AB法污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

1、目錄摘要 1前言 21. 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算 63.1污水處理程度確實(shí)定 63.2污水處理工藝流程的選擇 63.3各處理單元設(shè)計(jì)計(jì)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(jī) 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(jié)論 30參考文獻(xiàn) 31致 32AB法污水處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)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(fù)荷活性污泥法，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)一般為不設(shè)初沉池， A段和B段的回流系統(tǒng)分開。A段和B段負(fù)荷在極為懸殊 的情況下運(yùn)行。A段污泥負(fù)荷高、污泥齡短、產(chǎn)泥量多， B段污泥負(fù)荷低、污泥齡長(zhǎng)、產(chǎn)泥量較少。兩段的沉淀池外表負(fù)荷差異也較大。AB法產(chǎn)泥量較大，需設(shè)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(shí)使污水得到較大程度處理。本設(shè)計(jì)中選用的各參數(shù)數(shù)據(jù)參考現(xiàn)運(yùn)行AB法污水廠的經(jīng)歷數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：AB法，負(fù)荷，設(shè)計(jì)，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(dāng)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(kuò)大和人口的增加，水環(huán)境污染成了一個(gè)重要問題?！碍h(huán)境保護(hù)是我國(guó)的根本國(guó)策，是維持開展的必要組 成局部。對(duì)次，各級(jí)政府給予了高度重視，加大了對(duì)城市污水處理廠工程的投資力度， 引進(jìn)了許多國(guó)外先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)備；國(guó)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(shù)，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(guó)城市

8、污水處理事業(yè)迅速開展起到了推動(dòng)作用。污水處理廠多以二級(jí)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(yīng)用較廣，其作用機(jī)理是利用污水中所含的有機(jī)物作底物， 通過污泥中的微生物對(duì)有機(jī)物的吸附降解到達(dá)處理污染的效果?；钚晕勰喾ń?jīng)過幾十 年來的運(yùn)用和改進(jìn)，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(guó)亞琛大學(xué) B.B?hnke教授于70年代中期開 創(chuàng)，80年代初開場(chǎng)應(yīng)用的工程實(shí)踐。AB工藝是根據(jù)微生物生長(zhǎng)繁殖及其基質(zhì)代的關(guān)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(fù)荷下，使微生物處于快速增長(zhǎng)期以發(fā)揮其對(duì)有機(jī)物的快速吸附作用；維持B段在極高負(fù)荷下運(yùn)行，利用長(zhǎng)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(yùn)行穩(wěn)定性、工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面均有明顯優(yōu) 勢(shì)。1、設(shè)計(jì)原始資料某城鎮(zhèn)生活污水資料：平均水量 Q=1 x I04m3/d，時(shí)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(diǎn)：污水以有機(jī)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(biāo)BOD5、COD和SS相對(duì)國(guó)一般城市污水較高，同時(shí)有脫氮要求。 污水處理廠投產(chǎn)時(shí)，多數(shù)重點(diǎn)污染源治理工程已投入運(yùn)行。針對(duì)以上特點(diǎn)以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。2.2工藝比擬根據(jù)國(guó)外已運(yùn)行污水處理廠的調(diào)查，要到達(dá)確定的治理目標(biāo)，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(yīng)用年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)歷，處理效果可靠。自20世紀(jì)70年代以來，隨著污水處理技術(shù)的開展，本方法在工藝及設(shè)備等方面又有了很 大改進(jìn)。在工藝方面，通過增加工藝構(gòu)筑物可以成為“A/O &q

11、uot;或“ A2/O "工藝，從而實(shí)現(xiàn)脫N和P。在設(shè)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(yùn)行費(fèi)。國(guó)外以運(yùn)行的型污水處理廠，如鄧家村12m3/d、某紀(jì)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(guó)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(shè)計(jì)流量為455萬m3/d。普通活性污泥法如設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行管理得當(dāng)，出水 BOD5可到達(dá)10 20mg/L。它 的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理困難，基建投資及運(yùn)行 費(fèi)均較高。國(guó)已建的此類污水處理廠

