A2O計算說明書

1、A2/0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)內的工業(yè)廢水，該工業(yè)廢水在排入市政管網(wǎng)之前已經過適當處理，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)室外排水設計規(guī)范(GB50014-2006)確定該城區(qū)水質特點為：設計水質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B標準，則出水水質特點為：(GB 18918-2002)

2、 一級控制指標BODCODSSTNTP含量(< mg/L2060202012.工藝選擇和評價在活性污泥法中，根據(jù)室外排水設計規(guī)范(GB50014-2006)推薦對于設 計流量小于10Xl04m3/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

3、計運行經驗，所以在國內外城市污水處理廠 經常被采用。A2/O工藝原理是有機氮通過氨化作用轉變?yōu)榘钡?，好氧下繼續(xù)發(fā) 生硝化轉變?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脫氮除磷主要設計參數(shù)設計項目要求數(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

4、停留時間t811h污泥回流比R0.51.0混合液回流比R內1.03.0厭氧池TP : BOD5小于0.06由上可知：本城區(qū)污水處理設計中COD/TN=400/20=20 > 8(符合要求)TP/BOD5=8/240=0.033< 0.06(符合要求)故可米用a2/o工藝。3.工藝參數(shù)和設計計算3.1工藝參數(shù)本設計流量為 :Qmax= 200000m3/d。因其流量過大，需設計兩組 A2/O生物池來調 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=10

5、0%一R池體懸浮固體濃度 X 一Xr 3000mg/L1 RTN去除率n =50%則混合液內回流比R內 100%13.2設計計算：3.2.1反應池參數(shù)設計反應池的體積 V單 Q1(So Se)100000 (240 20)45833m3NX0.16 3000反應池停留時間t 泄 仝833 10.9h，取整為T=11h。Q1 100000反應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相應的各段池子的體積為：厭氧池 V 厭氧=9166.6m3 9200 m缺氧池V缺氧=9166.6m39200吊好氧池 V 好氧=27

6、499.8m3" 27600 m322反應池尺寸設計(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=51.1m，取整為 52m。 設2廊道式厭氧池。設置保護高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。保護高設計為0.5m，故池

7、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=27600/4.5 = 6133m2選取B=8m，則寬度與高度比值 1.78，(滿足-=12)4.5H池長 L=F/B=6133/8=767m采用8廊道式布置的曝氣池，則每廊道長：L1= L/8=767/8=110m， L1/B=110/8=13.75 (滿足 L / B >10)取超高0.5m，貝U池總高為H=4.5+0.5= 5.0m。3.3.3校核氮磷負荷及污泥量(1) 好氧區(qū)總氮負荷為：0.048kgTN/kgMLSS d <

8、0.05 （符合設計要求）Q?TN。100000 40XV子氧3000 27600(2) 厭氧區(qū)總磷負荷為：0.029kgTN/kgMLSS d <0.06 （符合設計要求）Q?TP。100000 8XV厭氧3000 9200X1 X2(3) 剩余污泥量4X:X式中：X1 Y （So Se） Q1 Kd V XeX20.5Q1 (SS0 SQ)取自氧率Kd值為0.05，增殖常數(shù)Y值為0.4,代入計算得:X11925kg/dX211500kg/d貝U: X 1925 1150013425 kg / d濕污泥量確定：設生物池剩余污泥的含水率為99.4%，則剩余污泥量為:393.23m /h

9、(1-99.4%) 1000 24AXQs(1-P) 1000 243.2.4池體進、出水構筑設計(1) 進水管單反應池的進水管設計流量：Q1=100000m3/d=1.16m3/s。管道流速v=1 m/s。管道過水斷面積為：A=Q1/v=1.16侶1.16 m2。則管徑為：d 占1.161215mm，取 DN= 1500 mm回流污泥管：設計流量Qr Q單池R 0.104m3/s，管道內流速v=0.8m/s管道直徑 DnJ0.104 0.407m，取 DN=400mm。飛 v 0.8 3.14(2) 回流污泥管單反應池回流污泥管設計流量為：QR=R*Qs=1.0*93.23m3/h=93.2

10、3m3/h管道流速取V1=0.8m/s。管道過回流液斷面積為：A=Qr/v=93.23 36000.8=0.032 m2。"4 A40 032則管徑為：d * 飛. 202mm，取DN= 250 mm。(3) 進水井反應池進水孔過流量為：Q2=(1+R內)Q1= (1+1) *1.16=2.32m3/s孔口流速：v=0.70m/s孔口過水斷面積為：A=Q2/v=2.32 670=3.31 m2孔口尺寸取為：1.8mX.8m進水井構筑設計尺寸：2.5m>2.5m(4) 出水堰及出水井按矩形堰口計算公式：Q3 0.42 2gbH 1.5 1.86bH1.5流量 Q3=Qi(1+R+

