2022年AB法污水处理工艺设计计算 .pdf

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1、毕业论文1 目录摘要 , 1 前言 , 2 1. 设计原始资料, 2 2. 工艺比较及选择, 2 2.1 污水特征, 2 2.2 工艺比较, 3 2.2.1 普通活性污泥工艺, 3 2.2.2 氧化沟工艺, 5 2.2.3 SBR工艺 , 4 2.2.4 AB 法工艺, 4 2.3 工艺选择, 5 3. 设计计算, 6 3.1 污水处理程度的确定, 6 3.2 污水处理工艺流程的选择, 6 3.3 各处理单元设计计算, 7 3.3.1 格栅 , 7 3.3.2 曝气沉砂池, 8 3.3.3 AB工艺参数, 9 3.3.4 A段曝气池, 11 3.3.5 B段曝气池, 14 3.3.6 A段中沉

2、池, 17 3.3.7 B段终沉池, 17 3.3.8 污泥浓缩池, 18 3.3.9 贮泥池 ,19 3.3.10 污泥消化池,20 3.3.11 污泥脱水机,25 3.4 附属建筑物,27 3.5 处理厂规划,27 3.5.1 平面布置,27 3.5.2 高程布置,27 3.6 污水提升泵选择,29 4. 结论 ,30 参考文献,31 致谢 ,32 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文2 AB法污水处理

3、工艺设计计算摘要： 通过分析污水特征和工艺比较，污水处理厂采用AB法污水处理工艺。AB属超高负荷活性污泥法，其设计特点一般为不设初沉池，A段和 B段的回流系统分开。A段和 B段负荷在极为悬殊的情况下运行。A 段污泥负荷高、污泥龄短、产泥量多，B 段污泥负荷低、污泥龄长、产泥量较少。两段的沉淀池表面负荷差异也较大。AB 法产泥量较大，需设污泥消化工艺，解决污泥处理和出路问题。此外， AB法污水处理厂中的分期建设可缓解资金不足问题，同时使污水得到较大程度处理。本设计中选用的各参数数据参考现运行AB法污水厂的经验数据。关键词 : AB法，负荷，设计，参数The design and calculat

4、ion of AB wastewater treatment technology Abstract ：By means of analyzing the sewage characteristic and comparing treatment technologies, this wastewater treatment plant adopts the AB process. AB process belongs to the ultrahigh load activated sludge process. The design feature of AB process is that

5、 the primary sedimentation tank is generally unnecessary, and the refluence systems of section A and section B are separated. The load of Section A and section B are extremely different. Section A has high sludge load, short sludge age and more sludge production, while section B has low sludge load,

6、 long sludge age and less sludge production. Difference in the surface load of precipitating tanks in the two sections is noticea ble. AB process s sludge yield rate is relatively high, so it is necessary to set up sludge digest tanks to deal with excess sludge problem. In addition, Phased construct

7、ion in AB process wastewater treatment plant can alleviate the fund deficiency problem, and make it possible for the sewage to be treated by a high degree. All parameter and data used in this design is selected from AB process wastewater treatment plants that having been operated successfully. Keywo

8、rd: AB process, load, design, parameter 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文3 前言在当今世界，城市的建设正在高速发展，随着城市规模的不断扩大和人口的增加，水环境污染成了一个重要问题。 “环境保护”是我国的基本国策，是维持发展的必要组成部分。对次，各级政府给予了高度重视，加大了对城市污水处理厂工程的投资力度，引进了许多国内外先进的系统设计技术和设备；国内科技人员也研究

9、出了许多城市污水处理厂的新工艺、新技术，新建造了300 多座城市污水处理厂工程，并正以每年几十座的速度增加，为我国城市污水处理事业迅速发展起到了推动作用。污水处理厂多以二级生物处理为主，其中城市污水处理厂大部分采用好氧生物处理方法，其中活性污泥法的应用较广，其作用机理是利用污水中所含的有机物作底物，通过污泥中的微生物对有机物的吸附降解达到处理污染的效果。活性污泥法经过几十年来的运用和改良，现在已取得较好的处理效果。从传统活性污泥法到现今的氧化沟工艺、 AB法等都属于该范围内。AB法即吸附生物氧化处理法，它是德国亚琛大学B.B?hnke 教授于 70 年代中期开创，80 年代初开始应用的工程实践

