生物反應(yīng)池與高程計算

1、生物反應(yīng)池（SBR、AAO、AAC等）與高程計算一、SBR生物反應(yīng)池平均水量40000T/d,Kz=1.37 Qmax=54800 T/d，主要設(shè)計參數(shù)：生物選擇池反應(yīng)時間：1hr；生物主反應(yīng)池：進水同時曝氣，其中進水時間0.5 hr，曝氣反應(yīng)時間2.8 hr，沉淀時間1 hr，排水時間0.5 hr，一個周期共4.8 hr，每天有24/4.8=5個周期。設(shè)排出比1/m=1/4，（選?。┓磻?yīng)池MLSS=3500 mg/L，BOD污泥負荷0.07kgBOD/kgMLSS.d,單池反應(yīng)器容積：V=8000m3有效水深：6m,故所需水面積為1333 m2, 設(shè)主曝氣區(qū)單格平面尺寸（組）：長55.0&#

2、215;寬24.0m，則所需表面積為1320 m2。反應(yīng)器運行水位計算如下：（反應(yīng)器水位概念圖如圖3.4）h4h3h2h1hsh1（LWL排水結(jié)束后的水位）=h2（MWL一個周期的平均進水量進水結(jié)束后的水位）=h3（HWL1個周期的最大污水量進水結(jié)束后的水位）=6m, h4（ HHWL超過1個周期最大污水量的報 圖3.4 反應(yīng)器水位概念圖警、溢流水位）=6+0.5=6.5m, hs（污泥界面）=4-0.5=3.5m.生物選擇池容積為：40000/241=1667 m3有效水深：6m（與主反應(yīng)區(qū)同深）,故所需表面積為278 m2生物選擇池數(shù)量：2池，每池與兩主反應(yīng)區(qū)對應(yīng)凈尺寸約為：2池×

3、;3.0×48.0m實際有效容積：1728m3生物反應(yīng)池計算簡圖生物選擇池攪拌功率：35 w/m3設(shè)剩余污泥產(chǎn)率為0.9kgDS/kgBOD5原污水BOD5為150mg/L,經(jīng)預(yù)處理后降低25%，則進入反應(yīng)池的污水，其BOD5為：150（1-25%）=112.5mg/L水中非溶解性BOD5值：BOD5=式中 Ce處理水中懸浮固體濃度，取值20mg/LXa活性微生物在處理水中所占的比例，取值0.4b微生物自身氧化率，一般介于0.050.1之間，取0.1代入各值，BOD5=5.7 mg/L處理水中溶解性BOD5值為20-5.7=14.3 mg/L去除了112.5-14.3=98.2 mg

4、/L，去除率為98.2/112.5=87%剩余污泥量：=4843kgDS/d污泥齡：=16dSBR需氧量：式中 OD每周期需氧量，kg O2/周期；LrBOD去除量，kg BOD/周期；MLVSS反應(yīng)器內(nèi)的生物量，kg； TA曝氣時間， h/周期； No硝化量，kg N/周期； ND脫氮量，kg N/周期； a系數(shù)，kgO2/kg BOD5，取1； b污泥自身氧化需氧率，kgO2/（kg MLVSS·h），取0.07； =1778 kg O2/周期 =635 kg O2/h最大需氣量：=10548m3/h=176 m3/min氣水比：=6.31混合液回流比：R1=20%；上清夜排出裝

5、置：每池的排水負荷33.3 m3/min每池設(shè)一臺潷水器，則排水負荷為33.3 m3/min，考慮到流量變化系數(shù)為，則潷水器的最大排水負荷為33.3×1.37=45.6 m3/min=2737 m3/h。潷水器采用機械旋轉(zhuǎn)式潷水器，每臺潷水量為Q15003000m3/h，適用水位升降范圍不小于1000mm，單臺電機功率N=2.2kW，當(dāng)好氧池需要排水時，潷水器通過機械驅(qū)動裝置以一定的速度下降至預(yù)設(shè)高度潷水；完成排水過程后，撇水器上升，回到待機狀態(tài)，直到下一個排水周期。主反應(yīng)池的末段設(shè)置2臺內(nèi)回流泵，在反應(yīng)進水階段將混合液泵送至選擇池。內(nèi)回流泵采用潛水離心泵，總數(shù)量為4臺（每座反應(yīng)池2

6、臺），單臺流量Q=340m3/h，揚程H=3.0m，電機功率N=9.0kW。生物反應(yīng)池的污泥渠設(shè)置4臺潛水離心泵（每座反應(yīng)池2臺），通過泵將剩余污泥提升至污泥均質(zhì)池。潛水離心泵單臺流量Q=67.5m3/h，揚程H=5.0m，電機功率N=4.0kW。3.2.6 空氣管線設(shè)計與鼓風(fēng)機房圖3.6 主曝氣區(qū)中空氣管線布置圖按圖3.6所示的空氣管線布置，在相鄰的兩個廊道上設(shè)一根干管，該干管上20對配氣豎管,設(shè)40根配氣豎管，一組曝氣池共80根配氣豎管。每根配氣豎管的供氣量為： m3/h一組主曝氣區(qū)平面面積為： =2640 m2每個空氣擴散器服務(wù)面積按0.5 m2計，則所需空氣擴散器的總數(shù)為： =5280

