A2O工艺计算(9页).doc

-A2O工艺计算-第 9 页2.5.1 设计流量生物处理构筑物的设计流量以最高日平均流量计。取日变化系数为1.2。Q=1.2×18000=21600m3/d=900m3/h=0.25m3/s。2.5.2 反应池进水水质本设计中进水中BOD5较小，则可不设初沉池。所以进水中 S0=150mg/L，X0=200mg/L，N=40mg/L2.5.2 确定设计污泥龄需要反硝化的硝态氮浓度为： =18mg/L 式中，-需要反硝化的硝态氮浓度，mg/L； -进水中TN浓度，mg/L； -进水BOD浓度，mg/L； -出水BOD浓度，mg/L； -出水TN浓度，mg/L。反硝化速率。查相关表格，有；取硝化泥龄 式中，-缺氧污泥龄，d； -总污泥龄，d。则：系统总污泥龄为：缺氧污泥龄为：2.5.3 计算污泥产率系数式中，-结合我国情况的修正系数，； -进水悬浮固体浓度，mg/L； -设计水温，与泥龄计算取相同数值。核算污泥负荷：2.5.4 确定污泥浓度由于本设计中没有初沉池，则：取混合液浓度为X=4g/L，SVI=120mg/L。对于污泥浓缩时间，由于有反硝化，故取浓缩时间，则：回流污泥浓度式中，-回流污泥浓度，g/L； -污泥回流比。符合要求。2.5.5 计算好氧、缺氧反应池容积水力停留时间：在反应池容积中，好氧区占80%。为11014m3，缺氧区占20%，为2754m3。2.5.6 内回流比要求的反硝化率如下：取内回流比r=0.9。则反硝化率为：即内回流比为50%时，可以满足反硝化要求。为保证反硝化效果，取内回流r=1.8。2.5.7 厌氧池计算厌氧池容积停留时间：TA=2100.6/900=2.33h2.5.8 反应池总容积总停留时间：T=18.4+2.33=20.73h。2.5.8 反应池主要尺寸反应池总容积V=15869m3；设两组反应池，单组池容V'=V/2=158696/2=7934.5m3有效水深h=4.5m；单组有效面积S'=7934.5/4.5=1763.22m3采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m；单组反应池长度L=S/B=1763.22/(5×7.5)=47.02m根据厌氧区、缺氧区、好氧区各部分所需容积进行如下调整：厌氧区廊道宽b1=5.0m，缺氧区廊道宽b2=6.5m，好氧区分三个廊道，每个廊道宽b3=8.5m校核：b1/h=5/4.5=1.11 b2/h=6.5/4.5=1.44 b3/h=8.5/4.5=1.89(满足b/h=12) L/b1=47.02/5=9.04 L/b2=47.02/6.5=7.23 L/b3=47.02/8.5=5.53 (满足L/h=510)取超高为0.6m，则反应池总高为H=4.5+0.6=5.1m。2.5.10 反应池进、出水系统计算（1） 进水管 单级反应池进水管设计流量Q1=18000/2=9000m3/d=0.104m3/s 管道流速取； 管道过水断面积 管径 取进水管管径DN400mm。（2） 回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量管道流速取； 管道过水断面积 管径 取回流污泥管管径DN500mm。（3） 进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量Q2=(1+R)Q1=(1+1.5)×9000=0.260m3/s孔口流速孔口过水断面积 孔口尺寸取为1.0m×0.45m；进水井平面尺寸取为1.5m×1.5m。（4）出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：式中 ； b-堰宽，b=7.5m； H-堰上水头，m；出水孔过流量；孔口流速孔口过水断面积孔口尺寸取为1.0m×0.8m；出水井平面尺寸取为1.5m×1.5m。（5） 出水管反应池出水管设计流量管道流速取； 管道过水断面积 管径 取出水管管径DN900mm。校核管道流速2.5.11 曝气系统的设计计算 采用鼓风曝气系统，空气扩散装置安设在水下H=4.3m处；计算水温设为25°；曝气池出口处溶解氧浓度C=2mg/L。确定需氧量按公式计算式中O2-混合液需氧量，kgO2/d； -活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以kg计，本设计取0.5； Q-污水流量，m3/d； -每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg计，本设计取0.1； V-曝气池容积，m3，本设计中为5395.54m3。代入各值，则有单组需氧量 =655kgO2/d计算曝气池内平均溶解氧饱和度1）空气扩散装置出口处的绝对压力 =1.42Pa2）取氧转移速率EA=10%，气泡离开池表面时，氧的百分比3）确定计算水温25°C以及及20°C下的氧的饱和度，查排水工程下册附录1，得：则：曝气池内平均溶解氧饱和度， =9.75mg/L计算20°C时脱氧清水的需氧量 式中、均为修正系数，在计算温度下=0.85，=0.95。计算平均时供气量空气管路系统计算 1）总压力损失计算 单组曝气池平面布置如下：单组A/A/O池空气管平面布置斩首如图，每组A/A/O池设三根干管，B、C干管上均设5对配气竖管，A、D干管上均设5支配气竖管，全曝气池共设30条配气竖管。每根竖管的供气量为：曝气池平面面积为：8.5×3×47.02=1199m2 每个空气扩散器的服务面积按0.70m2计，则所需空气扩散器的总数为：个 为安全计，本设计采用1800个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：个每个空气扩散器的配气量为：选用BYW-型固定式平板型微孔曝气器，服务面积为S=0.30.75m2，阻力为300mm H2O。 将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图（参见图），用以进行计算。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气计算。