AO計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、A2/O工藝計(jì)算說(shuō)明書(shū)1. 概述城市污水處理廠的污水主要是來(lái)自居民生活污水和市區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水，該工業(yè)廢水在排入市政管網(wǎng)之前已經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理，并達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排入污水處理廠進(jìn)行進(jìn)一步處理。該生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)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(jī)物、氮、磷等，而且有機(jī)物的濃度不是特別高，可生化性較好，在處理時(shí)需要考慮常規(guī)的脫氮除磷。根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014-2006）確定該城區(qū)水質(zhì)特點(diǎn)為：設(shè)計(jì)水質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，則出水水質(zhì)特點(diǎn)為

2、：控制指標(biāo)BODCODSSTNTP含量（mg/L）2060202012. 工藝選擇和評(píng)價(jià)在活性污泥法中，根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50014-2006）推薦對(duì)于設(shè)計(jì)流量小于10×104m3/d的城市污水處理廠可以采用氧化溝法、A2/O法進(jìn)行處理。由于氧化溝對(duì)于脫氮除磷效果不是很好，而且占地比較大。所以應(yīng)選用A2/O工藝進(jìn)行生化處理。A2/O工藝是污水處理工藝中的應(yīng)用典范，它由脫氮工藝和除磷工藝綜合起來(lái)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(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，所以

3、在國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠經(jīng)常被采用。 A2/O工藝原理是有機(jī)氮通過(guò)氨化作用轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?，好氧下繼續(xù)發(fā)生硝化轉(zhuǎn)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(jìn)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(dá)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(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)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(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)項(xiàng)目要求數(shù)值BOD5污泥負(fù)荷0.130.2好氧段總氮負(fù)荷 小于0.05 厭氧段總磷負(fù)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 總水力停留時(shí)

4、間t 811h污泥回流比R 0.51.0 混合液回流比R內(nèi) 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(shè)計(jì)中COD/TN=400/20=208 （符合要求） TP/BOD5=8/240=0.0330.06 （符合要求）故可采用A2/O工藝。3.工藝參數(shù)和設(shè)計(jì)計(jì)算3.1工藝參數(shù)本設(shè)計(jì)流量為：Qmax=200000m3/d。因其流量過(guò)大，需設(shè)計(jì)兩組A2/O生物池來(lái)調(diào)節(jié)水量。即每組池體流量為：Q1=Qmax /2=100000 m3/dBOD5去除負(fù)荷N=0.16kg BOD5/kg MLVSS回流污泥濃度Xr=6000mg/L污泥回流比R=100%池體懸浮固體濃度

5、TN去除率=50%，則混合液內(nèi)回流比3.2設(shè)計(jì)計(jì)算：反應(yīng)池參數(shù)設(shè)計(jì)反應(yīng)池的體積反應(yīng)池停留時(shí)間，取整為T(mén)=11h。反應(yīng)池各段水力停留時(shí)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(yīng)的各段池子的體積為：厭氧池V厭氧=9166.6m39200 m3缺氧池V缺氧=9166.6m39200 m3好氧池V好氧=27499.8m327600 m33.2.2反應(yīng)池尺寸設(shè)計(jì)（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(zhǎng)L=F/B=2044/40=

6、51.1m，取整為52m。設(shè)2廊道式厭氧池。設(shè)置保護(hù)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(zhǎng)L=F/B= =51.1m，取整為52m。保護(hù)高設(shè)計(jì)為0.5m，故池總高為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=27600/4.56133m2選取B=8m，則寬度與高度比值，(滿足=12) 池長(zhǎng) L=F/B=6133/8

7、=767m采用8廊道式布置的曝氣池，則每廊道長(zhǎng)：L1L/8=767/8=110m， L1/B=110/8=13.75（滿足L / B >10）取超高0.5m，則池總高為H=4.5+0.55.0m。3.3.3 校核氮磷負(fù)荷及污泥量（1）好氧區(qū)總氮負(fù)荷為： <0.05 (符合設(shè)計(jì)要求)（2）厭氧區(qū)總磷負(fù)荷為： <0.06 (符合設(shè)計(jì)要求) （3）剩余污泥量X： 式中： 取自氧率Kd值為0.05，增殖常數(shù)Y值為0.4，代入計(jì)算得： 則：濕污泥量確定：設(shè)生物池剩余污泥的含水率為99.4%，則剩余污泥量為：池體進(jìn)、出水構(gòu)筑設(shè)計(jì)（1）進(jìn)水管單反應(yīng)池的進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量：Q1=100000m3

8、/d=1.16m3/s。 管道流速v=1 m/s。管道過(guò)水?dāng)嗝娣e為：A=Q1/v=1.16÷1=1.16 m2。 則管徑為：，取DN= 1500 mm?；亓魑勰喙埽涸O(shè)計(jì)流量，管道內(nèi)流速v=0.8m/s。 管道直徑，取DN=400mm。（2）回流污泥管單反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量為：QR=R*Qs=1.0*93.23m3/h=93.23m3/h。 管道流速取 v1=0.8m/s。管道過(guò)回流液斷面積為：A=QR/v=93.23÷3600÷0.8=0.032 m2 。 則管徑為：，取DN= 250 mm。（3）進(jìn)水井 反應(yīng)池進(jìn)水孔過(guò)流量為：Q2=(1+R內(nèi))Q1= (1+

