AB法污水處理工藝設計計算

1、目錄摘要 1前言 21. 設計原始資料 22. 工藝比擬及選擇 22.1污水特征 22.2工藝比擬 3普通活性污泥工藝 3氧化溝工藝 5工藝 42.2.4 AB法工藝 42.3工藝選擇 53. 設計計算 63.1污水處理程度確實定 63.2污水處理工藝流程的選擇 63.3各處理單元設計計算 7格柵 7曝氣沉砂池 83.3.3 AB工藝參數(shù) 93.3.4 A段曝氣池 113.3.5 B段曝氣池 143.3.6 A段中沉池 173.3.7 B段終沉池 17污泥濃縮池 18貯泥池19污泥消化池 20污泥脫水機 253.4附屬建筑物273.5處理廠規(guī)劃 27平面布置27高程布置273.6污水提升泵選擇

2、294. 結論 30參考文獻 31致 32AB法污水處理工藝設計計算摘要：通過分析污水特征和工藝比擬，污水處理廠采用AB法污水處理工藝。AB屬超高負荷活性污泥法，其設計特點一般為不設初沉池， A段和B段的回流系統(tǒng)分開。A段和B段負荷在極為懸殊 的情況下運行。A段污泥負荷高、污泥齡短、產(chǎn)泥量多， B段污泥負荷低、污泥齡長、產(chǎn)泥量較少。兩段的沉淀池外表負荷差異也較大。AB法產(chǎn)泥量較大，需設污泥消化工藝，解決污泥處理和出路問題。此外，AB法污水處理廠中的分期建立可緩解資金缺乏問題，同時使污水得到較大程度處理。本設計中選用的各參數(shù)數(shù)據(jù)參考現(xiàn)運行AB法污水廠的經(jīng)歷數(shù)據(jù)。關鍵詞：AB法，負荷，設計，參數(shù)T

3、he desig n and calculati onof AB wastewater treatme nt tech no logyAbstract: By means of an alyz ing the sewage characteristic and pari ng treatme nt tech no logies,this wastewatertreatme nt pla nt adopts the AB process.AB process bel ongs to the ultrahigh load activated sludge process. The desig n

4、feature of AB process is that the primary sedime ntati on tank is gen erally unn ecessary, and the reflue nee systems of sect ion A and sect ion B are separated. The load of Section A and secti on B are extremely differe nt. Secti on A has high sludge load, short sludge age and more sludge product i

5、on, while secti on B has low sludge load, l ong sludge age and less sludge product ion. Difference in the surface load of precipitati ng tanks in the two sect ions is no ticeable. AB process' s sludge yield rate is relatively high, so it is n ecesset up sludge digest tanks to deal with excess sl

6、udge problem .In additi on. Phased con struct ion in AB process wastewater treatme nt pla nt can alleviate the fund deficie ncy problem, and make it possible for the sewage to be treated by a high degree. All parameter and data used in this design is selected from AB process wastewatertreatme nt pla

7、 nts that havi ng bee n operated successfully.Keyword: AB process, load, desig n, parameter、八 、亠刖言在當今世界，城市的建立正在高速開展，隨著城市規(guī)模的不斷擴大和人口的增加，水環(huán)境污染成了一個重要問題?！碍h(huán)境保護是我國的根本國策，是維持開展的必要組 成局部。對次，各級政府給予了高度重視，加大了對城市污水處理廠工程的投資力度， 引進了許多國外先進的系統(tǒng)設計技術和設備；國科技人員也研究出了許多城市污水處 理廠的新工藝、新技術，新建造了 300多座城市污水處理廠工程，并正以每年幾十座 的速度增加，為我國城市

8、污水處理事業(yè)迅速開展起到了推動作用。污水處理廠多以二級生物處理為主，其中城市污水處理廠大局部采用好氧生物處 理方法，其中活性污泥法的應用較廣，其作用機理是利用污水中所含的有機物作底物， 通過污泥中的微生物對有機物的吸附降解到達處理污染的效果?；钚晕勰喾ń?jīng)過幾十 年來的運用和改進，現(xiàn)在已取得較好的處理效果。從傳統(tǒng)活性污泥法到現(xiàn)今的氧化溝 工藝、AB法等都屬于該圍。AB法即吸附生物氧化處理法，它是德國亞琛大學 B.B?hnke教授于70年代中期開 創(chuàng)，80年代初開場應用的工程實踐。AB工藝是根據(jù)微生物生長繁殖及其基質(zhì)代的關系 而確定的，并充分考慮了污水收集、輸送系統(tǒng)中高活性微生物的作用，通常維持A

9、段在極高負荷下，使微生物處于快速增長期以發(fā)揮其對有機物的快速吸附作用；維持B段在極高負荷下運行，利用長世代期微生物的作用，保證出水水質(zhì)。AB法與傳統(tǒng)生物處理方法比擬，在處理效率、運行穩(wěn)定性、工程的投資和運行費用等方面均有明顯優(yōu) 勢。1、設計原始資料某城鎮(zhèn)生活污水資料：平均水量 Q=1 x I04m3/d，時變化系數(shù)為1.3。水質(zhì)如下: pH=6.58.5, COD=450 mg/L，BOD5=220 mg/L，SS=280 mg/L，N - NH3=50 mg/L，TN=60 mg/L。2、工藝比擬及選擇2.1污水特征本工程污水處理的特點：污水以有機污染為主，BOD5/COD=0.49，可生化