12、，基建投資一般為1000-1300元/m3,運(yùn)行費(fèi)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(shù)，是20世紀(jì)50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年以來，這項(xiàng)技術(shù)在 歐洲、北美、南非、澳大利亞等國(guó)家以被廣泛采用，工藝及構(gòu)筑有了很大的開展和進(jìn) 步。據(jù)報(bào)道，1963-1974年英國(guó)共興建了 300多座氧化溝，美國(guó)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(guó)路維希港的BASF污水處理廠，設(shè)計(jì)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(jiǎn)單、構(gòu)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(duì)于中小型污水處理廠，為節(jié)省投資或降低維護(hù)管理難度時(shí)，會(huì)得到首選。其處理效 果好且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5和SS的排放標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)行方式適宜時(shí)還能實(shí) 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(shí)要做大量改造工作。 同時(shí)該工藝還具有較強(qiáng)沖擊負(fù)荷承受能力、剩余污泥少污泥穩(wěn)定程度好、機(jī)械設(shè)備少 等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)有脫氮的處理要求時(shí)，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(dāng)僅要求去除BOD5而在脫氮方面不作要求時(shí)，對(duì)于污水廠采用氧化溝工藝運(yùn)行 費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，不占優(yōu)勢(shì)。但是該工藝因存在污泥中的有機(jī)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(yùn)行費(fèi)用方 面不具有優(yōu)勢(shì)。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(xiàng)新技術(shù)，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(yīng)用。目前國(guó)一些運(yùn)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(yùn)行和凈化機(jī)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(duì)高濃度難生物降解污水，SBR工藝可省去二沉池、污泥回流設(shè)施，某些情況下還可省去調(diào)節(jié)池和初沉池，因而使整 個(gè)工程占地減少、投資降低。另外，該工藝還具有較強(qiáng)的沖擊負(fù)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(shí)現(xiàn)脫氮除磷功能等優(yōu)點(diǎn)。但該工藝要求配備專用排水裝置和自動(dòng)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(yùn)行。由于是間歇運(yùn)行，該工藝空氣擴(kuò)散器堵塞的 可能性大于傳統(tǒng)活性污泥法，假設(shè)采用大氣泡空氣擴(kuò)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(guó)亞琛大學(xué)B.B?hnke教授于70年代中期開創(chuàng)，80年代初開場(chǎng)應(yīng)用于工程實(shí)踐。該工藝對(duì)進(jìn)水負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、污泥不 易膨脹、較好的脫氮除磷效果等優(yōu)點(diǎn)。由于其具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、對(duì)pH值變化和 有毒物質(zhì)具有明顯緩沖作用

16、的特點(diǎn)，故主要應(yīng)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(yùn)行和設(shè)計(jì)、規(guī)劃之中。德國(guó)有 34座污水處理廠采用AB法工藝。國(guó)一些運(yùn) 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(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)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(dòng)力學(xué)的角度出發(fā)，采用了 經(jīng)濟(jì)合理的二段處理工藝流程；根據(jù)微生物的生長(zhǎng)、繁殖規(guī)律及其對(duì)有機(jī)質(zhì)的代關(guān)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(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)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(shí)，再建B段，這樣既容易實(shí)施，也可帶來巨大的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，比擬符合我國(guó)的國(guó)情。另外，我國(guó)已建的2級(jí)污水處理廠普遍存在著超負(fù)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(guó)外有關(guān)污水處理廠實(shí)踐證明是行 之有效的，而且具有投資小、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。AB法需增加一些構(gòu)筑物和設(shè)施如曝氣池、回流設(shè)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(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書中原始數(shù)據(jù)進(jìn)展的工藝分析和對(duì)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(yīng)該結(jié)合技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面綜合評(píng)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(yùn)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(shì)。本設(shè)計(jì)任務(wù)中有機(jī)物濃度較大，對(duì)于氧化溝在運(yùn)行時(shí)的能耗、 運(yùn)行費(fèi)用較高，不選用此工藝。而 SBR工藝對(duì)于排水裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)要求較高， 設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，考慮到城鎮(zhèn)污水廠經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)問題，不選此工藝方法。因此，結(jié)合實(shí)際情況和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素，本次設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)效益。3、設(shè)計(jì)計(jì)算3.1污水處理程度確實(shí)定本設(shè)計(jì)采用AB法處理上述廢水，處理出水水質(zhì)要求到達(dá)？污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)？一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)GB89781996。查？虧水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)？一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中排放水質(zhì)指標(biāo)

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(shè)=KZ Q =1.3x 10m3/d=150.46L/s污水中SS的處理程度根據(jù)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)，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(jī)污染為主， 去除目標(biāo)為SS和BOD

