A-O工藝污水處理工程設(shè)計

1、化肥廠廢水中的主要超標污染物指標為氨氮、硫化物、和總氟化物，水質(zhì)具有氨氮含量高并含有有毒的總氟化物及硫化物的特點；且此類污水的可生化性較差(主要是化學需氧量較低和氨氮含量較高)。A/O法生物去除氨氮原理：硝化反應(yīng)：NH4H2O2HNO8+2H+H2O反消化反應(yīng)：6NO345CH30H有機物)一5CO2T+7H2a6OH-+3N2化肥工業(yè)廢水A/O法處理工藝流程：一、污水處理廠工藝設(shè)計及計算(1)中格柵1.設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Q=15000/(24X3600)=0.174(m3/s)=174(L/s)則最大設(shè)計流量Qa戶0.174X1.53=0.266(m3/s)柵前流速V1=0.6m/s,過柵流

2、速V2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m,格柵間隙b=20mm柵前部分長度0.5m,格柵傾角a=60單位柵渣量1=0.05m3柵渣/103m污水(1)確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Qmax曳v1計算得：柵前槽寬2(5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2L10.025m2(6)過柵水頭損失(%)因柵條邊為矩形截面，取k其中e=B(s/b)4/3h0：計算水頭損失BI2Qmax20.266v1,0.60.94m,則柵前水深hB120.940.47m(2)柵條間隙數(shù)(n):柵條的間隙數(shù)nQmin0.266、sin60bhV=0.020.470.832.933(條)(3)柵槽有效寬度B=s

3、(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.02X33=0.98m(4)進水渠道漸寬部分長度LI旦且2tan10.980.940.05m(a1為進水渠展開角)2tan20h1khbkV2.一sin2g0.0132.42()30.02上sin6029.810.08mk：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時B=2.42(7)柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h2=0.3m,則柵前槽總高度H=h+h2=0.47+0.3=0.77m柵后槽總高度H=h+h+h2=0.47+0.08+0.3=0.85(8)格柵總長度L=L1+L+0.5+1.0+0.

4、85/tana=0.05+0.025+0.5+1.0+0.85/tan60=1.57m(9)每日柵謂量=QWHCDI=-2661030.05=0.87m3/d0.2m3/d1.53所以宜采用機械格柵精渣(10)計算草圖如下：(2)污水提升泵房1 .設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q=174L/s,泵房工程結(jié)構(gòu)按遠期流量設(shè)計2 .泵房設(shè)計計算污水提升前水位-4.30m(既泵站吸水池最底水位)，提升后水位3.97m(即細格柵前水面標高)。所以，提升凈揚程Z=3.97-(-4.30)=8.27m水泵水頭損失取2m從而需水泵揚程H=Z+h=10.27m再根據(jù)設(shè)計流量174L/s=483m3/h，采用2臺MF系列污水

5、泵，單臺提升流量542n3/s。采用ME系列污水泵(8MF-13B2臺，一用一備。該泵提升流量540560m/h,揚程11.9m,轉(zhuǎn)速970r/min,功率30kW占地面積為冗52=78.54m2,即為圓形泵房D=10m,高12m,泵房為半地下式，地下埋深7m水泵為自灌式。計算草圖如下：(3)細格柵1 .設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Q=174L/s柵前流速V1=0.6m/s,過柵流速V2=0.8m/s柵條寬度s=0.01m,格柵間隙b=10mm柵前部分長度0.5m,格柵彳K角a=60單位柵渣量1=0.10m3柵渣/103n3污水2 .設(shè)計計算(2)柵條間隙數(shù)nQ_maxsin0.266sin6065.8

6、66bhv20.010.470.8設(shè)計兩組格柵，每組格柵間隙數(shù)n=33條(3)柵槽有效寬度R=s(n-1)+bn=0.01(33-1)+0.01X33=0.65m所以總才寬為0.65X2+0.2=1.5m(考慮中間隔墻厚0.2m)(4)進水渠道漸寬部分長度LI曳且1.50.940.77m(其中a1為進水渠展開角)2tan12tan20(5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2L10.385m2(6)過柵水頭損失(%)因柵條邊為矩形截面，取k=3,則其中=p(s/e)4/3he：計算水頭損失k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取k=3阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當為矩形斷面時B=2