10、性較好。 污水中主要污染物指標BOD5、COD和SS相對國一般城市污水較高，同時有脫氮要求。 污水處理廠投產(chǎn)時，多數(shù)重點污染源治理工程已投入運行。針對以上特點以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。2.2工藝比擬根據(jù)國外已運行污水處理廠的調(diào)查，要到達確定的治理目標，可采用的方法有：“普 通活性污泥法、“氧化溝法、“SBR活性污泥法和“ AB法。普通活性污泥法工藝普通活性污泥法，應用年限長，具有成熟的設計及運行經(jīng)歷，處理效果可靠。自20世紀70年代以來，隨著污水處理技術的開展，本方法在工藝及設備等方面又有了很 大改進。在工藝方面，通過增加工藝構筑物可以成為“A/O &q

11、uot;或“ A2/O "工藝，從而實現(xiàn)脫N和P。在設備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣器，使氧轉(zhuǎn)移效率提高到20%以上，從而節(jié)省了運行費。國外以運行的型污水處理廠，如鄧家村12m3/d、某紀莊子26 萬m3/d、高碑店50萬m3/d、三瓦窯20萬m3/d丨等污水處理廠都采用此方法。 目前世界最大的污水處理廠一美國芝加哥市西南西污水處理廠也采用此工藝，該廠于 1964年建成，設計流量為455萬m3/d。普通活性污泥法如設計合理、運行管理得當，出水 BOD5可到達10 20mg/L。它 的缺點是工藝路線長，工藝構筑物及設備多而復雜，運行管理困難，基建投資及運行 費均較高。國已建的此類污水處理廠

12、，基建投資一般為1000-1300元/m3,運行費為0.2 0.4 元/ m3/d或更高。222氧化溝工藝氧化溝污水處理技術，是20世紀50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年以來，這項技術在 歐洲、北美、南非、澳大利亞等國家以被廣泛采用，工藝及構筑有了很大的開展和進 步。據(jù)報道，1963-1974年英國共興建了 300多座氧化溝，美國已有500多座，丹麥已 建成300多座。目前世界最大的氧化溝污水廠是德國路維希港的BASF污水處理廠，設計最大流量為76.9萬m3/d，1974年建成。由于該工藝在水流流態(tài)和曝氣裝置上的特殊性，其處理流程簡單、構筑物少，一般情況下可不建初沉池和污泥消化系統(tǒng)，某些情況下還可不

13、建二沉池和污泥回流系統(tǒng)， 對于中小型污水處理廠，為節(jié)省投資或降低維護管理難度時，會得到首選。其處理效 果好且運行穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5和SS的排放標準，在運行方式適宜時還能實 現(xiàn)脫氮和除磷的效果，而不像傳統(tǒng)活性污泥法要脫氮除磷時要做大量改造工作。 同時該工藝還具有較強沖擊負荷承受能力、剩余污泥少污泥穩(wěn)定程度好、機械設備少 等優(yōu)點。當有脫氮的處理要求時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多； 但是當僅要求去除BOD5而在脫氮方面不作要求時，對于污水廠采用氧化溝工藝運行 費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當，不占優(yōu)勢。但是該工藝因存在污泥中的有機物質(zhì) 最終是在氧化溝中局部好氧代去除的，

14、所以氧化溝工藝在節(jié)約能耗、降低運行費用方 面不具有優(yōu)勢。舌性污泥法工藝SBR全稱為間歇式活性污泥法，間歇式活性污泥法作為一項新技術，不管在工業(yè) 企業(yè)還是城市污水處理工程中得到了更廣泛的應用。目前國一些運行此工藝的城市有市第三污水處理廠，處理流量為 15萬m3/d ;市污水處理廠，處理流量為 8萬m3/d ; 市污水處理廠，處理流量為8萬m3/d。這主要是該工藝具有特殊的運行和凈化機制， 比傳統(tǒng)活性污泥法具有更高的污染物凈化效果，尤其對高濃度難生物降解污水，SBR工藝可省去二沉池、污泥回流設施，某些情況下還可省去調(diào)節(jié)池和初沉池，因而使整 個工程占地減少、投資降低。另外，該工藝還具有較強的沖擊負荷

15、調(diào)節(jié)能力，污泥不 易膨脹、易于沉淀、脫水性能好，可實現(xiàn)脫氮除磷功能等優(yōu)點。但該工藝要求配備專用排水裝置和自動控制系統(tǒng)，在目前環(huán)保資金還比擬緊的條 件下，限制了 SBR工藝的高效穩(wěn)定運行。由于是間歇運行，該工藝空氣擴散器堵塞的 可能性大于傳統(tǒng)活性污泥法，假設采用大氣泡空氣擴散器為降低投資，那么其節(jié)能效果不如傳統(tǒng)活性污泥法。224 AB法工藝AB法即吸附生物氧化處理法，德國亞琛大學B.B?hnke教授于70年代中期開創(chuàng)，80年代初開場應用于工程實踐。該工藝對進水負荷變化適應性強、運行穩(wěn)定、污泥不 易膨脹、較好的脫氮除磷效果等優(yōu)點。由于其具有抗沖擊負荷能力強、對pH值變化和 有毒物質(zhì)具有明顯緩沖作用