7、個為安全計，采用5600個空氣擴散器，每個豎管上安設(shè)的空氣擴散器數(shù)目為： =70個每個空氣擴散器的配氣量為： =0.94 m3/h將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴散器繪制成空氣管路計算圖，用以進行計算?？諝夤艿挠嬎愠叽绾唸D如圖3.7、圖3.8：(1) 管道布置及壓力損失計算如下：沿程損失，局部損失（轉(zhuǎn)化成沿程損失相當(dāng)?shù)墓芫€長度）管段當(dāng)量長度為構(gòu)配件局部損失折合管段長度，按如下公式進行計算：； 式中參數(shù)K取值見表3.3所示； 空氣管線壓力損失計算見表3.4所示。圖3.7空氣管的計算尺寸簡圖圖3.8 空氣管的計算尺寸簡圖表3.3 K值取值氣流轉(zhuǎn)彎三通：1.33直流異徑口三通：0.420.67直流等

8、口徑三通：0.33彎頭：0.40.7大小頭：0.10.2球閥：2.0角閥：0.9閘閥：0.29 給水排水設(shè)計手冊5 P324-328 或按給水排水快速設(shè)計手冊2 P120-121 確定管徑及損失。張自杰 ， 排水工程損失計算查圖 在最后的附錄中，中國建筑工業(yè)出版社管徑確定流量Q m3/h 經(jīng)濟流速 v m/s(小管45 m/s 大管1015 m/s)手冊損失計算表排水工程損失計算表定溫度：攝氏30度；初估風(fēng)機壓力P=(1.5+H)×9.8 KPa表3.4 空氣管路計算表管段編號管段長度（m）空氣空氣流量(m3/min)空氣流速(m/s)管徑mm配件管段當(dāng)量長度（m）管段計算長度（m）

9、壓力9.8（Pa/m）損失9.8（Pa/m）流量(m3/h)1-20.360.940.015-32彎頭1個0.450.810.150.12152-30.361.890.03-32三通一個1.191.550.170.26353-40.362.830.04-32三通一個，異徑管一個1.6420.280.564-51.156.580.11-32三通一個，異徑管一個1.642.790.461.28345-61.1513.160.22-32四通一個，異徑管一個2.743.892.810.8926-71.1519.740.334.550四通一個，異徑管一個2.293.440.72.4087-81.1526

10、.320.443.170四通一個，異徑管一個3.424.570.351.59958-910.865.81.10580閘門一個，彎頭三個，三通一個5.5716.370.69.8229-102.55131.62.196.1100四通一個，異徑管一個5.257.80.64.6810-112.55263.24.396150四通一個，異徑管一個8.5411.090.454.990511-122.55394.56.585.5200四通一個，異徑管一個12.0714.620.57.3112-132.55525.88.766.2200四通一個，異徑管一個12.0714.620.253.65513-142.55

11、657.110.958200四通一個，異徑管一個12.0714.620.324.678414-152.55788.413.146.8250四通一個，異徑管一個15.7718.320.458.24415-162.55919.715.337250四通一個，異徑管一個15.7718.320.6511.90816-172.55105117.527.4250四通一個，異徑管一個15.7718.320.366.595217-182.551182.319.7058250四通一個，異徑管一個15.7718.320.254.5818-192.551313.621.899250四通一個，異徑管一個15.7718.

12、320.47.32819-202.551444.924.089.3250四通一個，異徑管一個15.7718.320.458.244續(xù)表3.420-212.551576.226.2713250四通一個，異徑管一個15.7718.320.610.99221-222.551707.528.4614250四通一個，異徑管一個15.7718.320.814.65622-232.551838.830.6515250四通一個，異徑管一個15.7718.320.916.48823-242.551970.132.8315250四通一個，異徑管一個15.7718.32118.3224-252.552101.435

13、.0211300四通一個，異徑管一個19.6322.180.265.766825-262.552232.737.2113300四通一個，異徑管一個19.6322.180.613.30826-272.55236439.414300四通一個，異徑管一個19.6322.180.715.52627-282.552495.341.5814300四通一個，異徑管一個19.6322.180.817.74428-298.852626.643.7715300四通一個，異徑管一個，彎頭兩個26.1735.020.931.51829-3035253.287.5515400四通一個，異徑管一個27.7230.720.