7、.42(7)柵后槽總高度(H)取柵前渠道超高h2=0.3m,則柵前槽總高度Hi=h+h2=0.47+0.3=0.77mBI(1)確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式、1計算得柵前槽寬2Qmax20.266v10.60.94m,則柵前水深hB120.940.47m柵后槽總高度H=h+h+h2=0.47+0.205+0.3=0.975m(8)格柵總長度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tana=0.77+0.385+0.5+1.0+0.77/tan60=3.1m(9)每日柵渣量二Q平均日尸至1030.1=1.74m3/d0.2m3/d所以宜采用機械格柵精渣1.53(10)計算草圖如下：(4

8、)沉砂池采用平流式沉砂池1 .設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量：Q=266L/s(按2010年算，設(shè)計1組，分為2格)設(shè)計流速：v=0.3m/s水力停留時間：t=30s2 .設(shè)計計算(1)沉砂池長度：L=vt=0.3X30=9.0m(2)水流斷面積：A=Q/v=0.266/0.25=1.06m2(3)池總寬度：設(shè)計n=2格，每格寬取b=1.2m0.6m,池總寬B=2b=2.4m(4)有效水深：h2=A/B=1.06/2.4=0.44m(介于0.251m之間)(5)貯泥區(qū)所需容積：設(shè)計T=2d,即考慮排泥間隔天數(shù)為2天,則每個沉砂斗容積:Q1Txi0.75104233V15-0.15m2K1021.5310(每

9、格沉砂池設(shè)兩個沉砂斗，兩格共有四個沉砂斗)其中x：城市污水沉砂量3m7105布，K:污水流量總變化系數(shù)1.53(6)沉砂斗各部分尺寸及容積：設(shè)計斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為60,斗高hd=0.5m,則沉砂斗上口寬：a2hda120.50.51.1mtan60tan60沉砂斗容積：Vhd-(2a22aa12a：)05(21.1221.10.520.52)0.34m3(略大于，符合要求)66(7)沉砂池高度：采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06,坡向沉砂斗長度為,L2a9.021.1，L23.4m22則沉泥區(qū)高度為h3=hd+0.06L2=0.5+0.06X3.4=0.704m池總高

10、度H:設(shè)超高h1=0.3m,H=h+h2+h3=0.3+0.44+0.704=1.44m(9)出水漸窄部分長度:L3=L1=1.43m(10)校核最小流量時的流速：最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=266/1.53=174.4L/s貝UVmin=Q平均日/A=0.1744/1.06=0.1650.15m/s,符合要求(11)計算草圖如下：(5)初沉池1初沉池的計算(輻流式)1 .沉淀部分的水面面積：設(shè)表面負荷q=1.0m3/m2h,設(shè)池子的個數(shù)為2,則(其中q=1.02.0m3/m2h)F=(8)進水漸寬部分長度：L”2Btan202.420.94tan201.43m2 .池子直徑:J24

11、7817.4(m),D取18m.,3.143 .沉淀部分有效水深：設(shè)t=1.5h,則h2=qt=2.0X1.5=3.0m.(其中h2=24m4.沉淀部分有效容積：V=Qmax/ht=150001.53/(3X1.5)=5100n35.污泥部分所需的容積：Vc一進水懸浮物濃度(t/m3)c2一出水懸浮物濃度r一污泥密度，其值約為1o污泥含水率6.污泥斗容積：設(shè)r1=2m,r2=1m,a=60,貝h5=(r1-r2)tg=(2-1)tg60=1.73mVI=hs/3(r12+21+22)=3.14X1.73/3X(22+2X1+12)=12.7m37.污泥斗以上部分圓錐體部分污泥體積：設(shè)池底徑向坡