16、的特點，故主要應用于污水濃度高、水質(zhì)水量變化較大， 特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水處理廠。目前全世界已有60多座AB法污水處理廠在運行和設計、規(guī)劃之中。德國有 34座污水處理廠采用AB法工藝。國一些運 行此工藝的城市有市海泊河污水處理廠，工程規(guī)模為8萬m3/d ;市污水處理廠，工程規(guī)模為14萬m3/d ;市羅芳污水處理廠，工程規(guī)模為10萬m3/d ;獵德污水處理廠工程 規(guī)模為22萬m3/d。實踐證明AB工藝可以比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省工程投資15% 25%,節(jié)省占地10%15%，降低運轉(zhuǎn)費15% 25%,已成為近10年來開展最快的城市污水處理工藝。根據(jù)系統(tǒng)工程的理論，AB法工藝省去了初沉池；

17、從生物反響動力學的角度出發(fā)，采用了 經(jīng)濟合理的二段處理工藝流程；根據(jù)微生物的生長、繁殖規(guī)律及其對有機質(zhì)的代關系， 使二段的污泥回流系統(tǒng)分開而保證處理過程中生物相的穩(wěn)定性。這些使得AB法工藝比傳統(tǒng)活性污泥法具有更高和更穩(wěn)定的處理效果，大大的節(jié)省了基建和運轉(zhuǎn)費用。在AB法污水處理廠的分期建立中，可以先建 AB工藝的A段，既能緩解建立資金 的缺乏，又能使大量的污水得到較大程度的處理。待資金充足時，再建B段，這樣既容易實施，也可帶來巨大的環(huán)境經(jīng)濟效應，比擬符合我國的國情。另外，我國已建的2級污水處理廠普遍存在著超負荷的問題。 如果把它們改造成用AB法，那么可較大幅度 的提高其處理能力。其做法是將原污水

18、廠的沉砂池改為A段曝氣池，將原初沉池改為中沉池，再另建一套污泥回流系統(tǒng)即可。該方法經(jīng)國外有關污水處理廠實踐證明是行 之有效的，而且具有投資小、經(jīng)濟效益高的優(yōu)點。AB法需增加一些構筑物和設施如曝氣池、回流設施等，在這方面的工程投資要增 加。此外，AB法污泥產(chǎn)量較高，如用于污泥消化可產(chǎn)更高的沼氣量，否那么給污泥處 理和出路增加了難度。2.3工藝選擇通過以上對設計任務書中原始數(shù)據(jù)進展的工藝分析和對四種處理工藝的比擬，決 定采用AB法工藝處理。分析如下：工藝選擇應該結合技術指標和經(jīng)濟指標兩方面綜合評估選出最優(yōu)方案。在上述各處理過程工藝中從處理效率、運行能耗和管理等方面比擬，普通活性污泥法比其它三種 新

19、工藝明顯不具優(yōu)勢。本設計任務中有機物濃度較大，對于氧化溝在運行時的能耗、 運行費用較高，不選用此工藝。而 SBR工藝對于排水裝置和自動控制系統(tǒng)要求較高， 設備投資和運行費用較高，考慮到城鎮(zhèn)污水廠經(jīng)濟負擔問題，不選此工藝方法。因此，結合實際情況和技術經(jīng)濟等因素，本次設計決定采用AB法工藝處理。AB工藝除了能保證污水處理要求的同時也能緩解污水廠可能出現(xiàn)的資金缺乏問題。此外，污泥消化 過程產(chǎn)生的沼氣也能帶來一局部經(jīng)濟效益。3、設計計算3.1污水處理程度確實定本設計采用AB法處理上述廢水，處理出水水質(zhì)要求到達？污水綜合排放標準？一級標準GB89781996。查？虧水綜合排放標準？一級標準中排放水質(zhì)指標

20、規(guī)定值為pH=6 9, COD=60 mg/L , BOD5=20 mg/L , SS=20 mg/L, N - NH3=50 mg/L , TN=60 mg/L。該城鎮(zhèn)生活污水每天平均流量為Q=1 x 104 m3/d=115.74 L/sQ 設=KZ Q =1.3x 10m3/d=150.46L/s污水中SS的處理程度根據(jù)一級標準可求出SS的處理程度為ESS= 280- 20/280=92.86%污水中BOD5的處理程度根據(jù)一級標準，BOD的處理程度為EBOD= 220 - 20/220=90.91%3.2污水處理工藝流程的選擇該污水處理工程主要以去除有機污染為主， 去除目標為SS和BOD