21、5及局部含氮污 染物。本設(shè)計(jì)米用AB法處理，在兩段曝氣池降解有機(jī)物的同時(shí)，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(yùn) 脫水機(jī)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(shè)計(jì)計(jì)算格柵格柵設(shè)在處理構(gòu)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(shè)施的正常運(yùn)行。本設(shè)計(jì)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(jìn)入曝氣沉砂池。 柵槽寬度設(shè)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(shè)/ 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(shè)Sin a! 1/2/N b h vn=0.15046X 1/ 1X 0.015X 0.5X 0.8=26 個(gè)設(shè)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(shè)計(jì)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(zhǎng)度柵槽總長(zhǎng)度 L=l1

24、+l2+1.0+0.5+H1/tg a其中：l1進(jìn)水渠道漸寬局部長(zhǎng)度，11=B- B1/2tg a1；l2柵槽與出水渠道漸縮局部長(zhǎng)度，12=11/2 ；H1 柵前槽高，H仁h+h2=0.5+0.3=0.8 m ；a1進(jìn)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(shè)計(jì)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(jī)械除污設(shè)備。曝氣沉砂池本設(shè)計(jì)中選用曝氣沉

25、砂池，它主要是使顆粒碰撞摩擦，將無機(jī)顆粒與有機(jī)物分開， 排除的沉砂有機(jī)物含量較低，方便后續(xù)工藝處理。 總有效容積設(shè)污水在沉砂池中的水力停留時(shí)間t為2 min；那么沉砂池的總有效容積V為V=60 Q 設(shè) t=60 X 0.15046X 2=18 m3 水流截面積設(shè)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(shè)/v=0.15046/0.08=1.9 m2,取為 2.25 m 池總寬度設(shè)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(shè)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(zhǎng)沉砂池的池長(zhǎng)L為L(zhǎng)=V/A=18/2.25=8 m 沉砂池總高設(shè)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(shè)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(yùn)，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(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定A 段污泥負(fù)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(fù)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(jì)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L(zhǎng)tA=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(jì)算進(jìn)水B0D5濃度L

28、a=220 mg/L, A段B0D5去除量LrA為L(zhǎng)rA=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(shè)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L(zhǎng)rB= : 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(shè)LrB/ NSB XVB為VB=24 X 1.3X 104x 0.068/24X 0.125X 2.59=2731 m3 水力停留時(shí)間計(jì)算水力停留時(shí)間T=V/Q那么 A 段水力停留時(shí)間 TA=VA/Q 設(shè)=255X 24/ 1.3X 104=0.47 hB 段水力停留時(shí)間 TB=VB/Q 設(shè)=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(shè)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(shè)LrB +b/

30、 Q設(shè)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(shè) 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(shè)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(shè)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(jì)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(fù)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(fù)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(jì)算和各部位尺寸確實(shí)定1確定曝氣池容積A段曝氣池共設(shè)2個(gè)，每個(gè)曝氣池容積為255/2=128 m3。2確定曝氣池各部位尺寸設(shè)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(zhǎng) L=F/B=64/3=21.3 m，長(zhǎng)寬比 L/B=21.3/2=10.65 > 10，符合規(guī)定。每個(gè)曝氣池設(shè)計(jì)為單廊道曝氣池，廊道長(zhǎng)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(shè)計(jì)與計(jì)算1最大需氧量為 OA=42.9 kg/h2平均時(shí)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(jì)算采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴(kuò)散

35、器，鋪設(shè)距池底0.2 m處，淹沒水深1.8 m,計(jì)算溫度30°C。查表得20C和30C時(shí)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(kuò)散出口處的絕對(duì)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(shí)，氧的百分比為O t=21 x 1 - EAx 100/79+21 x 1 - EA其中：EA 空氣擴(kuò)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(jì)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(shí)間由于曝氣向清水傳遞的氧量R單位時(shí)間向混合液傳遞的氧量，相當(dāng)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(dāng)?shù)貙?shí)際大氣壓/1.01

37、325X 16,取p=1.0c廢水實(shí)際溶解氧的濃度，取 c=2.0 mg/LT混合液設(shè)計(jì)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(yīng)的最大時(shí)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(shí)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(fēng)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(jì)算在兩個(gè)曝氣池相鄰的隔墻上鋪設(shè)1根空氣干管。在干管上設(shè)5對(duì)曝氣管，共10條 配氣豎管。那么兩個(gè)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(gè)空氣擴(kuò)散器的效勞面積按0.49 m2計(jì)算，那么所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為132/0.49=270 個(gè)每個(gè)豎管上安裝的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為270/10=27個(gè)每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為 2028/ 10X 27=7.51 m3/h6空壓機(jī)的選定一般希望管道及擴(kuò)散設(shè)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(kuò)散設(shè)備的壓力損失。風(fēng)壓損失P Pa可按下式估算：P=H/ X 9.8+15其中：1空氣擴(kuò)散器淹沒水深，m空氣擴(kuò)散裝置安裝在距離曝氣池底0.2 m處，因此