12、度為0.05,則h4=(R-j)X0.05=(16-2)X0.05=0.7mV2=h4/3(R2+Rr1+r12)=3.14X0.7/3X(162+16X2+22)=213.94m38 .污泥總?cè)莘e：V=V+V2=12.7+213.94=226.64129m39.沉淀池總高度：設(shè)h1二0.3m,h3=0.5m,則H=h+h2+ha+h4+%=0.3+3.75+0.5+0.7+1.73=6.98m10.沉淀池池邊高度：H=h1+h2+h3=0.3+3.75+0.5=4.55m11.徑深比：D/h2=32/3.75=8.53(符合612范圍)c4FD第四節(jié)缺氧池1 .設(shè)計參數(shù):池深h=4.5m,方

13、形池設(shè)計流量：=173.6L/s生物脫氮系統(tǒng)進水總凱氏氮濃度：=40g/生物脫氮系統(tǒng)出水總氮濃度：=15g/在20c時，取值0.04g,對于溫度的影響可用式修正，溫度設(shè)為10Co排出生物脫氮系統(tǒng)的剩余污泥量：，gMLVSS/d2 .設(shè)計計算：（1）缺氧區(qū)池體容積：=0.750.5kgMLVSS/gVn一缺氧區(qū)（池）容積（m3；Q生物反應(yīng)池白設(shè)計流量（m3/d）;一生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，取=3（gMLSS/L）;一生物反應(yīng)池進水總凱氏氮濃度（mg/L）;一生物反應(yīng)池出水總氮濃度（mg/L）;IXv一排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量（kgMLVSSg）一污泥總產(chǎn)率系數(shù)（kgSS/kgBO

14、D5,應(yīng)通過試驗確定。無試驗條件時；系統(tǒng)有初沉池時取0.30.85;取0.5一活性污泥中VS新占比例，取0.75;So、Se-生物反應(yīng)池進出水五日生化需氧量濃度（mg/l）。第五節(jié)好氧池1設(shè)計參數(shù)：采用推流式曝氣池作為系統(tǒng)的好氧池。去除率：94.3%2設(shè)計計算：（1）好氧硝化區(qū)容積：0.67500350-一55984.4kg/d1000(10.0512)好氧區(qū)設(shè)計7?泥泥齡，取12d采用兩組好氧池，每組容積為：9900/2=4950池深取4.5m,每組面積F=4950/4.5=1100池寬取6米,池長為11000/6=183.3m；B/H=6/4.5=1.33,與1-2間,L/B=183.3/

15、6=30.510,符合。每組設(shè)3條廊道，廊道長=183.3/3=61.1m池超高0.5m,總、高H=4.5+0.5=5m(2)曝氣量計算：本設(shè)計采用鼓風曝氣系統(tǒng)。平均時需氧量的計算其中：(2)最大時需氧量的計算根據(jù)原始數(shù)據(jù)k=1.28(3)每日去除的BOD值(3)供氣量計算：采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設(shè)于距池底0.2m處，淹沒水深4.3m計算溫度定為30C0水中溶解氧飽和度：CS(2O)=9.17mg/L;CS(3O)=7.63mg/L(1)空氣擴散器出口處的絕對壓力(Pb)計算如下:Pb=1.013X105+9.8X103H=1.013X105+9.8X103x4.3=1.434X10

16、5Paa日產(chǎn)泥量為： 變且1btm(2)空氣離開曝氣池面時，氧的百分比按下式計算：(3)0t=21(1-EA)/79+21(1-EA)X100%EA空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)X膜型中微孔空氣擴散器，取值12%代入EA值，得：0t=21(1-0.12)/79+21(1-0.12)X100%=18.96%(3)曝氣池混合液中平均氧飽和度(按最不利的溫度條件考慮)按下式計算，即：Cs“T)=Cs(Pb/2.026X105+Q/42)最不利溫度條件按30c考慮，代入各值，得：Csb(30)=7.63X(1.434/2.026+18.96/42)=8.84mg/L(4)換算為在20c條件下，脫氧清水的

17、充氧量，按下式計算，即：RO=R/(-C)取值=0.82;=0.95;C=2.0;=1.0代入各值，得：R0=X9.17/0.82X(0.95X1.0X8.84-2.0)乂1.024(3020)=142kg/h相應(yīng)的最大時需氧量為：R0=X9.17/0.82X(0.95X1.0X8.84-2.0)乂1.024(3020)=218kg/h(5)曝氣池平均時供氣量按下式計算，即：Gs=R0/(0.3EA)X100代入各值，得：Gs=142/(0.3X12)X100=3944n3/h(6)曝氣池最大時供氣量:Gs=218/(0.3X12)X100=5056n3/h本系統(tǒng)的空氣總用量：除采用鼓風曝氣外

