2萬噸污水處理廠工藝計(jì)算書

1、一a2/o工藝的設(shè)計(jì)1.1 a2/o工藝說明根據(jù)處理要求，我們需計(jì)算二級處理進(jìn)水碳氮比值和總磷與生化需氧量的比值，來判斷a2/o工藝是否適合本污水處理方案。 1. 設(shè)計(jì)流量：q20000m/d=833.3m/h 原污水水質(zhì)：cod320mg/l bod180 mg/l ss200 mg/l tn38mg/l tp4mg/l nh3-n26 mg/l一級處理出水水質(zhì)：cod330（120%）264mg/l bod180（110%）160mg/l ss200（130%）140 mg/l二級處理出水水質(zhì)：bod10mg/l ss10 mg/l nh3-n5mg/l tp1 mg/l tn15 mg/

2、l cod=50 mg/l 其中：8 0.06 符合a2/o工藝要求，故可用此法。1.2 a2/o工藝設(shè)計(jì)參數(shù) bod5污泥負(fù)荷n0.071kgbod5/(kgmlssd)好氧段do2 缺氧段do0.5 厭氧段do0.2回流污泥濃度xrmg/l 污泥回流比r100% 混合液懸浮固體濃度 x3000mg/l混合液回流比r內(nèi)：tn去除率ytn60%r內(nèi)100%150% 取r內(nèi)200%1.3設(shè)計(jì)計(jì)算（污泥負(fù)荷法）硝化池計(jì)算 （2） 硝化細(xì)菌最大比增長速率 =0.47e0.098（t-15） =0.47e0.098（t-15） =0.3176d-1 （2） 穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下硝化菌的比增長速率 n= =0

3、.399d-1 （3） 最小污泥齡 cm cm=1/n=2.51d（4） 設(shè)計(jì)污泥齡 = 為保證污泥穩(wěn)定 ， 取20d。式中： df設(shè)計(jì)因數(shù)，為sfpf 其中sf為安全因數(shù)，取3，pf為峰值因數(shù)取1-2 cm最小污泥齡 ，為2.51d反應(yīng)池計(jì)算（1) 反應(yīng)池容積v15022m，取15100 m（2) 反應(yīng)池總水力停留時(shí)間 t18.02(h)（3) 各段水力停留時(shí)間和容積厭氧：缺氧：好氧1:2:5.4 厭氧池水力停留時(shí)間：t118.022.14h,取2.2h厭氧池容積：v12.2833.31833m 缺氧池水力停留時(shí)間：t12t1=2.224.4h缺氧池容積：v14.4833.33666m好氧池

4、水力停留時(shí)間：t3=5.42.211.88h好氧池容積：v3=5.418339898m（4) 校核氮磷負(fù)荷kgtn（kgmlssd）好氧段總氮負(fù)荷0.0110.05（符合要求）厭氧段總氮負(fù)荷0.0060.05（符合要求）（5) 剩余污泥（取污泥增長系數(shù)y0.6，污泥自身氧化率kd0.05）（1） 降解bod5生成污泥量w1a（sa-se）q 0.5(160-10)24833.3 1450kg/d（2） 內(nèi)源呼吸分解污泥量 w2bv 0.0530009898 1484.7kg/d（3） 不可生物降解和惰性懸浮物量 w3（140-10）24833.30.51300kg/d 剩余污泥ww1-w2+w

5、31265kg/d或者w=px+ps px=yq（s0-se）-kdvxv ps=（tss-tsse）0.5px=0.620000（0.16-0.02）-0.051510030.5+（0.14-0.01）200000.5=1848 kg/d取大值1900 kg/d。（6) 反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘ev15100m設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積v15100/27550m缺氧和厭氧段取有效水深6.0m，曝氣段有效水深取5.8m，廊道寬b5.8m單個(gè)曝氣池長度l38.2m校核：（滿足12）取超高1.0m，則反應(yīng)池總高h(yuǎn)611m厭氧池尺寸見圖紙缺氧池尺寸lb25.512m厭氧池尺寸lb12.812m1.4曝

6、氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，空氣擴(kuò)散裝置安設(shè)在水下h=5.6m處；計(jì)算水溫設(shè)為25；曝氣池出口處溶解氧濃度c=2mg/l。確定需氧量按公式計(jì)算式中o2-混合液需氧量，kgo2/d； -活性污泥微生物每代謝1kgbod所需要的氧量，以kg計(jì)，本設(shè)計(jì)取0.5； q-污水流量，m3/d； -每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，本設(shè)計(jì)取0.15； v-曝氣池容積，m3，本設(shè)計(jì)中為4944m3。代入各值，則有單組需氧量 =2220.7kgo2/d計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度1）空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對壓力 =1.56105pa2）取氧轉(zhuǎn)移速率ea=18%，氣泡離開池表面時(shí)，氧的百分

