高考生物生物接觸氧化池設(shè)計(jì)計(jì)算

1、（生物科技行業(yè)）生物接觸 氧化池設(shè)計(jì)計(jì)算2020年5月多年的企業(yè)咨洵顧問(wèn)屋儂,經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以落地執(zhí)i亍的卓越管理方窠，值得您下我擁有3.5生物接觸氧化池設(shè)計(jì)接觸氧化池主要由池體、填料床、曝氣裝置及進(jìn)出水裝置等構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)如圖所示。物接觸氧化池的構(gòu)造示意圖生物接觸氧化池設(shè)計(jì)要點(diǎn)：(1)生物接觸氧化池一般不應(yīng)少于2座；(2)設(shè)計(jì)時(shí)采用的BOD5負(fù)荷最好通過(guò)實(shí)際確定。也可以采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般處理城市污水可用1.01.8kgBOD 5/(m 3 - d),處BOD50500mg/L的污水時(shí)可用1.0 3.0kgBOD 5/(m 3 d);(3)污水在池中的停留時(shí)間不應(yīng)小于12h (按有效容積計(jì))；

2、(4)進(jìn)水BOD 5濃度過(guò)高時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)；(5)填料層高度一般大于3.0m ,當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高度為1m,蜂窩孔徑不小于25mm ;當(dāng)采用小孔徑填料時(shí)，應(yīng)加大曝氣強(qiáng)度，增加生物膜脫落速度；(6)每單元接觸氧化池面積不宜大于25m 2,以保證布水、布?xì)饩鶆颍?7)氣水比控制在(1015): 1。因廢水的有機(jī)物濃度較高，本次設(shè)計(jì)采用二段式接觸氧化法。設(shè)計(jì)一氧池填料高取3.5m ,二氧池填料高取3m。填料容積負(fù)荷Nv=0.2881Se 0.7246 =0.2881*9.24 0.7246 =1.443kgBOD 5/(m3*d)式中Nv一接觸氧化的容積負(fù)荷，kgBOD

3、5/(m3*d);Se一出水 BOD 5 值,mg/l污水與填料總接觸時(shí)間t=24*S 0/(1000*Nv)=24*231/(1000*1.443)=3.842(h)式中S0進(jìn)水BOD5值，mg/L。設(shè)計(jì)一氧池接觸氧化時(shí)間占總接觸時(shí)間的60 % :t1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h)設(shè)計(jì)二氧池接觸氧化時(shí)間占總接觸時(shí)間的40 % :t2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h)接觸氧化池尺寸設(shè)計(jì)一氧池填料體積ViV1=Qt 1=1500*2.305/24=144m3一氧池總面積A1-總：A1-E、=V1/h 1-3=144/3.5=41.2(m2)25m 2一氧池格數(shù)n取

4、2格，設(shè)計(jì)一氧池寬 Bi取4米,則池長(zhǎng)Li:L1=144/(3.5*4)=10.3m剩余污泥量：在生物接觸氧化池設(shè)計(jì)規(guī)程中推薦該工藝系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為0.30.4kgDS/kgBOD 5,含水率 96 %98 %。本設(shè)計(jì)中，污泥產(chǎn)率以Y=0.4kgDS/kgBOD 5,含水率97 %。則干污泥量用下式計(jì)算：Wds=YQ(S 0-Se)+(X 0-X h-Xe)Q式中W ds污泥干重，kg/d ;Y活性污泥產(chǎn)率,kgDS/kgBOD 5 ；Q污水量，m3/d ;S0進(jìn)水 BOD5值，kg/m 3；Se出水 BOD5值，kg/m 3;Xo進(jìn)水總SS濃度值，kg/m 3；Xh進(jìn)水中SS活性部分量，kg/

5、m 3；Xe出水SSft度值，kg/m 3；。設(shè)該污水SS中60 %可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT取5d,則一氧池污泥干重：Wds = 0.4*1500*5*(0.231 0.0462 ) + (0.126 -0.126*0.6 0.027 )*1500 X5=648.9 (kg/5d )污泥體積：Qs=W DS/(1-97%)=648.9/(1000*0.03)=21.62m3泥斗容積計(jì)算公式Vs=(1/3)*h(A +A +sqr(A *A)式中Vs泥斗容積，m3；h泥斗局，m A泥斗上口面積， m2;A，泥斗下口面積，m2;設(shè)計(jì)一氧池泥斗高2.0m ,泥斗下口取1.0m x 1.0m