18、，本系統(tǒng)還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的8倍考慮，污泥回流比R取值60%這樣提升污泥所需空氣量為：8X0.6X15000/24=3000m3/h總需氣量：5056+3000=8056m/h(4)剩余污泥量W=a(1)降解BODf成污泥量：(2)內(nèi)源呼吸分解泥量：Wv=fx=0.753300=2475mg/L=2.475kg/W2=bvx=0.055244.72.475=649.3kg/L(3)不可生物降解和惰性懸浮物量(NVSS該部分占總TSS的約50%(4)剩余污泥量：W=0.338522.70.5=1406.25kg/d(7)二沉池1.沉淀部分水面面積F,根據(jù)生物處理段

19、的特性，選取二沉池表面負荷q1.5(m3/(m2h),(其中q=1.01.5m3/(m2h)2 .池子直徑D檸J4318.820.2(m)設(shè)兩座輻流式沉淀池，n=2,則有Fnq22950318.8(m2)2421.53.沉淀部分的有效水深h,設(shè)沉淀時間:t2.5(h)(其中t=1.52.5h),則(3)貯泥斗容積：為了防止磷在池中發(fā)生厭氧釋放，故貯泥時間采用Tw=2h,二沉池污泥區(qū)所需存泥容積:1147.522(11)33002433006600則污泥區(qū)高度為：h2Vw12750.4mF318.8(4)二沉池總高度：取二沉池緩沖層高度h3=0.4m,超高為h4=0.3m則池邊總高度為：h=h1

20、+h+h3+h4=3.75+0.4+0.4+0.3=4.85m設(shè)池底度為i=0.05,則池底坡度降為則池中心總深度為：H=h+h=4.85+0.53=5.38m(5)校核堰負荷:徑深比D旦5.54h1h34.15堰負荷：1147.515.9m3/(d.m)0.18L/(s-m)2L/(sm)D3.1423以上各項均符合要求(6)輻流式二沉池計算草圖如下：(8)剩余污泥泵房1.設(shè)計說明污水處理系統(tǒng)每日排出污泥干重為2X,即為按含水率為99%計的污泥流量2Q=2X230.365m3/d=460.73m3/d=19.2m3/h2 .設(shè)計選型(1)污泥泵揚程：2Tw(1R)QXXXr3127.5m輻流

21、式濃縮池最高泥位(相對地面為)-0.4m,剩余污泥泵房最低泥位為-(5.34-0.3-0.6)-4.53m,則污泥泵靜揚程為H0=4.53-0.4=4.13m,污泥輸送管道壓力損失為4.0m,自由水頭為1.0m,則污泥泵所需揚程為H=H0+4+1=9.13m(2)污泥泵選型：選兩臺，2用1備，單泵流量Q2Q2=5.56m3/h。選用1PN污泥泵Q7.2-16n3/h,H14-12m,N3kW1(3)剩余污泥泵房：占地面積LXB=4m3m,集泥井占地面積-3.0mH3.0m2(9)濃縮池1 .濃縮池的設(shè)計：2 .設(shè)計參數(shù)進泥濃度：10g/L污泥含水率R=99.0%每座污泥總流量：Qa=2303.65kg/d=230.365m3/d=9.6m3/h設(shè)計濃縮后含水率P2=96.0%污泥固體負荷：qs=45kgSS/(mf.d)污泥濃縮時間：T=13h貯泥時間：t=4h3 .設(shè)計計算4 1)濃縮池池體計算：每座濃縮池所需表面積：AQw2303.6551.2n2qs45濃縮池直徑D產(chǎn)w8.08maD=8.1mQw230.3653232水力負何u-27.6m/(m.d)0.318m/(m.h)A3.12有效水深：h1=uT=0.31813=4.14m取h1二4.2m濃縮池有效容積：M=Ah1=51.24.2=215.04m3(2)排泥