10、。AB工艺是根据微生物生长繁殖及其基质代谢的关系而确定的，并充分考虑了污水收集、输送系统中高活性微生物的作用，通常维持A段在极高负荷下， 使微生物处于快速增长期以发挥其对有机物的快速吸附作用；维持 B段在极高负荷下运行，利用长世代期微生物的作用，保证出水水质。AB法与传统生物处理方法比较，在处理效率、运行稳定性、工程的投资和运行费用等方面均有明显优势。1 、设计原始资料某城镇生活污水资料：平均水量Q=1 104m3/d ，时变化系数为1.3 。水质如下：pH=6.58.5 ，COD=450 mg/L，BOD5=220 mg/L，SS=280 mg/L，NNH3=50 mg/L，TN=60 mg

11、/L。2、工艺比较及选择2.1 污水特征本项目污水处理的特点：污水以有机污染为主，BOD5/COD=0.49，可生化性较好。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文4 污水中主要污染物指标BOD5 、 COD 和 SS相对国内一般城市污水较高， 同时有脱氮要求。污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。针对以上特点以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。2.2 工艺比较根据国

12、内外已运行污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用的方法有：“普通活性污泥法”、 “氧化沟法”、 “SBR活性污泥法”和“ AB法” 。2.2.1 普通活性污泥法工艺普通活性污泥法，应用年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20 世纪 70 年代以来，随着污水处理技术的发展， 本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“ A2/O”工艺，从而实现脱 N和 P。在设备方面，开发了各种微孔曝气器，使氧转移效率提高到20% 以上，从而节省了运行费。国内外以运行的中大型污水处理厂，如西安邓家村（12m3/d ） 、天津纪庄子（ 26 万

13、 m3/d ） 、北京高碑店（ 50 万 m3/d ） 、成都三瓦窑（ 20 万 m3/d ）等污水处理厂都采用此方法。目前世界最大的污水处理厂美国芝加哥市西南西污水处理厂也采用此工艺，该厂于1964年建成，设计流量为455万 m3/d 。普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当， 出水 BOD5 可达到 1020mg/L。它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，基建投资及运行费均较高。国内已建的此类污水处理厂，基建投资一般为10001300 元/m3，运行费为0.2 0.4 元/ （m3/d ）或更高。2.2.2 氧化沟工艺氧化沟污水处理技术，是20 世纪 50 年代由荷

14、兰人首创。 60 年以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国家以被广泛采用，工艺及构筑有了很大的发展和进步。据报道， 19631974 年英国共兴建了 300 多座氧化沟，美国已有500 多座，丹麦已建成 300多座。目前世界最大的氧化沟污水厂是德国路维希港的BASF 污水处理厂，设计最大流量为 76.9 万 m3/d ，1974 年建成。由于该工艺在水流流态和曝气装置上的特殊性，其处理流程简单、 构筑物少，一般情况下可不建初沉池和污泥消化系统，某些情况下还可不建二沉池和污泥回流系统，对于中小型污水处理厂，为节省投资或降低维护管理难度时，会得到首选。其处理效名师资料总结 - - -精品资

15、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文5 果好且运行稳定可靠，不仅可满足BOD5 和 SS的排放标准，在运行方式合适时还能实现脱氮和除磷的效果，而不像传统活性污泥法（要脱氮除磷时）要做大量改造工作。同时该工艺还具有较强冲击负荷承受能力、剩余污泥少污泥稳定程度好、机械设备少等优点。当有脱氮的处理要求时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多；但是当仅要求去除BOD5 而在脱氮方面不作要求时， 对于污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统

16、活性污泥法略低或相当，不占优势。但是该工艺因存在污泥中的有机物质最终是在氧化沟中部分好氧代谢去除的，所以氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不具有优势。2.2.3 SBR 活性污泥法工艺SBR全称为间歇式活性污泥法， 间歇式活性污泥法作为一项新技术，不论在工业企业还是城市污水处理工程中得到了更广泛的应用。目前国内一些运行此工艺的城市有云南昆明市第三污水处理厂，处理流量为15万 m3/d ；浙江金华市污水处理厂，处理流量为 8 万 m3/d ；贵州遵义市污水处理厂，处理流量为8 万 m3/d 。这主要是该工艺具有特殊的运行和净化机制，比传统活性污泥法具有更高的污染物净化效果，尤其对高浓度难生物

17、降解污水， SBR工艺可省去二沉池、 污泥回流设施， 某些情况下还可省去调节池和初沉池，因而使整个工程占地减少、投资降低。另外，该工艺还具有较强的冲击负荷调节能力，污泥不易膨胀、易于沉淀、脱水性能好，可实现脱氮除磷功能等优点。但该工艺要求配备专用排水装置和自动控制系统，在目前环保资金还比较紧张的条件下，限制了SBR工艺的高效稳定运行。由于是间歇运行，该工艺空气扩散器堵塞的可能性大于传统活性污泥法，若采用大气泡空气扩散器（为降低投资），则其节能效果不如传统活性污泥法。2.2.4 AB 法工艺AB法即吸附生物氧化处理法，德国亚琛大学B.B?hnke 教授于 70 年代中期开创，80 年代初开始应用