21、5及局部含氮污 染物。本設計米用AB法處理，在兩段曝氣池降解有機物的同時，B段曝氣池也能發(fā)揮出去除含氮污染物的作用。AB法污水及污泥的處理工藝流程如圖1所示：生活'格卄提升J暴氣廿A 段中 B段終廿出污水柵 泵站 沉砂池f曝氣池沉池暴氣池 沉池水井* A段 B段污泥泵房污泥泵房沼氣利用 1tI污泥_污泥 _污泥_貯污泥外運 脫水機消化池 泥池濃縮池圖1 AB法污水及污泥處理工藝流程3.3各處理單元設計計算格柵格柵設在處理構筑物之前，用于攔截水中較大懸浮物和漂浮物，保證后續(xù)設施的正常運行。本設計中，污水通過格柵去除局部懸浮物和漂浮物后經(jīng)提升泵房提升直接進入曝氣沉砂池。 柵槽寬度設明渠數(shù)N

22、1=1，明渠有效水深h1=0.5 m,水流速度v1=0.6 m/s，那么明渠寬度B1為B仁Q 設/ N1 v1 hl =0.15046/ 1X 0.6X 0.5=0.5 m取柵前水深h=0.5 m，過柵流速v=0.8 m/s，柵條間隙寬度b=0.015 m，格柵傾角a=90°，格柵數(shù)N=1，那么柵條間隙數(shù)n為n=Q 設Sin a! 1/2/N b h vn=0.15046X 1/ 1X 0.015X 0.5X 0.8=26 個設柵條寬度S=0.01 m,那么柵槽寬度B為B=Sn- 1+b n=0.01 x 26- 1+0.015X26=0.64 m 水流通過格柵的水頭損失水頭損失為

23、刀 h=k B S/b4/3 Sin a V/2g其中：k格柵受污堵塞后水頭損失增大倍數(shù)，取k=3;B形狀系數(shù)，本設計中，柵條采用迎水面為半圓的矩形斷面，B =1.83；S柵條寬度，S=0.01 mb 柵條間隙寬度，b=0.015 m；a格柵傾角，a=90°v過柵流速，v=0.8 m/s;那么 刀 h=3 X 1.83X 0.01/0.0154/3 X 1 X 0.8/2X 9.8=0.1 m 柵槽總高度柵槽總高度H=h+h2+刀hh 柵前水深，h=0.5 m；h2柵前渠道超高，取h2=0.3 m；那么柵槽總高度 H=0.5+0.3+0.1=0.9 m 柵槽總長度柵槽總長度 L=l1

24、+l2+1.0+0.5+H1/tg a其中：l1進水渠道漸寬局部長度，11=B- B1/2tg a1；l2柵槽與出水渠道漸縮局部長度，12=11/2 ；H1 柵前槽高，H仁h+h2=0.5+0.3=0.8 m ；a1進水渠展開角，取a仁20°；將各參數(shù)代入上式，那么L= 0.64- 0.5/2tg20° + 0.64- 0.5/4tg20° +1.5=1.8 m 每日柵渣量每日柵渣量W=Q W1/103W1柵渣量，本設計取為0.1 m5柵渣/103 m3污水；那么 W=1 x 104x 0.1X/103=1 m3/d，采用機械除污設備。曝氣沉砂池本設計中選用曝氣沉

25、砂池，它主要是使顆粒碰撞摩擦，將無機顆粒與有機物分開， 排除的沉砂有機物含量較低，方便后續(xù)工藝處理。 總有效容積設污水在沉砂池中的水力停留時間t為2 min；那么沉砂池的總有效容積V為V=60 Q 設 t=60 X 0.15046X 2=18 m3 水流截面積設污水在池中的水平速度v為0.08 m/s,那么水流截面積A為A=Q 設/v=0.15046/0.08=1.9 m2,取為 2.25 m 池總寬度設有效水深h=1.5 m，那么沉砂池總寬度B為B=A/h=2.25/1.5=1.5 m設沉砂池共1座，那么每座沉砂池的池寬 b為b=B=1.5，寬深比b : h=1 : 1,符合要求。 沉砂池池

26、長沉砂池的池長L為L=V/A=18/2.25=8 m 沉砂池總高設超高為0.3 m,那么總高 H=1.5+0.3=1.8 m 曝氣量曝氣沉砂池所需曝氣量q=3600 D Q設D 1 m3污水所需曝氣量，取0.2 m3/m 3;那么 q=3600X 0.15046X 0.2=108.4 ni/h曝氣沉砂池底部的沉砂通過吸砂泵送至砂水別離器，脫水后的清潔砂粒外運，別 離出來的水回流至提升泵房吸水井。曝氣沉砂池的出水通過管道直接送往 A段曝氣池，輸水管道的管徑為500 mm,管 最大流速為0.76 m/s。3.3.3 AB工藝參數(shù) 設計參數(shù)確實定A 段污泥負荷：NSA=4.5 kg BOD5/ kg

27、 MLSS d;混合液污泥濃度：XA=2000 mg/L ;污泥回流比RA=0.6。B 段污泥負荷：NSB=0.125 kg BOD5/ kg MLSS- d；混合液污泥濃度：XB=3450 mg/L ;污泥回流比RA=1.0。 計算處理效率BOD5 總?cè)コ?EBOD=220 - 20/220=90.91%A段BOD5去除率EA取60%,那么A段出水BOD5濃度LtA為LtA=220 x 1- 60%=88 mg/LB段出水BOD5濃度LtB=20 mg/L , B段BOD5去除率EB為EB= LtA - LtB/LtA= 88 - 20/88=77.27% 曝氣池容積計算進水B0D5濃度L