6、,則一氧池泥斗體積：Vs1=(1/3)*2.0*(41.2+1.0+sqr(41.2*1.0)=32.4(m3)21.63m 3一氧池超高h(yuǎn)1-1取0.5m ,穩(wěn)定水層高h(yuǎn)1-2取0.5m ,底部構(gòu)造層高h(yuǎn)1-4取0.8m ,則一氧池總高Hi :Hi=h i-i +h 1-2+h 1-3+h 1-4+h 泥斗=0.5+0.5+3.5+0.8+2.0=7.3(m)則一氧池尺寸：Li* Bi*H i=10.3m*4.0m*7.3m二氧池填料體積ViV2=Qt 2=1500*1.573/24=98.3m3二氧池總面積Ai-總：A2-總=V2/h 2-3=98.3/3=32.8(m2)25m 2二氧池

7、格數(shù)n同樣取2格，設(shè)計(jì)二氧池寬Bi取4米，則池長(zhǎng)L2：L2= 32.8/4=8.2m設(shè)該污水SS中60 %可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT取5d,則二氧池污泥干重：Wds = 0.4*1500*5*(0.0462 -0.00924 ) + (0.0378 -0.0378*0.6 0.01134 ) *1500 X5=139.23 (kg/5d )污泥體積：QS=W Ds/(1-97%)=139.23/(1000*0.03)=4.64m3本設(shè)計(jì)接觸氧化池泥斗高0.9m ,泥斗下口取 0.5m x 0.5m ,則二氧池泥斗體積：Vs2=(1/3)*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8*0

8、.25)=10.77(m3)4.64m 3二氧池超高h(yuǎn)2-i取0.5m ,穩(wěn)定水層高h(yuǎn)2-2取0.5m ,底部構(gòu)造層高h(yuǎn)2-4取0.8m ,則一氧池總高H2 :H2=h 2-1 +h 2-2 +h 2-3+h 2-4+h 泥斗2=0.5+0.5+3+0.8+0.9=5.7(m)則二氧池尺寸：L2* B2*H2=8.2m*4.0m*5.7m一氧池污泥和二氧池污泥匯合。污泥量=21.63 +4.64 = 26.27m 3,選用DN175mm 排污管，流速=0.7m/s , i = 0.56% ,排泥時(shí)間=3.57min。校核BOD負(fù)荷BOD容積負(fù)荷為：I=QS 0/(V i+V2)*1000=15

9、00*231/(144+98.3)*1000=1.43kg/(m3*d)BOD去除負(fù)荷為：I = Q(S 0-Se)/(V 1+V2)*1000=1500*(231-9.24)/(144+98.3)*1000=1.37kg/(m 3*d)均符合設(shè)計(jì)要求。填料選擇計(jì)算本設(shè)計(jì)采用YCDT立體彈性填料，YCDT型立體彈性填料篩選的聚烯姓:類和聚 酰胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老化的優(yōu)質(zhì)品種，混合以親水、吸附、抗熱氧等助 劑，采用特殊的拉絲，絲條制毛工藝，將絲條穿插著固著在耐腐、高強(qiáng)度的中心 純上，由于選材和工藝配方精良，剛?cè)徇m度，使絲條呈立體均勻排列輻射狀態(tài)， 制成了懸掛式立體彈性填料的單體，填料在有效

10、區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布， 使氣、水、生物膜得到充分混滲接觸交換，生物膜不僅能在運(yùn)行過(guò)程中獲得愈來(lái) 愈大的比表面積，又能進(jìn)行良好的新陳代謝，這一特征與現(xiàn)象是國(guó)內(nèi)目前其他填 料不可比擬的。由于該填料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)良的材質(zhì)工藝選擇，使其具有使用壽命 長(zhǎng)、充氧性能好、耗電小、啟動(dòng)掛膜快、脫膜更新容易、耐高負(fù)荷沖擊，處 理效果顯著、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、不堵塞、不結(jié)團(tuán)和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。YCDT型立體填料與硬性類蜂窩填料相比，孔隙可變性大，不易堵塞；與軟性類填料相比，材質(zhì)壽命長(zhǎng)，不粘連結(jié)團(tuán)；與半軟性填料相比，比表面積大，掛膜迅速、造價(jià)低廉 因此，該填料可確認(rèn)是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填料后的第

11、四代高效節(jié)能新穎填料。YCDT型立體填料材質(zhì)特征26如表3-2所示。結(jié)構(gòu)部件材質(zhì)比重?cái)嗔褟?qiáng)力拉伸強(qiáng)度(MPa)連續(xù)耐熱溫度(C)脆化溫度(C)耐酸堿穩(wěn)定性絲條聚烯姓類0.93120N3080-100-15穩(wěn)定中心純(聚酰胺)0.9571.4Da1580-100-15穩(wěn)定N表3-2YCDT填料材質(zhì)特性主要技術(shù)參數(shù)：填料單元直徑：150mm絲條直徑：0.35mm安裝距離：150mm成膜后重量：50100kg/m 3填料上容積負(fù)荷：2-3kgCOD/m 3 d比表面積：50300m 2/m 3空隙率：99 %填料安裝：一段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長(zhǎng)：0.15*(n+1)=5.15n=34寬：0.