11、R 內)=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=3.48仔.8=4.35 m2(5) 出水管反應池出水管設計流量為：Q5=Q3=3.48m3/s管道流速v=0.8 m/s管道過水斷面為：A=Q5/ v=3.48 0.8=4.35 m2i4 A>44 35則管徑為：d2353mm，取 DN =2500 mm3.2.5曝氣系統(tǒng)的計算與設計需氣量計算(本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng))本設計最大流量 Qmax=200000m3/d=2.32n?/s平均流量為 Q232 1

12、.78m3 /s 153792m3/dKz 1.3(1)平均需氧量計算公式為：。2 a' Q (S。 Se) 2b' X V好氧查表(污泥系統(tǒng)不同運行方式的a' b'值)得：a ' =0.5, b ' =0代入各值:153792 (24020)30001000O20.50.182 27600 100046725.1kg/d 1946.9kg/h(2)最大時需氧量計算 根據(jù)上面計算帶入各值得：0.18* 迴° * 2* 276001000200000*(240 20)1000O2(max) 0.551808kg/d 2158.7kg /h

13、(3)每日去除的BOD值BOD5200000*(24020)(4)去除每千克BOD5的需氧量值 O2100046725.144000kg /d440001.06kgO2 /kgBOD(5)最大時需氧量與平均時需氧量之比：°2(max) 51808 1.11O246725.1326供氣量的設計計算本設計采用鼓風曝氣系統(tǒng)，使用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，其敷設條件為： 在30C的溫度下離底高0.2米，其上面水深4.5米。并由經驗選取空氣擴散裝置 型號為 Wm-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

14、率可達13%左右，單位服務面積達0.5平方米，動力效率為每千瓦可產生2.7-3.7千克氧氣，性 能合理。查氧相關溶解度表知，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：Csb(T)Cs(r02冷 42)其中：3PbP0 9.8 10 HP0-標準大氣壓1.013*105h-裝置水沒深度，即5354.5m P31.013 1059.8 1034.5Pa1.454 105 Pa(2)曝氣池液體中氧飽和度均值(最不利的 30r溫度條件)，即:其中，Cs-最不利30T條件下的水中DO飽和度mg/L。1 454 10519 31

15、貝 UCsb(30)7.63(1.454 1058.98mg/L2.026 1042(3) 空氣擴散裝置產生的空氣脫離曝氣池表面時，氧的百分比:Ot21(1-Ea)7921 (1-Ea)100%其中，ea-裝置的氧轉移效率，對于本空氣擴散器,代入得：Ot 21(1-0.1)100% 19.31%79 21 (1-0.1)Ea 取 0.1。(4)折算為20r下，脫氧后水的氧氣，即:RoRCS(20)(Cs(30)C) 1.024t 20取值？ = 0.83, 匸 0.95, C=2.0，p =1.0;代入各值，得：R0=1595.4kg/h，取 1600kg/h。 相應的最大需氧量為：R0(ma

16、x)1328.9 9.170.83(0.95 1.0 8.982.0) 1.02430 201773kg/h取 1800kg/h。(5)曝氣池的平均供氧量：RoGs- 100 竺540.3Ea0.310 1005.32104m3/h因此，鼓風機設計壓力為：P (4.5 0.3 1.0) 8.0 50.96kPa(6) 曝氣池最大供氧量:G S(max)Rma 1000.3Ea17730.3 101005.91 104m3/h(7)每立方米污水供氣量為:5.32104153792248.3m3空氣/ m3污水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，并相應列表計算。按單組曝

17、氣池鋪設通氣管。設單一干管在廊道隔墻上，共設8根，每干管10 對配氣豎管，全池共設160根豎管，單組曝氣池最大曝氣量為：11Gs(max) 5.91 104m3/h=2.96 104m3/h2 24每根豎管供氣量為：2.96 10185m3/h160單組曝氣池總平面面積為6133m20以0.49m2單一擴散設備曝氣面積來設計，則所需擴散設備的總個數(shù)為：613312516 個0.49為安全起見，需13000個空氣擴散設備被應用于本設計，故單一豎管空氣擴 散裝置的數(shù)量為：13000 82個。1602 96 104單一空氣擴散裝置輸配氣量為：2.28m3/h13000將布置好的空氣管路及空氣擴散器進

18、行設計，計算出本系統(tǒng)的總壓力損失值約為：( h2)721.35Pa網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為 5.88kPa,貝U總壓力損失為：6601.4P& 為安全起見，設計取值8.0千帕。曝氣池底0.3米處設置空氣擴散設備。鼓風機最大時供氣量：5.91 104m3/h,平均時供氣量：5.32 >104m3/h。 由以上所得設計數(shù)據(jù)，查表選用8臺RG-400型鼓風機（5用3備），然后再 根據(jù)所需來設計鼓風機房。3.2.8設備選擇（1）厭/缺氧設備選擇厭氧段設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）混合液回流設備：混合液回流泵混合液回流比R內=100%混合液每組池體流量為 Qi= 100000m3/d則Q內 R內Q11.0 100000100000m3/d 4167.7m3/h假定每組池體泵房內需設4臺潛污泵（3用一備）11則單泵流量為：Qr單Q內4167.7m3 /h 1389.2m3/ h3 3因此，采用 QW350-1500-15-90型潛污泵，其功率 90kw，流量15