40、，空壓機(jī)所需壓力為P= 2-0.2X 9.8+15=32.64 kPa供壓機(jī)供氣量最大量估計(jì)值m3/min丨為2028+2000=4028 m/h=67.13 m3/mi n平均時(shí)供氣量估計(jì)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(jī)3臺(tái)，該型空壓機(jī)風(fēng)壓50 kPa風(fēng)量 60 m3/min。正常條件下，1臺(tái)工作，2臺(tái)備用；高負(fù)荷時(shí)，2臺(tái)工作，1臺(tái)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(shí)流量加上 回流的污泥量進(jìn)展設(shè)計(jì)，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(gòu)造，由 A段曝氣池過來的輸水管道直接進(jìn)入層套筒，進(jìn)展流 量分配，通過兩根450 mm的管道送往2個(gè)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(jì)算和各部位尺寸確實(shí)定1確定曝氣池容積B段曝氣池共設(shè)2組，每組容積為2731/2=1366 m3。2確定曝氣池各部位尺寸設(shè)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(zhǎng) L=F/B=390.28/4=97.57 m，長(zhǎng)寬比 L/B=97.57/4=24.4 > 10，符合規(guī)定。每組

42、曝氣池設(shè)計(jì)為3廊道曝氣池，每個(gè)廊道長(zhǎng)L1為L(zhǎng)1=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(shè)計(jì)與計(jì)算1最大需氧量為 OB=132 kg/h2平均時(shí)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(jì)算采用網(wǎng)狀模型微孔空氣擴(kuò)散器，鋪設(shè)距池底0.2 m處，淹沒水深3.3 m,計(jì)算溫度30

43、°C。查表得20C和30C時(shí)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(kuò)散出口處的絕對(duì)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(shí)，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(kuò)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(jì)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(shí)間由于曝氣向清水傳遞的氧量R單位時(shí)間向混合液傳遞的氧量，相當(dāng)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(dāng)?shù)貙?shí)際大氣壓/1.01325X 105,取p=1.0C廢水實(shí)際溶解氧的濃度，取 c=2.0

45、 mg/LT 混合液設(shè)計(jì)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(yīng)的最大時(shí)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(shí)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(fēng)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(jì)算在每組三廊道曝氣池中每?jī)蓚€(gè)相鄰廊道的隔墻處鋪設(shè)一根干管，共3根干管。每根干管上設(shè)7對(duì)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(gè)空氣擴(kuò)散器的效勞面積按0.49 m2計(jì)算，那么所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為792/0.49=1617 個(gè)每個(gè)豎管上安裝的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為1617/42=39個(gè)，取40個(gè)每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為 5725/ 42X 40=3.41 m3/h6空壓機(jī)的選定風(fēng)壓損失PPa可按下式估算：P=H/X 9.8+15其中：1空氣擴(kuò)散器淹沒水深，m空氣擴(kuò)散裝置安裝在距離曝氣池底 0.2 m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為P= 3.50.2X 9.8+15=47.34 k Pa供壓機(jī)供氣量最大量估計(jì)值m3/min丨為5

48、725+3333=9058 m/h=150.97 m3/min平均時(shí)供氣量估計(jì)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(jī)4臺(tái)，該型空壓機(jī)風(fēng)壓50 kPa風(fēng)量60 m3/min。運(yùn)行時(shí)3臺(tái)工作，1臺(tái)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(shí)流量加上回流的污泥量進(jìn)展設(shè)計(jì)，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(gòu)造，由 B段曝氣池過來的輸水管道直接進(jìn)入層套筒，進(jìn)展流量分配，通過兩根500 mm的管道送往2個(gè)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(fù)荷q取1.0 m3/m2h。 單池外表積A=Q設(shè)/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(shí)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(shè)X/N X+Xr :其中：T 沉淀

50、時(shí)間，1.0-2.0 h按1.0 h計(jì)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(shè)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(shè)計(jì)合理。 沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5其中超高h(yuǎn)l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(jī)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(fù)荷q取0.5 m3/m 2h。 單池外表積A=Q設(shè)/

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(shí)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(shè)X/N X+Xr :按2.0 h計(jì)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(shè)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(shè)計(jì)合理。 沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5其中超高h(yuǎn)1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(jī)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(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)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(shí)間 t=12 h,池?cái)?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