12、15*(n+1)=4.0n=26則一段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：(34*26)*2 = 1768根二段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長(zhǎng)：0.15*(n+1)=4.1n=27寬：0.15*(n+1)=4.0n=26則二段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：(27*26)*2 = 1404根氧化池共有填料:1768+1404=3172根填料安裝：采用懸掛支架，將填料用繩索或電線固定在氧化池上下兩層支架(10cm)上，以形成填料層。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成, 柵孔尺寸與柵條距離與填料安裝尺寸相配合。接觸氧化池需氣量計(jì)算Q 氣=D 0*Q=18*1500=27000(m3/d)=18.75(m 3/min

13、)式中Q氣一需氣量,m3/d,Do1m3污水需氣量，m3/m 3, 一般為1520m 3/m 3 ；Q 污水日平均流量，m3/d一氧池需氣量：Q1-氣=0.6Q 氣=0.6*18.75=11.25(m 3/min)二氧池需氣量：Q2-氣=0.4Q 氣=0.4*18.75=7.5(m3/min)接觸氧化池曝氣強(qiáng)度校核：一氧池曝氣強(qiáng)度：Qi-氣/A1=5.25/(41.2/2)=0.25m 3/(m 2*min)=15.3 m 3/(m 2*h)二氧池曝氣強(qiáng)度：Q2-氣/A1=32.8/2=16.4m3/(m 2*min)=12.8 m3/(m 2*h) 二池均滿足生物接觸氧化法設(shè)計(jì)規(guī)程要求范圍的

14、 1020m 3/(m 2*h).綜合以上計(jì)算，接觸氧化池總需氣量 Q氣=18.75m 3/min ,加上15%的工程預(yù)算Q s=18.75*(1+15%)=21.56m3/min據(jù)資料，經(jīng)濟(jì)的厭氧池高度一般為46m ,并且大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)優(yōu) 化的運(yùn)行范圍。厭氧池的池形有矩形、方形和圓形。圓形厭氧池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的 特點(diǎn)，但是建造圓形厭氧池的三相分離器要比矩形和方形的厭氧池復(fù)雜得多。因 此本次設(shè)計(jì)先用矩形厭氧池，從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)考慮，矩形厭氧池長(zhǎng)寬比在2 : 1左右較為合適。厭氧池容積計(jì)算(1)有效容積設(shè)計(jì)流量：200m 3/d每小時(shí)8.33m 3設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為Nv=2.0kgCOD/(

15、m 3.d)進(jìn)水：CODor450mg/L 出水：CODor50mg/L則厭氧池有效容積為：Vi=200 X (450-50 ) X0.001/2=40m 3(2)厭氧池總?cè)莘e設(shè)計(jì)厭氧池有效高度為h=4m ,則橫截面積S=40/4=10m 2設(shè)計(jì)厭氧池長(zhǎng)約為寬的2倍，則可取L=4.4m,B=2.2m ;一般應(yīng)用時(shí)厭氧池裝液量為70%90%,本工程中設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高度為 H=6.5m,其中超高0.5m。厭氧池的總?cè)莘eV=4.4 X2.2X6=58m 3,有效容積為40m 3,則體積有效系數(shù)為 69%,符合有機(jī)負(fù)荷要求。(3)水力停留時(shí)間(HRT)和水力負(fù)荷率V2T=(40/20 0) X 244.8h,V2=(200/24)/10=0.83m3/(m 2.h)對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷 V2=0.10.9m 3/(m 2.h),符合要求。進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用一管多點(diǎn)的布水方式，布水點(diǎn)數(shù)量與處理廢水的流量、進(jìn)水濃度、容積負(fù)荷等因素有關(guān)。為配水均勻，出水孔孔徑一般為1020mm,常采用15mm ,孔口向下或與垂線成呈450方向，為了使穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于2m/s.本厭氧池采用連續(xù)進(jìn)料方式，布水孔孔口向下，有利于避免管口堵塞，而且 由于厭氧池底部反射散布作用，有利于布水均勻。為了增強(qiáng)污泥與廢水之間的接觸，減少底部進(jìn)水管的堵塞，建議進(jìn)水點(diǎn)距厭