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文檔簡介
一、生物脫氮工藝設計計算,,,,,,,,
(一)設計條件:,,,,,,,,
,,,,,,,,,
設計處理水量Q=,30000,m3/d=,1250.00,m3/h=,0.35,m3/s,,
總變化系數(shù)Kz=,1.42,,,,,,,
進水水質(zhì):,,,出水水質(zhì):,,,,,
進水CODCr=,350,mg/L,,CODCr=,100,mg/L,,
BOD5=S0=,160,mg/L,,BOD5=Sz=,20,mg/L,,
TN=,40,mg/L,,TN=,15,mg/L,,
NH4+-N=,30,mg/L,,NH4+-N=,8,mg/L,,
堿度SALK=,280,mg/L,,pH=,7.2,,,
SS=,180,mg/L,,SS=Ce=,20,mg/L,,
VSS=,126,mg/L,,,,,,
f=VSS/SS=,0.7,,,曝氣池出水溶解氧濃度,,,2,mg/L
夏季平均溫度T1=,25,℃,,硝化反應安全系數(shù)K=,,,3,
冬季平均溫度T2=,14,℃,,,,,,
活性污泥自身氧化系數(shù)Kd=,,0.05,,,,,,
活性污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=,,0.6,,,,,,
混合液濃度X=,,4000,mgMLSS/L,SVI=,150,,,
"20℃時反硝化速率常數(shù)qdn,20=",,,0.12,kgNO3--N/kgMLVSS,,,,
曝氣池池數(shù)n=,,2,,,,,,
若生物污泥中約含,,12.40%,的氮用于細胞合成,,,,,
(二)設計計算,,,,,,,,
1、好氧區(qū)容積V1計算,,,,,,,,
(1)估算出水溶解性BOD5(Se),,,,,,,,
,,,6.41,mg/L,,,,
(2)設計污泥齡計算,,,,,,,,
硝化速率,,,,,,,,
低溫時μN(14)=,,,0.247,d-1,,,,
硝化反應所需的最小泥齡θcm=,,,4.041,d,,,,
設計污泥齡θc=,,,12.122,d,,,,
(3)好氧區(qū)容積V1,,,,,,,,
,=,,7451.9,m3,,,,
好氧區(qū)水力停留時間t1=,,,5.96,h,,,,
2、缺氧區(qū)容積V2,,,,,,,,
(1)需還原的硝酸鹽氮量計算,,,,,,,,
微生物同化作用去除的總氮,,,,=,7.11,mg/L,,
被氧化的氨氮=進水總氮量-出水氨氮量-用于合成的總氮量=,,,,,24.89,mg/L,,
所需脫硝量=進水總氮量-出水總氮量-用于合成的總氮量=,,,,,17.89,mg/L,,
需還原的硝酸鹽氮量NT=,,,,,536.56,kg/d,,
"(2)反硝化速率qdn,T=qdn,20θT-20=",,,(θ為溫度系數(shù),取1.08),,0.076,kgNO3--N/kgMLVSS,,
(3)缺氧區(qū)容積V2=,,,2534.1,m3,,,,
缺氧區(qū)水力停留時間t2=V2/Q=,,,2.03,h,,,,
3、曝氣池總?cè)莘eV=V1+V2=,,,9986.0,m3,,,,
系統(tǒng)總污泥齡=好氧污泥齡+缺氧池泥齡=,,,,16.24,d,,,
4、堿度校核,,,,,,,,
每氧化1mgNH4+-N需消耗,,7.14,mg堿度;,,,,,
去除1mgBOD5產(chǎn)生,,0.1,mg堿度;,,,,,
每還原1mgNO3--N產(chǎn)生,,3.57,mg堿度;,,,,,
剩余堿度SALK1=進水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+去除BOD5產(chǎn)生堿度,,,,,,,,
,=,181.53,mg/L>,100mg/L(以CaCO3計),,,,
5、污泥回流比及混合液回流比,,,,,,,,
(1)污泥回流比R計算,,,,,,,,
,=,8000,mg/L(r為考慮污泥在沉淀池中停留時間、池深、污泥厚度等因素的系數(shù),取,,,,,1.2
混合液懸浮固體濃度X(MLSS)=,,,4000,mg/L,,,,