28、a=220 mg/L, A段B0D5去除量LrA為LrA=La - LtA=220 - 88=132 mg/L=0.132 kg/m3A段混合液揮發(fā)性污泥濃度XVA為XVA=f XA=0.75 x 2=1.5 kg/m3那么A段曝氣池容積VA=24 Q設LrA/ NSA XVA丨為VA=24 x 1.3X 1Cfx 0.132/24x 4.5X 1.5=255 m3B段BOD5去除量LrB為LrB= : LtA - LtB=88 - 20=68 mg/L=0.068 kg/m3B段混合液揮發(fā)性污泥濃度XVB為XVB=f XB=0.75X 3.45=2.59 kg/m3那么B段曝氣池容積VB=2

29、4 Q設LrB/ NSB XVB為VB=24 X 1.3X 104x 0.068/24X 0.125X 2.59=2731 m3 水力停留時間計算水力停留時間T=V/Q那么 A 段水力停留時間 TA=VA/Q 設=255X 24/ 1.3X 104=0.47 hB 段水力停留時間 TB=VB/Q 設=2731 X 24/ 1.3X 104=5.47 h 最大需氧量A段最大需氧量 OA=a/ Q設LrA其中：a 需氧量系數(shù)，0.4 0.6 kg 02/kg BOD5那么 OA=0.6 X 1.3X 1rfx 0.132/24=42.9 kg 02/hB段最大需氧量 OB=a， Q設LrB +b/

30、 Q設Nr其中：a 需氧量系數(shù)，1.23 kg 02/kg B0D5b/ NH3 - N 硝化需氧量系數(shù)，4.57 kg 02/kg NH3 - NOB=1.23 X 1.3X 104X 0.068/24+4.57X 1.3X idX 50 - 15x 103/24=132 kg 02/h二段總需氧量 O2=OA+OB=42.9+132=174.9 kg 02/h 剩余污泥量A段剩余污泥量設 A 段 SS去除率為 75%, SS去除量 Sr=280X 75%=210 mg/L=0.21 kg/m3，干污泥 量為 WA=Q S葉a Q LrA其中：a污泥增殖系數(shù)，0.3 0.5 kg/kg BO

31、D5，取 0.4 kg/kg BOD5Q 污水平均流量，1.0X 104 m3/dWA=1.0 X 1c4 X 0.21+0.4X 104 X 0.132=2628 kg/d濕污泥量設污泥含水率 PA為98.5%為 QSA=WA/ 1 - PAX 1000QSA=2628/ 1 - 98.5%X 1000=175.2 rrl/dB段剩余污泥量干污泥量為 WB=a Q LrB其中：a污泥增殖系數(shù)，0.5 0.65 kg/kg BOD5, 取 0.6 kg/kg BOD5Q 污水平均流量，1.0X 104 m3/dWB=0.6 X 104X 0.068=408 kg/d濕污泥量設污泥含水率 PB為

32、99.5%QSB=WB/ 1- PBX 1000QSB=408/ 1 - 99.5%X 1000=81.6 nl/d總泥量 QS=QSA+QSB=175.2+81.6=256.8 ni/d 污泥齡計算BCA 段污泥齡BCA=1/ aAX NSA其中：aAA段污泥增殖系數(shù)，取0.4 kg/kg BOD5NSAA 段污泥負荷kg BOD5/kg - MLSS- d,取 4.5kg BOD5/ kg - MLSS - d那么 9CA=1/ 0.4X 4.5=0.56 dB 段污泥齡0CB=1/aBX NSB其中：aB B段污泥增殖系數(shù)，取0.6 kg/kg BOD5NSB B 段污泥負荷kg BOD

33、5/kg - MLSS d,取 0.125 kg BOD5/kg - MLSS - d那E么 9CB=1/ 0.6X 0.125 =13.33 d 回流污泥濃度濃度 Xr=X - 1+R/R其中：X混合液污泥濃度R污泥回流比A 段回流污泥濃度 XrA=2000 X 1+0.6/0.6=5333 mg/LB 段回流污泥濃度 XrB=3450X 1+1.0/1.0=6900 mg/L3.3.4 A段曝氣池 曝氣池的計算和各部位尺寸確實定1確定曝氣池容積A段曝氣池共設2個，每個曝氣池容積為255/2=128 m3。2確定曝氣池各部位尺寸設池深h為2 m,那么每組曝氣池的面積 F為F=128/2=64

34、 m2，池寬B取3 m,寬 深比B/h=3/2=1.5介于12之間，符合規(guī)定。池長 L=F/B=64/3=21.3 m，長寬比 L/B=21.3/2=10.65 > 10，符合規(guī)定。每個曝氣池設計為單廊道曝氣池，廊道長取22 m。曝氣池超高取0.5 m,那么曝氣池池高為 H=2+0.5=2.5 m A段曝氣池曝氣系統(tǒng)設計與計算1最大需氧量為 OA=42.9 kg/h2平均時需氧量為 O2=a， Q LrA=0.6 x 104x 0.132=33.0 kg/h3每日去除的 BOD5 值為 BODrA=1 x 104x 0.132/24=55 kg/h A段供氣量計算采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴散