18、于工程实践。该工艺对进水负荷变化适应性强、运行稳定、污泥不易膨胀、较好的脱氮除磷效果等优点。由于其具有抗冲击负荷能力强、对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。目前全世界已有60 多座 AB法污水处理厂在运行和设计、规划之中。德国有34 座污水处理厂采用AB法工艺。国内一些运行此工艺的城市有山东青岛市海泊河污水处理厂，工程规模为8 万 m3/d ；山东淄博名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

19、 - 第 5 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文6 市污水处理厂，工程规模为14 万 m3/d ；广东深圳市罗芳污水处理厂，工程规模为10万 m3/d ；广东广州猎德污水处理厂工程规模为22 万 m3/d 。实践证明 AB工艺可以比传统活性污泥法节省工程投资15% 25% ，节省占地 10% 15% ，降低运转费 15% 25% ，已成为近 10 年来发展最快的城市污水处理工艺。根据系统工程的理论， AB法工艺省去了初沉池；从生物反应动力学的角度出发，采用了经济合理的二段处理工艺流程；根据微生物的生长、繁殖规律及其对有机质的代谢关系，使二段的污泥回流系统分开而保证处

20、理过程中生物相的稳定性。这些使得 AB法工艺比传统活性污泥法具有更高和更稳定的处理效果，大大的节省了基建和运转费用。在 AB法污水处理厂的分期建设中， 可以先建 AB工艺的 A段，既能缓解建设资金的不足，又能使大量的污水得到较大程度的处理。待资金充足时，再建B 段，这样既容易实施，也可带来巨大的环境经济效应，比较符合我国的国情。另外，我国已建的2级污水处理厂普遍存在着超负荷的问题。如果把它们改造成用AB法，则可较大幅度的提高其处理能力。其做法是将原污水厂的沉砂池改为A 段曝气池，将原初沉池改为中沉池，再另建一套污泥回流系统即可。该办法经国外有关污水处理厂实践证明是行之有效的，而且具有投资小、经

21、济效益高的优点。AB 法需增加一些构筑物和设施如曝气池、回流设施等，在这方面的工程投资要增加。此外， AB法污泥产量较高，如用于污泥消化可产更高的沼气量，否则给污泥处理和出路增加了难度。2.3 工艺选择通过以上对设计任务书中原始数据进行的工艺分析和对四种处理工艺的比较，决定采用 AB法工艺处理。分析如下：工艺选择应该结合技术指标和经济指标两方面综合评估选出最优方案。在上述各处理过程工艺中从处理效率、运行能耗和管理等方面比较，普通活性污泥法比其它三种新工艺明显不具优势。本设计任务中有机物浓度较大，对于氧化沟在运行时的能耗、运行费用较高，不选用此工艺。而SBR工艺对于排水装置和自动控制系统要求较高

22、，设备投资和运行费用较高，考虑到城镇污水厂经济负担问题，不选此工艺方法。因此，结合实际情况和技术经济等因素，本次设计决定采用AB法工艺处理。AB工艺除了能保证污水处理要求的同时也能缓解污水厂可能出现的资金不足问题。此外，污泥消化过程产生的沼气也能带来一部分经济效益。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文7 3、 设计计算3.1 污水处理程度的确定本设计采用 AB法处理上述废水，处理出水水质要求达到污水综合排放

23、标准一级标准（ GB8978 1996） 。查污水综合排放标准一级标准中排放水质指标规定值为pH=6 9，COD=60 mg/L，BOD5=20 mg/L，SS=20 mg/L，NNH3=50 mg/L，TN=60 mg/L。该城镇生活污水每天平均流量为Q=1 104 m3/d=115.74 L/s Q设=KZ Q=1.3104 m3/d=150.46L/s 污水中 SS的处理程度根据一级标准可求出SS的处理程度为ESS= （28020）/280=92.86% 污水中 BOD5 的处理程度根据一级标准， BOD 的处理程度为EBOD= （22020）/220=90.91% 3.2 污水处理工艺