由空气计算管道一览表中11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：微孔曝气头的损失为3.04kPa，则总压力损失为2.857+3.04=5.897kPa为安全计，设计取值9.8kPa。2） 空压机的选定空气扩散器装置在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为：P=（4.5-0.2+1.0）×9.8=51.94KPa空压机供气量为：28800m3/d ×2=40m3/min根据所需压力及空气量，选用RE-150A型罗茨鼓风机三台。一用一备，空压机风压52.0KPa,风量37.5 m3/min，电动机功率P= 55KW/h,转速1250r/min4、污水、污泥处理流程水力计算4.1 污水流程4.1.1 污水处理流程水力计算（1）水力计算线路 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。图4.1 水力计算流程（2）水力计算结果由处理水排出口逆推计算，各管段的水力损失如表4.1所示：表4.1 管段水头损失计算表构筑物连接管管道长度L（m）设计流量(L/s)管径D(mm)坡度 I/流速 v (m/s)充满度沿程水头损失h1（m）局部阻力系数局部水头损失h2（m）水头损失h=h1+h2（m）h/Dh上端名称下端名称计量槽出水口15409.518000.960.8110.80.014 0.000 0.000 0.014 二沉池消毒渠35204.756001.110.7210.60.039 4.630 0.122 0.161 配水井2二沉池30204.756001.110.7210.60.033 1.070 0.028 0.062 A2/O池配水井2125204.756001.110.7210.60.139 3.090 0.082 0.221 配水井1A2/O池30204.756001.110.7210.60.093 2.080 0.055 0.188 计量槽配水井170204.756001.110.7210.60.122 3.090 0.082 0.275 表4.2 明渠水头损失计算表构筑物连接管渠（明渠）管道长度L（m）设计流量(L/s)明渠宽W(mm)坡度I/流速v(m/s)水深h（m）沿程水头损失h1（m）局部水头损失h2（m）水头损失h=h1+h2（m）上端名称下端名称沉砂池计量槽3204.7510000.180.410.50.0010.001 0.001 细格栅沉砂池8409.5110000.720.820.50.0060.008 0.014 提升泵细格栅4409.5110000.720.820.50.0030.004 0.007 4.1.2各构筑物自身水头损失根据相关规范以及经验取值，各构筑物自身水头损失如下：消毒渠：0.2m 配水井：0.3m 二沉池：0.6m A2/O池：0.5m 计量堰：0.17m 沉砂池：0.3m细格栅：0.15m 粗格栅：0.11m 4.1.3 高层计算 市政排水管网接入污水厂的污水干管管底标高为318.361m。经过整平，污水处理厂地面的平均设计标高取为322.500米（并作为相对±0.000）。排入水体为附近的荣峰河，其50年一遇的洪水位为314米，污水厂的地面标高与荣峰河水面标高相差较远，所以污水厂各构筑物的控制标高基本不受荣峰河水面高度的限制。在厂区内先确定二沉池的标高，再推求各处理构筑物的设计标高。水面标高=前一构筑物水面标高iLv2/2g构筑物自身损失富余水头，富余水头取0.05m。 表4.3 各处理构筑物设计标高 单位：m 构筑物水面标高有效水深总高H底部标高顶部标高出水口321.000-计量槽322.369 0.601.00 321.769 322.769 消毒渠322.589 1.291.79 321.299 323.089 二沉池沉淀部分323.000 2.30 5.30 320.700 323.500 泥斗318.2001.43318.200配水井2323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 A2/O池好氧区323.982 4.50 5.10 319.482 324.582 缺氧区324.182厌氧区324.282配水井1324.970 3.00 3.60 321.670 325.270 计量堰325.389 0.60 0.95 324.789 325.739 沉砂池沉砂部分325.740 0.60 2.74 325.140 326.360 砂斗部分-1.52 323.620 细格栅栅后325.954 0.90 1.10 325.054 326.154 栅前326.104 0.90 0.95 325.204 集水井318.739 3.00 7.42 315.739 322.800 粗格栅栅后318.739 0.70 5.16318.034 322.800 栅前318.844 0.70 5.05 318.144 4.2.污泥流程4.2.1 流程水力损失 污泥流动中水头损失计算方法与污水相同，从控制点标高开始，含水率为99%99.5%，污泥在管道中水力特性与污水相似，当含水率在90%92%时，则与污水相比水头损失增加很多。在设计污水管道时，应采用较大流速，使污泥处于紊流状态，则各管路损失如下表所示：污泥管路计算设计流量（L/s）规格（m/s)长度（m）水头损失（m）二沉池至污泥泵房316.81DN5001.61200.14污泥泵房至储泥池17.23DN1000.55600.42污泥泵房至厌氧池270.83DN5001.381700.87污泥泵房至配水井141.67DN2500.851400.694.2.2 高层计算 污泥处理各构筑物标高如表4.5所示。表4.4 各处理构筑物设计标高 单位：m 构筑物水面标高有效水深总高H底部标高顶部标高污泥泵房323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 储泥池323.0002.002.50321.000323.500