35、器，鋪設距池底0.2 m處，淹沒水深1.8 m,計算溫度30°C。查表得20C和30C時水中飽和溶解氧值分別為CS 20C=9.17 mg/L，CS 30C=7.63 mg/L1空氣擴散出口處的絕對壓力 Pb=1.013x 105+9800 H為Pb=1.013x 105+9800x 1.8=1.19x 105 Pa空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比為O t=21 x 1 - EAx 100/79+21 x 1 - EA其中：EA 空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移率，此處取值 12%，那么O t=21 x 1 - 0.12x 100/79+21 x： 1 - 0.12=18.96%2曝氣池混合液中平

36、均氧飽和濃度按最不利的溫度條件考慮為CSbT=CST Pb/2.206X 105+O t/42 最不利的溫度條件按30C計算，那么CSb30°C=7.63X 1.19X 105/2.206X 10 5+18.96/42 =7.56 mg/L換算為在20C條件下，脫氧清水的充氧量R0=R CS :20C/ aBp CSbT:- c 1.024-20其中：R0單位時間由于曝氣向清水傳遞的氧量R單位時間向混合液傳遞的氧量，相當于平均需氧量a因混合液含污泥顆粒而降低傳遞系數(shù)的修正值 1 :,取a=0.82B廢水飽和溶解氧的修正值 1，取B=0.95P氣壓修正系數(shù)，卩=當?shù)貙嶋H大氣壓/1.01

37、325X 16,取p=1.0c廢水實際溶解氧的濃度，取 c=2.0 mg/LT混合液設計溫度，T=30 CR0=33.0X 9.17/0.82X 0.95X 1.0X 7.56- 2.0X 1.0240-20=56.2 mg/h相應的最大時需氧量為R0max=42.9X 9.17/0.82 X 0.95X 1.0X 7.56- 2.0X 1.024- 20=73.0 mg/h3曝氣池的平均時供氧量 GS=R0X 100/0.3 EA丨那么GS=56.2X 100/ 0.3X 12=1561 m3/h曝氣池最大供氣量 GSmax= R0maXX 100/ 0.3- EA丨那么GSmax=73.0

38、X 100/ 0.3X 12=2028 m3/h去除1kg BOD5的供氣量m3空氣/kg BOD丨為空氣=1561/55=28.4 m3 空氣 /kg BOD1 m3污水的供氣量m3空氣/m3污水為空氣=1561 X 24/104=3.75 m3 空氣/m 3 污水4A段曝氣池曝氣系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風曝氣外，系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井中提升污泥，空氣量按回流污 泥量的8倍考慮，污泥回流比R值為60%，那么提升回流污泥所需空氣量為8X 0.6X104/24=2000 m3/h5空氣管路計算在兩個曝氣池相鄰的隔墻上鋪設1根空氣干管。在干管上設5對曝氣管，共10條 配氣豎管。那么兩個曝氣池中

39、共有10條配氣豎管，每根豎管的供氣量為2028/10=202.8 m3/h曝氣池平面面積為 2X 3X 22=132 m2每個空氣擴散器的效勞面積按0.49 m2計算，那么所需空氣擴散器的總數(shù)為132/0.49=270 個每個豎管上安裝的空氣擴散器的數(shù)目為270/10=27個每個空氣擴散器的配氣量為 2028/ 10X 27=7.51 m3/h6空壓機的選定一般希望管道及擴散設備的總壓力損失不大于15 kPa其中管道損失控制在5 kPa其余為擴散設備的壓力損失。風壓損失P Pa可按下式估算：P=H/ X 9.8+15其中：1空氣擴散器淹沒水深，m空氣擴散裝置安裝在距離曝氣池底0.2 m處，因此

40、，空壓機所需壓力為P= 2-0.2X 9.8+15=32.64 kPa供壓機供氣量最大量估計值m3/min丨為2028+2000=4028 m/h=67.13 m3/mi n平均時供氣量估計量為 1561+2000=3561 riVh=59.35 m3/min根據(jù)所需壓力和空氣量，采用 LG60型空壓機3臺，該型空壓機風壓50 kPa風量 60 m3/min。正常條件下，1臺工作，2臺備用；高負荷時，2臺工作，1臺備用。曝氣池的出水通過管道送往中沉池集配水井，輸水管道的流量按最大時流量加上 回流的污泥量進展設計，回流比為 60%，那么輸水管的管徑為600 mm,管最大流速為 0.85 m/s。

41、集配水井為外套筒構造，由 A段曝氣池過來的輸水管道直接進入層套筒，進展流 量分配，通過兩根450 mm的管道送往2個中沉池，管道最大水流速度為 0.75m/s。3.3.5 B段曝氣池 曝氣池的計算和各部位尺寸確實定1確定曝氣池容積B段曝氣池共設2組，每組容積為2731/2=1366 m3。2確定曝氣池各部位尺寸設池深h為3.5 m,那么每組曝氣池的面積 F為F=1366/3.5=390.28 m2池寬B取4 m,寬深比B/h=4/3.5=1.14介于1 2之間，符合規(guī)定。池長 L=F/B=390.28/4=97.57 m，長寬比 L/B=97.57/4=24.4 > 10，符合規(guī)定。每組