7、比 3）確定計(jì)算水溫25c以及及20c下的氧的飽和度，查排水工程下冊附錄1，得： 則：曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度， =10.05mg/l 計(jì)算20c時(shí)脫氧清水的需氧量 式中、均為修正系數(shù)，在計(jì)算溫度下=0.7，=0.95。計(jì)算平均時(shí)供氣量空氣管路系統(tǒng)計(jì)算 1）總壓力損失計(jì)算 單組曝氣池平面布置如下：單組a/a/o池空氣管平面布置斬首如圖，每組a/a/o池設(shè)三根干管，b、c干管上均設(shè)5對配氣豎管，a、d干管上均設(shè)5支配氣豎管，全曝氣池共設(shè)30條配氣豎管。每根豎管的供氣量為：曝氣池平面面積為：8.5347.02=1199m2 每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.70m2計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為：個(gè) 為

8、安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用1800個(gè)空氣擴(kuò)散器，每個(gè)豎管上安設(shè)的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為：個(gè)每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：選用byw-型固定式平板型微孔曝氣器，服務(wù)面積為s=0.30.75m2，阻力為300mm h2o。 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（參見圖），用以進(jìn)行計(jì)算。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計(jì)算管路。在空氣流量變化處設(shè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號后列表進(jìn)行空氣計(jì)算。由空氣計(jì)算管道一覽表中11項(xiàng)各值累加，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：微孔曝氣頭的損失為3.04kpa，則總壓力損失為2.857+3.04=5.897kpa為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值9.8kpa。2） 空壓機(jī)的選定空

9、氣擴(kuò)散器裝置在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為：p=（4.5-0.2+1.0）9.8=51.94kpa空壓機(jī)供氣量為：28800m3/d 2=40m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量，選用rf-250a型羅茨鼓風(fēng)機(jī)三臺、二用一備，空壓機(jī)風(fēng)壓68.6kpa,風(fēng)量58.9m3/min，電動機(jī)功率p=110kw。4、污水、污泥處理流程水力計(jì)算4.1 污水流程4.1.1 污水處理流程水力計(jì)算（1）水力計(jì)算線路 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。圖4.1 水力計(jì)算流程（2）水力計(jì)算結(jié)果由處理水排出口逆推計(jì)算，各管段的水力損失如表4.1所示：表4.1 管段水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物連接

10、管管道長度l（m）設(shè)計(jì)流量(l/s)管徑d(mm)坡度 i/流速 v (m/s)充滿度沿程水頭損失h1（m）局部阻力系數(shù)局部水頭損失h2（m）水頭損失h=h1+h2（m）h/dh上端名稱下端名稱計(jì)量槽出水口15409.518000.960.8110.80.014 0.000 0.000 0.014 二沉池消毒渠35204.756001.110.7210.60.039 4.630 0.122 0.161 配水井2二沉池30204.756001.110.7210.60.033 1.070 0.028 0.062 a2/o池配水井2125204.756001.110.7210.60.139 3.09

11、0 0.082 0.221 配水井1a2/o池30204.756001.110.7210.60.093 2.080 0.055 0.188 計(jì)量槽配水井170204.756001.110.7210.60.122 3.090 0.082 0.275 表4.2 明渠水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物連接管渠（明渠）管道長度l（m）設(shè)計(jì)流量(l/s)明渠寬w(mm)坡度i/流速v(m/s)水深h（m）沿程水頭損失h1（m）局部水頭損失h2（m）水頭損失h=h1+h2（m）上端名稱下端名稱沉砂池計(jì)量槽3204.7510000.180.410.50.0010.001 0.001 細(xì)格柵沉砂池8409.5110000.

12、720.820.50.0060.008 0.014 提升泵細(xì)格柵4409.5110000.720.820.50.0030.004 0.007 4.1.2各構(gòu)筑物自身水頭損失根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及經(jīng)驗(yàn)取值，各構(gòu)筑物自身水頭損失如下：消毒渠：0.2m 配水井：0.3m 二沉池：0.6m a2/o池：0.5m 計(jì)量堰：0.17m 沉砂池：0.3m細(xì)格柵：0.15m 粗格柵：0.11m 4.1.3 高層計(jì)算 市政排水管網(wǎng)接入污水廠的污水干管管底標(biāo)高為318.361m。經(jīng)過整平，污水處理廠地面的平均設(shè)計(jì)標(biāo)高取為322.500米（并作為相對0.000）。排入水體為附近的榮峰河，其50年一遇的洪水位為314米，污

13、水廠的地面標(biāo)高與榮峰河水面標(biāo)高相差較遠(yuǎn)，所以污水廠各構(gòu)筑物的控制標(biāo)高基本不受榮峰河水面高度的限制。在廠區(qū)內(nèi)先確定二沉池的標(biāo)高，再推求各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高。水面標(biāo)高=前一構(gòu)筑物水面標(biāo)高ilv2/2g構(gòu)筑物自身損失富余水頭，富余水頭取0.05m。 表4.3 各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高 單位：m 構(gòu)筑物水面標(biāo)高有效水深總高h(yuǎn)底部標(biāo)高頂部標(biāo)高出水口321.000-計(jì)量槽322.369 0.601.00 321.769 322.769 消毒渠322.589 1.291.79 321.299 323.089 二沉池沉淀部分323.000 2.30 5.30 320.700 323.500 泥斗318.2001