污泥回流比R=X/(XR-X)=,,,100%,(一般取50~100%),,,,
(2)混合液回流比R內(nèi)計算,,,,,,,,
總氮率ηN=(進水TN-出水TN)/進水TN=,,,,62.50%,,,,
混合液回流比R內(nèi)=,η/(1-η)=,,,167%,,,,
6、剩余污泥量,,,,,,,,
(1)生物污泥產(chǎn)量,,,,,,,,
,1525.498006,kg/d,,,,,,
(2)非生物污泥量PS,,,,,,,,
PS=Q(X1-Xe)=,1020,kg/d,,,,,,
(3)剩余污泥量ΔX,,,,,,,,
ΔX=PX+PS=,2545.498006,kg/d,,,,,,
設剩余污泥含水率按,,99.20%,計算,,,,,
,,,,,,,,,
7、反應池主要尺寸計算,,,,,,,,
(1)好氧反應池,,,,,,,,
設,2,座曝氣池,每座容積V單=V/n=,,,3725.96,m3,,
曝氣池有效水深h=,,,,,4,m,,
曝氣池單座有效面積A單=V單/h=,,,,,931.49,m2,,
采用,3,廊道,廊道寬b=,,,6,m,,
曝氣池長度L=A單/B=,,,,,51.7,m,,
校核寬深比b/h=,,,,,1.50,,,
校核長寬比L/b=,,,,,8.62,,,
曝氣池超高取,1,m,曝氣池總高度H=,,5,m,,,
,,,,,,,,,
(2)缺氧池尺寸,,,,,,,,
設,2,座缺氧池,每座容積V單=V/n=,,,1267.05,m3,,
缺氧池有效水深h=,,,,,4.1,m,,
缺氧池單座有效面積A單=V單/h=,,,,,309.04,m2,,
缺氧池長度L=好氧池寬度=,,,,,18.0,m,,
缺氧池寬度B=A/L=,,,,,17.2,m,,
8、進出水口設計,,,,,,,,
(1)進水管。兩組反應池合建,進水與回流污泥進入進水豎井,經(jīng)混合后經(jīng)配水渠、,,,,,,,,
進水潛孔進入缺氧池。,,,,,,,,
單組反應池進水管設計流量Q1=,,,0.347,m3/s,,,,
進水管設計流速v1=,,0.8,m/s,,,,,
進水管管徑d1=,,0.743,m,取d1=,0.7,m,,
校核管道流速v=Q/A,=,0.902,m/s,,,,,
(2)回流污泥入口:,,,,,,,,
設計流量Q2=Q=,,0.347,m3/s,,,,,
污泥回流渠道設計流速v2=,,0.7,m/s,,,,,
渠道斷面積A=QR/v2=,,0.496,m2,,,,,
渠道斷面b×h=,1,×,0.5,m,,,,
校核流速v=,,0.694,m/s,,,,,
(3)進水豎井,,,,,,,,
進水孔過流量:Q'=(1+R)×Q/n=,,,,0.347,m3/s,,,
孔口流速v'=,,0.6,m/s,,,,,
孔口過水斷面積A'=Q'/v'=,,0.579,m2,,,,,
,,,,,,,,,
(4)出水堰及出水豎井,,,,,,,,
矩形堰流量公式:,,,,,,,,
出水流量Q3=,,0.347,m3/s,,,,,
堰寬b=,,6,m,,,,,
堰上水頭H=,,0.099,m,,,,,
出水孔孔口流速v3=,,0.6,m/s,,,,,
孔口過水斷面積A3=,,0.579,m2,,,,,
(5)出水管。,,,,,,,,
管道流速v4=,,0.8,ms/,,,,,
管道過水斷面積A4=,,0.434,m2,,,,,
出水管管徑d4=,,0.743,m,取d4=,0.7,m,,
校核管道流速v=,,0.902,m/s,,,,,
9、設計需氧量AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脫氮產(chǎn)氧量=,,,,,,,,
(去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧當量)+(氨氮硝化需氧量-剩余污泥中氨氮的氧當量),,,,,,,,
-,反硝化脫氮產(chǎn)氧量,,,,,,,
(1)碳化需氧量D1:,,,,4576.27,kgO2/d,,,
(2)硝化需氧量D2=4.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×PX=,,,,3834.19,kgO2/d,,,