9、1) *1.16=2.32m3/s 孔口流速 ：v=0.70m/s 孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e為: A=Q2/v=2.32÷0.70=3.31 m2 孔口尺寸取為： 1.8m×1.8m進(jìn)水井構(gòu)筑設(shè)計(jì)尺寸：2.5m×2.5m（4）出水堰及出水井按矩形堰口計(jì)算公式： 流量Q3=Q1(1+R+R內(nèi))=3.48 m3/s 堰寬b=8.0m，堰上水頭損失H為：H=0.38m出水孔過(guò)流量為：Q4=Q3=3.48 m3/s 孔口流速 v=0.8m/s孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e為：A=Q4/V=3.48÷0.8=4.35 m2（5）出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量為：Q5=Q3=3.48m3/s 管

10、道流速 v=0.8 m/s 管道過(guò)水?dāng)嗝鏋椋篈=Q5/ v=3.48÷0.8=4.35 m2 則管徑為：，取DN =2500 mm曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì)需氣量計(jì)算（本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)）本設(shè)計(jì)最大流量Qmax=200000m3/d=2.32m3/s平均流量為 （1） 平均需氧量計(jì)算公式為：查表（污泥系統(tǒng)不同運(yùn)行方式的a，b值）得: a=0.5, b=0.18，代入各值:（2）最大時(shí)需氧量計(jì)算根據(jù)上面計(jì)算帶入各值得： （3）每日去除的BOD值（4）去除每千克BOD5的需氧量值（5）最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比：供氣量的設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，使用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，其敷

11、設(shè)條件為：在30的溫度下離底高0.2米，其上面水深4.5米。并由經(jīng)驗(yàn)選取空氣擴(kuò)散裝置型號(hào)為Wm-180型。此擴(kuò)散裝置特點(diǎn)：較高的氧利用率、均勻的布?xì)鉅顩r，簡(jiǎn)易的構(gòu)造方式，通暢的擴(kuò)散形式，且維護(hù)與管理方便易行。本型號(hào)擴(kuò)散器的氧利用率可達(dá)13左右，單位服務(wù)面積達(dá)0.5平方米，動(dòng)力效率為每千瓦可產(chǎn)生千克氧氣，性能合理。查氧相關(guān)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(kuò)散器出口壓力值Pb：其中：P0-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1.013*105 H-裝置水沒(méi)深度，即4.5m（2）曝氣池液體中氧飽和度均值（最不利的30溫度條件），即：其中，CS-

12、最不利30條件下的水中DO飽和度mg/L。則 （3）空氣擴(kuò)散裝置產(chǎn)生的空氣脫離曝氣池表面時(shí)，氧的百分比：其中，EA-裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于本空氣擴(kuò)散器，EA取0.1。代入得：（4）折算為20下，脫氧后水的氧氣，即：取值0.83，0.95，C=2.0，=1.0;代入各值，得：R0=1595.4kg/h，取1600kg/h。相應(yīng)的最大需氧量為：取1800kg/h。（5）曝氣池的平均供氧量:（6）曝氣池最大供氧量： （7）每立方米污水供氣量為：空氣管系統(tǒng)計(jì)算找出一條距離最遠(yuǎn)管路作為此系統(tǒng)計(jì)算管路，并相應(yīng)列表計(jì)算。按單組曝氣池鋪設(shè)通氣管。設(shè)單一干管在廊道隔墻上，共設(shè)8根，每干管10對(duì)配氣豎管，全池共設(shè)

13、160根豎管，單組曝氣池最大曝氣量為： 每根豎管供氣量為： 單組曝氣池總平面面積為6133m2。以0.49m2單一擴(kuò)散設(shè)備曝氣面積來(lái)設(shè)計(jì)，則所需擴(kuò)散設(shè)備的總個(gè)數(shù)為： 個(gè)為安全起見(jiàn)，需13000個(gè)空氣擴(kuò)散設(shè)備被應(yīng)用于本設(shè)計(jì)，故單一豎管空氣擴(kuò)散裝置的數(shù)量為：個(gè)。單一空氣擴(kuò)散裝置輸配氣量為：將布置好的空氣管路及空氣擴(kuò)散器進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算出本系統(tǒng)的總壓力損失值約為：網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為5.88kPa，則總壓力損失為：6601.4Pa。為安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)取值8.0千帕。曝氣池底0.3米處設(shè)置空氣擴(kuò)散設(shè)備。因此，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)壓力為： 鼓風(fēng)機(jī)最大時(shí)供氣量:5.91×104m3/h，平均時(shí)供氣量：5.32×104m3/h。由以上所得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，查表選用8臺(tái)RG-400型鼓風(fēng)機(jī)（5用3備），然后再根據(jù)所需來(lái)設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)房。設(shè)備選擇（1）厭/缺氧設(shè)備選擇厭氧段設(shè)4臺(tái)功率為5Kw的推流式攪拌機(jī)，混合全部污水所需總功為: 20kw缺厭氧段設(shè)3臺(tái)功率為5Kw的推流式攪拌機(jī)，混合全部污水所需總功率為:15kw。（2）混合液回流設(shè)備：混合液回流泵 混合液回流比R內(nèi)=100%混合液每組池體流量為Q1= 100000m3/d則 假定每組池體泵房?jī)?nèi)需設(shè)4臺(tái)潛污泵（3用一備）則單泵流量為： 因此，采用QW350-1500-1