14、.43318.200配水井2323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 a2/o池好氧區(qū)323.982 4.50 5.10 319.482 324.582 缺氧區(qū)324.182厭氧區(qū)324.282配水井1324.970 3.00 3.60 321.670 325.270 計(jì)量堰325.389 0.60 0.95 324.789 325.739 沉砂池沉砂部分325.740 0.60 2.74 325.140 326.360 砂斗部分-1.52 323.620 細(xì)格柵柵后325.954 0.90 1.10 325.054 326.154 柵前326.104 0.90 0.

15、95 325.204 集水井318.739 3.00 7.42 315.739 322.800 粗格柵柵后318.739 0.70 5.16318.034 322.800 柵前318.844 0.70 5.05 318.144 4.2.污泥流程4.2.1 流程水力損失 污泥流動中水頭損失計(jì)算方法與污水相同，從控制點(diǎn)標(biāo)高開始，含水率為99%99.5%，污泥在管道中水力特性與污水相似，當(dāng)含水率在90%92%時(shí)，則與污水相比水頭損失增加很多。在設(shè)計(jì)污水管道時(shí)，應(yīng)采用較大流速，使污泥處于紊流狀態(tài)，則各管路損失如下表所示：污泥管路計(jì)算設(shè)計(jì)流量（l/s）規(guī)格（m/s)長度（m）水頭損失（m）二沉池至污泥泵

16、房316.81dn5001.61200.14污泥泵房至儲泥池17.23dn1000.55600.42污泥泵房至厭氧池270.83dn5001.381700.87污泥泵房至配水井141.67dn2500.851400.694.2.2 高層計(jì)算 污泥處理各構(gòu)筑物標(biāo)高如表4.5所示。表4.4 各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高 單位：m 構(gòu)筑物水面標(biāo)高有效水深總高h(yuǎn)底部標(biāo)高頂部標(biāo)高污泥泵房323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 儲泥池323.0002.002.50321.000323.5002.2.3 計(jì)算公式（1） 濃縮池的面積： （2-1）式中：q為污泥量(m3/d)；c為污泥固體

17、濃度(kg/l)； m為污泥固體通量kg/(m2d)。（2） 濃縮池的直徑: （2-2）式中：a1 為單池面積，；n為池子個(gè)數(shù)。（3） 濃縮池的高度： 在缺少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，把重力濃縮池的深度劃分為五部分，即： 濃縮池工作部分并有效水深高度h1: （2-3）式中：t為濃縮時(shí)間（12ht24h）；q為污泥量(m3/d)；a為濃縮池面積m2。濃縮池超高h(yuǎn)2,一般取0.5m。緩沖層高度h3,一般取0.5m。刮泥設(shè)備所需池底坡度造成的深度h4: （2-4）式中：i為池底坡度，根據(jù)排泥設(shè)備取1：10；d為池子直徑m。泥斗深度h5:根據(jù)排泥間隔計(jì)算泥斗容積后（正圓臺）確定高度： （2-5）式中：d為圓臺上口直

18、徑；d為圓臺下底直徑；為泥斗壁與水平面的傾角，不小于50。濃縮池有效深度： （2-6）濃縮池總深度： （2-7）2.3具體設(shè)計(jì)計(jì)算（4） 計(jì)算進(jìn)泥量與污泥固體濃度二沉池排放的剩余污泥量，污泥濃度，即316m3/d,濾布濾池排放的污泥量，污泥濃度,即200m3/d,其他排水暫不統(tǒng)計(jì)進(jìn)泥量q:qmax=q*k=516*1.48=763,取800m3/d進(jìn)泥的污泥固體濃度c：（3） 濃縮池的面積已知進(jìn)泥為混合污泥，污泥固體通量根據(jù)表2.1取，則得：采用2個(gè)濃縮池，有（4） 濃縮池的直徑由公式（2-2）得：，取13m。（5） 濃縮池的高度取有效水深3.5m，核算停留時(shí)間為，滿足要求。超高：取池底坡度，則池底坡度造成的深度h4由公式（2-4）得：污泥混合后濃度為4.06g/l，取進(jìn)泥密度為1000kg/m3,則可以近似的認(rèn)為濃縮池進(jìn)泥的含水率為，濃縮后污泥的含水率，計(jì)算得濃縮后污泥體積為：則產(chǎn)生的污泥量為：取泥斗儲泥時(shí)間，則兩次排泥的間隔每池產(chǎn)生的污泥量為： ,采用的泥斗為圓臺形；泥斗斗底傾角