14、618.432 合計： 2567Pa2.567Kpa；微孔膜式空氣擴散器的壓力損失為10Kpa；壓力損失為2.567+10=12.567Kpa；為安全起見，設(shè)計值取13Kpa；(2) 總壓損的確定：空氣擴散裝置安裝在距曝氣池底0.2m處。所需壓力為：水壓 P=56.84Kpa；總壓損：管線損失+曝氣頭損+水壓=56.841369.84Kpa；為安全起見取70Kpa；(3) 設(shè)備選型：采用微孔膜式空氣擴散器，適用水深：H36m，服務(wù)面積S0.5m2，氧利用率大于20，生產(chǎn)廠家：江都環(huán)保器材廠。（4）鼓風(fēng)機房鼓風(fēng)機房按一期規(guī)模建設(shè)，內(nèi)設(shè)離心鼓風(fēng)機3臺（2用1備），用于生物反應(yīng)池供氣。數(shù)量：1座生化

15、反應(yīng)池總需氣量：176 m3/min貯泥池污泥攪拌需氣量：4 m3/min平面尺寸：36×12 m2設(shè)備類型：離心鼓風(fēng)機C125-1.5設(shè)備數(shù)量：3臺（2用1備）單機風(fēng)量：Q=125 m3/min；風(fēng)壓：H=0.07 Mpa；電機功率：N=180 kW生產(chǎn)廠家：陜西鼓風(fēng)機廠二.AAO生化池A/A/O池設(shè)計圖3-4 A/A/O計算簡圖1、 設(shè)計參數(shù)：1）水力停留總時間HRT: t=12.1hr2)BOD污泥負荷：NS=0.080kgBoD5/(kgMLSS.d)3)回流污泥濃度：Xr=10000mg/L4)污泥回流比：50%5）曝氣池混合液濃度 X=R/R+1×Xr=0.5/

16、1+0.5×10000=3333mg/L=3.3kg/m36)確定內(nèi)回流比RN =100%2、 A2/O曝氣池容積（設(shè)4個池，以單位3.75 m3/d計算流量）1） 各段停留時間厭氧區(qū)（A1）：缺氧區(qū)（A2）：好氧區(qū)（O）=1：2：4.5厭氧區(qū)t1=1.61h缺氧區(qū)t2=3.2h好氧區(qū)t3=7.2h2)單池有效容積 V=Qt=1562.5×7.2=11250m33)池有效深度 H1=6.0m4)曝氣池有效面積 S總=V/H1=11250/6.0=1875m25)設(shè)3廊道曝氣池，廊寬7m. 曝氣池長度L1=S/3×b=1875/3×7=89.29m 取90

17、m 厭氧區(qū)和缺氧區(qū)尺寸分別為15m×15m和15m×15m。3、 剩余污泥量WW=a(LO-Le)Q-bVxv+(so-se)Q×0.51) 降解BOD生成污泥量W1=a(Lo-Le)Q=0.55×160×80%-20/1000×15000=8910 kg/d2) 內(nèi)源呼吸分解泥量Xv=f×x=0.8x=3.333×0.8=2.666kg/m3W2=b×v×Xv=0.05×11250×2.67=6007.5 kg/d3) 不可生物降解和惰性懸浮物物量（NVSS），該部分占總T

18、SS的約50%W3=(So-Se)Q×50%=150000×0.5×110-20/1000=6750kg/d4) 剩余污泥量W=W1-W2+W3=8910-6007.5+6750=9652.5kg/d每日生成活性污泥量Xw=W1-W2=8910-6007.5=2902.5kg/d5) 濕污泥量Qs=W/(1-P)×1000=9652.5/(1-0.992)×1000=1206.656m3/d6) 硝化泥齡QcQc=XV/W=3.3×11250×4/9652.5=15.3d4、 需氧量計算：02= abc1 4.6 1.42N

19、r 氨氮去除量ND 硝態(tài)氮去除量Xw剩余活性污泥量故需空氣量三.A/A/C氧化溝主要設(shè)計參數(shù)如下：總停留時間為：18.85hr選擇區(qū)停留時間：0.4hr厭氧區(qū)停留時間：0.9hr缺氧區(qū)停留時間：8.4hr好氧區(qū)停留時間：8.95hr污泥濃度：3.5g/l硝化段泥齡：9.3d總BOD5污泥負荷：0.073kg BOD5/ kg MLSS/d 外回流比：100%氧化溝池容：6萬噸，3池已知：，H取5.35m，則：好氧區(qū)容積：，則，缺氧區(qū)容積：，則厭氧區(qū)容積：，則選擇區(qū)容積：，則單池總?cè)莘e:15556m3單池面積， 考慮變化系數(shù)1.41及最大水量工程擴到最大面積4100 m2單座外形尺寸約為120m×40m（面積擴大到4800 m2），水深5.35m。每座氧化溝由選擇區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)組成，采用高速表曝機曝氣（不僅給混合液供應(yīng)足夠的氧，還要保證溝渠內(nèi)不小于0.3m/s的水流速度以維持活性污泥的懸浮狀態(tài)），具有脫氮除磷功能。外回流污泥來自于回流及剩余污泥泵房，內(nèi)回流污泥量通過內(nèi)回流渠道閘門控制