42、曝氣池設計為3廊道曝氣池，每個廊道長L1為L1=97.57/3=32.5 m,取為33 m。曝氣池超高取0.5 m,那么曝氣池總池高為 H=3.5+0.5=4.0 m B段曝氣池曝氣系統(tǒng)設計與計算1最大需氧量為 OB=132 kg/h2平均時需氧量為 O2=d Q LrB +b/ Q Nr為O2=1.23X 104X 0.068/24+4.57X 10 50 - 15X 10/24=102kg OJh3每日去除的 BOD5 值為 BODrB=1 X idx 0.068/24=28.33 kg/h B段供氣量計算采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴散器，鋪設距池底0.2 m處，淹沒水深3.3 m,計算溫度30

43、°C。查表得20C和30C時水中飽和溶解氧值分別為CS 20C=9.17 mg/L , CS 30C=7.63 mg/L1空氣擴散出口處的絕對壓力 Pb=1.013X 105+9800 H為Pb=1.013X 1(/+9800 x 3.3=1.34X 105 Pa空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比為O t=21 X 1 - EA: X 100/79+21 X 1 - EA其中：EA 空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移率，此處取值 12%，那么O t=21 X 1 - 0.12X 100/79+21 X： 1 - 0.12=18.96%2曝氣池混合液中平均氧飽和濃度按最不利的溫度條件考慮為CSbT=CS

44、T Pb/2.206X 105+O t/42 最不利的溫度條件按30C計算，那么CSb30C=7.63X 1.34X 105/2.206X 10 5+18.96/42 =8.08 mg/L換算為在20C條件下，脫氧清水的充氧量R0=R CS :20C/ aBp CSbT:- c 1.024-20其中：R0單位時間由于曝氣向清水傳遞的氧量R單位時間向混合液傳遞的氧量，相當于平均需氧量a因混合液含污泥顆粒而降低傳遞系數(shù)的修正值 1，取a=0.82B廢水飽和溶解氧的修正值 1，取B=095P氣壓修正系數(shù)，卩=當?shù)貙嶋H大氣壓/1.01325X 105,取p=1.0C廢水實際溶解氧的濃度，取 c=2.0

45、 mg/LT 混合液設計溫度，T=30 CR0=102X 9.17/0.82 X 0.95X 1.0X 8.08- 2.0X 1.02彳0-20=158.53 mg/h相應的最大時需氧量為R0max=132X 9.17/0.82 X 0.95X 1.0X 8.08- 2.0X 1.02扌0-20=206.09 mg/h3曝氣池的平均時供氧量 GS=R0X 100/0.3 EA丨那么GS=158.53X 100/0.3X 12=4404 m3/h曝氣池最大供氣量 GSmax= R0maxX 100/ 03 EA丨那么GSmax=206.09X 100/ 0.3X 12=5725 m3/h去除1k

46、g BOD5的供氣量m3空氣/kg BOD丨為空氣=4404/28.33=28.4 m3 空氣/kg BOD1 m3污水的供氣量m3空氣/m3污水為空氣=4404 X 24/104=10.57 m3 空氣/m 3 污水4B段曝氣池曝氣系統(tǒng)的空氣總用量除采用鼓風曝氣外，系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井中提升污泥，空氣量按回流污 泥量的8倍考慮，污泥回流比R值為100%,那么提升回流污泥所需空氣量為 8X 1.0X 104/24=3333 m3/h5空氣管路計算在每組三廊道曝氣池中每兩個相鄰廊道的隔墻處鋪設一根干管，共3根干管。每根干管上設7對曝氣管，共14條配氣豎管。曝氣池中共有 42條配氣豎管，那么

47、每根豎管的供氣量為5725/42=136.3 m3/h曝氣池平面面積為4X 6X 33=792 m2每個空氣擴散器的效勞面積按0.49 m2計算，那么所需空氣擴散器的總數(shù)為792/0.49=1617 個每個豎管上安裝的空氣擴散器的數(shù)目為1617/42=39個，取40個每個空氣擴散器的配氣量為 5725/ 42X 40=3.41 m3/h6空壓機的選定風壓損失PPa可按下式估算：P=H/X 9.8+15其中：1空氣擴散器淹沒水深，m空氣擴散裝置安裝在距離曝氣池底 0.2 m處，因此，空壓機所需壓力為P= 3.50.2X 9.8+15=47.34 k Pa供壓機供氣量最大量估計值m3/min丨為5

48、725+3333=9058 m/h=150.97 m3/min平均時供氣量估計量為 4404+3333=7737 riVh=128.95 m3/min根據(jù)所需壓力和空氣量，采用 LG60型空壓機4臺，該型空壓機風壓50 kPa風量60 m3/min。運行時3臺工作，1臺備用。曝氣池出水送往終沉池集配水井。曝氣池的出水通過管道送往終沉池集配水井，輸水管道的流量按最大時流量加上回流的污泥量進展設計，回流比為100%,那么輸水管的管徑為700 mm,管最大流速為 0.78 m/s。集配水井為外套筒構造，由 B段曝氣池過來的輸水管道直接進入層套筒，進展流量分配，通過兩根500 mm的管道送往2個終沉池