(3)反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3=2.86NT=,,,,1534.57,kgO2/d,,,
(4)總需氧量AOR=D1+D2-D3=,,,,6875.89,kgO2/d=,286.50,kgO2/h,
(5)最大需氧量AORmax=KzAOR=,,,,9754.96,kgO2/d=,406.46,kgO2/h,
去除1kgBOD的需氧量=,,,,1.64,kgO2/kgBOD5,,,
,,,,,,,,,
(6)標準需氧量,,,,,,,,
氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)α=,,,,0.85,,,,
氧在污水中飽和溶解度修正系數(shù)β=,,,,0.95,,,,
曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度C=,,,,2,mg/L,,,
所在地區(qū)大氣壓力p=,,,,101300,Pa,,,
因海拔高度不高引起的壓力系數(shù)ρ=p/101300=,,,,1.00,,,,
曝氣池水深H=,,,4,m,,,,
曝氣頭距池底距離,,,0.2,m,,,,
曝氣頭淹沒深度=,,,3.8,m,,,,
曝氣頭處絕對壓力pb=p+9800H=,,,138540,Pa,,,,
曝氣頭氧轉(zhuǎn)移效率EA=,,,20%,,,,,
氣泡離開水面時含氧量Qt=,,,,17.54%,,,,
夏季清水氧飽和度CS(25)=,,,8.38,mg/L,,,,
Cs(20)=,,,9.17,mg/L,,,,
冬季清水氧飽和度Cs(10)=,,,11.33,mg/L,,,,
曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度,,,,9.12,mg/L,,,
夏季平均標準需氧量SOR(25)=,,,,412.04,kg/h,,,
最大時標準需氧量SORmax=,,,,584.56,kg/h,,,
夏季平均空氣用量QF(25)=SOR(25)/0.3/EA=,,,,6867.28,m3/h=,114.45,m3/min,
最大空氣用量Qmax=,,,,9742.75,m3/h=,162.38,m3/min,
(7)所需空氣壓力p(相對壓力),,,p=h1+h2+h3+h4+Δh,,,,,
h1:,供風管道沿程阻力,,,0.001,MPa,,,
H2:,供風管道局部阻力,,,0.001,MPa,,,
h3:,曝氣器淹沒水頭,,,0.038,MPa,,,
h4:,曝氣器阻力,取,,,0.004,MPa,,,
Δh:,富余水頭取,,,0.005,MPa,,,
p=,,,,0.049,MPa=,49,Kpa,
(8)曝氣器數(shù)量計算,,,,,,,,
A、按供氧能力計算,,,,,,,,
曝氣器供氧能力qc:,,,0.14,kgO2/(h·個),,,,
曝氣器數(shù)量n1=SORmax/qc=,,,4175,個,,,,
B、以曝氣器服務面積校核,,,,,,,,
單個曝氣器服務面積f=F/n1=,,,0.598,m2<0.75,m2,,,
(9)供風管道計算,,,,,,,,
A、干管。供風干管采用環(huán)狀布置,,,,,,,,
流速v=,10,m/s,,,,,,
管徑d=,0.415,m,取DN=,400,mm,,,
B、支管。單側(cè)供氣支管(布氣橫管),,,(向單側(cè)廊道供氣),,,,,
支管空氣流量Q=,1623.791301,m3/h,,,,,,
流速v=,10,m/s,,,,,,
管徑d=,0.240,m,取DN=,250,mm,,,
,,,,,,,,,
雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣),,,,,,,,
支管空氣流量Q=,3247.582602,m3/h,,,,,,
流速v=,10,m/s,,,,,,
管徑d=,0.339,m,取DN=,35
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