN= 1500 mm?；亓魑勰喙埽涸O(shè)計流量，管道內(nèi)流速v=0.8m/s。 管道直徑，取DN=400mm。（2）回流污泥管單反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量為：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=0.032 m2 。 則管徑為：，取DN= 250 mm。（3）進水井 反應(yīng)池進水孔過流量為：Q2=(1+R內(nèi))Q1= (1+1) *1.16=2.32m3/s 孔口流速 ：v=

9、0.70m/s 孔口過水斷面積為: A=Q2/v=2.320.70=3.31 m2 孔口尺寸取為： 1.8m1.8m進水井構(gòu)筑設(shè)計尺寸：2.5m2.5m（4）出水堰及出水井按矩形堰口計算公式： 流量Q3=Q1(1+R+R內(nèi))=3.48 m3/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=3.48 m3/s 孔口流速 v=0.8m/s孔口過水斷面積為：A=Q4/V=3.480.8=4.35 m2（5）出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計流量為：Q5=Q3=3.48m3/s 管道流速 v=0.8 m/s 管道過水斷面為：A=Q5/ v=3.480.8=4.35 m2 則管徑為

10、：，取DN =2500 mm3.2.5曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計需氣量計算（本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)）本設(shè)計最大流量Qmax=200000m3/d=2.32m3/s平均流量為 （1） 平均需氧量計算公式為：查表（污泥系統(tǒng)不同運行方式的a，b值）得: a=0.5, b=0.18，代入各值:（2）最大時需氧量計算根據(jù)上面計算帶入各值得： （3）每日去除的BOD值（4）去除每千克BOD5的需氧量值（5）最大時需氧量與平均時需氧量之比：3.2.6供氣量的設(shè)計計算本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，使用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，其敷設(shè)條件為：在30的溫度下離底高0.2米，其上面水深4.5米。并由經(jīng)驗選取空氣擴散裝置型號為W

11、m-180型。此擴散裝置特點：較高的氧利用率、均勻的布氣狀況，簡易的構(gòu)造方式，通暢的擴散形式，且維護與管理方便易行。本型號擴散器的氧利用率可達13左右，單位服務(wù)面積達0.5平方米，動力效率為每千瓦可產(chǎn)生2.7-3.7千克氧氣，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/L Cs(30)=7.63mg/L（1）擴散器出口壓力值Pb：其中：P0-標準大氣壓 1.013*105 H-裝置水沒深度，即4.5m（2）曝氣池液體中氧飽和度均值（最不利的30溫度條件），即：其中，CS-最不利30條件下的水中DO飽和度mg/L。則 （3）空氣擴散裝置產(chǎn)生的空氣脫離

12、曝氣池表面時，氧的百分比：其中，EA-裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，對于本空氣擴散器，EA取0.1。代入得：（4）折算為20下，脫氧后水的氧氣，即：取值0.83，0.95，C=2.0，=1.0;代入各值，得：R0=1595.4kg/h，取1600kg/h。相應(yīng)的最大需氧量為：取1800kg/h。（5）曝氣池的平均供氧量:（6）曝氣池最大供氧量： （7）每立方米污水供氣量為：3.2.7空氣管系統(tǒng)計算找出一條距離最遠管路作為此系統(tǒng)計算管路，并相應(yīng)列表計算。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對配氣豎管，全池共設(shè)160根豎管，單組曝氣池最大曝氣量為： 每根豎管供氣量為： 單組曝氣

13、池總平面面積為6133m2。以0.49m2單一擴散設(shè)備曝氣面積來設(shè)計，則所需擴散設(shè)備的總個數(shù)為： 個為安全起見，需13000個空氣擴散設(shè)備被應(yīng)用于本設(shè)計，故單一豎管空氣擴散裝置的數(shù)量為：個。單一空氣擴散裝置輸配氣量為：將布置好的空氣管路及空氣擴散器進行設(shè)計，計算出本系統(tǒng)的總壓力損失值約為：網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損失為：6601.4Pa。為安全起見，設(shè)計取值8.0千帕。曝氣池底0.3米處設(shè)置空氣擴散設(shè)備。因此，鼓風(fēng)機設(shè)計壓力為： 鼓風(fēng)機最大時供氣量:5.91104m3/h，平均時供氣量：5.32104m3/h。由以上所得設(shè)計數(shù)據(jù)，查表選用8臺RG-400型鼓風(fēng)機（5用3備），然后再根據(jù)所需來設(shè)計鼓風(fēng)機房。3.2.8設(shè)備選擇（1）厭/缺氧設(shè)備選擇厭氧段設(shè)4臺功率為5Kw的推流式攪拌機，混合全部污水所需總功為: 20kw缺厭氧段設(shè)3臺功率為5Kw的推流式攪拌機，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%混合液每組池體流量為Q1= 100000m3/d則 假定每組池體泵房內(nèi)需設(shè)4臺潛污泵（3用一備）則單泵流量為： 因此，采用QW350-1500-15-9