49、，管道最大水流速度為 0.76 m/s。3.3.6 A段中沉池中沉池采用普通幅流式沉淀池座數(shù) N=2，外表負荷q取1.0 m3/m2h。 單池外表積A=Q設/N q為A=1.3 X 104/2X 1.0X 24=270.83 m2 池子直徑D為D= 4A/ n1/2= 4X270.83/3.141/2=18.6 m,取 18 m 沉淀局部有效水深h2=qt，取沉淀時間t為2.0 h,那么h2=1.0X 2.0=2.0 m 沉淀局部有效容積V/=nD2/4 : h2=3.14X 182/4 : X 2.0=508.68 m 污泥局部所需的容積 V=T 1+RQ設X/N X+Xr :其中：T 沉淀

50、時間，1.0-2.0 h按1.0 h計算中沉池污泥局部所需容積為V=1.0 X 1+0.6X 1.3X 1c4 X 2000/24X 2X 2000+5333=118.2 m3 污泥斗容積V仁nh5D +Q2/3取污泥斗上部半徑r1=2 m ,下部半徑d=1 m ,污泥斗高度h5=1.0 m,那么V仁3.14X 1.0X 22+2 X 1+12/3=7.32 m3 污泥斗以上圓錐體局部污泥容積V2= n h4+r1R+R2/3設池底坡度 i 為 0.15,那么 h4=R- rj i=9- 2X 0.15=1.05 mV2=3.14X 1.05X 22+2X 9+92/3=113.2 m3容積較

51、核：V1+V2=7.32+113.2=120.52> 118.2,設計合理。 沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5其中超高hl取0.3 m,緩沖層高度h3取0.5 m,那么H=0.3+2.0+0.5+1.05+1.0=4.85 m中沉池的出水采用鋸齒堰，沉在底部的沉泥通過刮泥機刮至污泥斗，依靠靜水壓 力排除。出水通過管道流回集配水井外層套筒，管道管徑350 mm,管水流速度為0.78m/s，然后通過管徑為500 mm的管道送往B段曝氣池，管流速為0.76 m/s。3.3.7 B段終沉池終沉池采用普通幅流式沉淀池座數(shù)N=2，外表負荷q取0.5 m3/m 2h。 單池外表積A=Q設/

52、N q為A=1.3 X 104/2X 0.5X 24=541.67 m2 池子直徑D為D=4A/ n1/2=4X 541.67/3.141/2=26.3 m,取 26 m 沉淀局部有效水深h2=qt，取沉淀時間t為4.0 h,那么h2=0.5X 4=2.0 m 沉淀局部有效容積V/=nD2/4 : h2=3.14X 26/4X 2.0=1061.32 m 污泥局部所需的容積 V=T 1+RQ設X/N X+Xr :按2.0 h計算二沉池污泥局部所需容積為V=2.0 X 1+1.0X 1.3X 1dX 3450/24X 2X3450+6900 =361.1 m3 污泥斗容積V仁nh5d+Q2/3取

53、污泥斗上部半徑 滬3 m,下部半徑a=1.5 m,污泥斗高度h5=1.5 m,那么V仁3.14X 1.5X 32+3 X 1.5+1.52/3=24.7 m3 污泥斗以上圓錐體局部污泥容積V2= n h4n2+nR+R2 /3設池底坡度 i 為 0.15,那么 h4=R- rj i= 13-3x 0.15=1.5 mV2=3.14X 1.5X 32+3 X 13+132/3=340.7 m3容積較核：V1+V2=24.7+340.7=365.4> 361.1,設計合理。 沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5其中超高h1取0.3 m,緩沖層高度h3取0.5 m,那么H=0.3+2.

54、0+0.5+1.5+1.5=5.8 m終沉池的出水采用鋸齒堰，沉在底部的沉泥通過刮泥機刮至污泥斗，依靠靜水壓力排除。出水通過管道流回集配水井外層套筒，管道管徑350 mm,管水流速度為0.78m/s，然后通過管徑為500 mm的管道送往出水井，管流速為 0.76 m/s。污泥濃縮池采用豎流式污泥濃縮池，濃縮來自于中沉池和終沉池的剩余污泥。 總泥量計算A段剩余污泥 QSA=175.2 nf/d，含水率為98.5%; B段剩余污泥 QSB=81.6 nf/d ,含水率為99.5%=那么總泥流量為QS=QSA+QSB=175.2+81.6=256.8 mi/d 或 QS=2.97 L/s平均含水率 P= 175.2X 98.5%+81.6X 99.5%/ 175.2+81.6 =98.8% 中心管局部設計計算設濃縮池中心管流速v0為0.02 m/s,污水在濃縮池上升流速v取0.1 mm/s，濃縮時間 t=12 h,池數(shù) N=2。中心管面積 f=QS/N v0那么 f=2.97/2X 0.02X 1000 =0.0743 nf中心管直徑 d0=4f/ n1/2=4X 0.0743/3.14