24、流程的选择该污水处理工程主要以去除有机污染为主，去除目标为SS和 BOD5 及部分含氮污染物。本设计采用AB法处理，在两段曝气池降解有机物的同时，B段曝气池也能发挥出去除含氮污染物的作用。AB法污水及污泥的处理工艺流程如图1 所示：生活格提升曝气 A 段中 B 段终出污水栅泵站沉砂池曝气池沉池曝气池沉池水井A 段 B 段污泥泵房污泥泵房沼气利用污泥污泥污泥贮污泥外运脱水机消化池泥池浓缩池图 1 AB 法污水及污泥处理工艺流程名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共

25、32 页 - - - - - - - - - 毕业论文8 3.3 各处理单元设计计算3.3.1 格栅格栅设在处理构筑物之前，用于拦截水中较大悬浮物和漂浮物，保证后续设施的正常运行。本设计中，污水通过格栅去除部分悬浮物和漂浮物后经提升泵房提升直接进入曝气沉砂池。 栅槽宽度设明渠数 N1=1 ，明渠有效水深h1=0.5 m，水流速度 v1=0.6 m/s ，则明渠宽度 B1为B1=Q设/ （N1 v1h1）=0.15046/ （10.6 0.5 ）=0.5 m 取栅前水深 h=0.5 m，过栅流速 v=0.8 m/s ，栅条间隙宽度 b=0.015 m，格栅倾角a=90，格栅数 N=1 ，则栅条间

26、隙数 n 为n=Q设（Sin a ）1/2/Nbhv n=0.150461/ （10.0150.5 0.8 ）=26 个设栅条宽度 S=0.01 m，则栅槽宽度 B为B=S （n1）+bn=0.01（261）+0.01526=0.64 m 水流通过格栅的水头损失水头损失为h=k（S/b）4/3 Sin a v2/2g 其中： k格栅受污堵塞后水头损失增大倍数，取 k=3；形状系数，本设计中，栅条采用迎水面为半圆的矩形断面，=1.83； S栅条宽度， S=0.01 m； b栅条间隙宽度， b=0.015 m； a格栅倾角， a=90； v过栅流速， v=0.8 m/s ；则 h=31.83（0.

27、01/0.015 ）4/310.82/ （29.8 ）=0.1 m 栅槽总高度栅槽总高度 H=h+h2+ h h栅前水深， h=0.5 m；h2栅前渠道超高，取h2=0.3 m；则栅槽总高度 H=0.5+0.3+0.1=0.9 m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文9 栅槽总长度栅槽总长度 L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tg a 其中： l1 进水渠道渐宽部分长度，l1= （BB1）/2tg a1

28、 ； l2栅槽与出水渠道渐缩部分长度，l2=l1/2； H1栅前槽高， H1=h+h2=0.5+0.3=0.8 m； a1进水渠展开角，取a1=20；将各参数代入上式，则L=（0.64 0.5 ）/2tg20 +（0.64 0.5 ）/4tg20 +1.5=1.8 m 每日栅渣量每日栅渣量 W=Q W1/103W1 栅渣量，本设计取为0.1 m3栅渣/103 m3污水；则 W=1 1040.1 /103=1 m3/d ，采用机械除污设备。3.3.2 曝气沉砂池本设计中选用曝气沉砂池，它主要是使颗粒碰撞摩擦，将无机颗粒与有机物分开，排除的沉砂有机物含量较低，方便后续工艺处理。 总有效容积设污水在

29、沉砂池中的水力停留时间t 为 2 min； 则沉砂池的总有效容积V为 V=60 Q设t=600.150462=18 m3 水流截面积设污水在池中的水平速度v 为 0.08 m/s ，则水流截面积A为A=Q设/v=0.15046/0.08=1.9 m2，取为 2.25 m 池总宽度设有效水深 h=1.5 m，则沉砂池总宽度B 为B=A/h=2.25/1.5=1.5 m 设沉砂池共 1 座，则每座沉砂池的池宽b 为b=B=1.5，宽深比 b ：h=1 ：1，符合要求。 沉砂池池长沉砂池的池长 L 为L=V/A=18/2.25=8 m 沉砂池总高名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -

30、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文10 设超高为 0.3 m，则总高 H=1.5+0.3=1.8 m 曝气量曝气沉砂池所需曝气量q=3600DQ设D1 m3污水所需曝气量，取0.2 m3/m3；则 q=36000.150460.2=108.4 m3/h 曝气沉砂池底部的沉砂通过吸砂泵送至砂水分离器，脱水后的清洁砂粒外运，分离出来的水回流至提升泵房吸水井。曝气沉砂池的出水通过管道直接送往A 段曝气池，输水管道的管径为500 mm ，管内最大流速为 0.76 m

31、/s 。3.3.3 AB 工艺参数 设计参数的确定A段污泥负荷： NSA=4.5 kg BOD5/（kgMLSS d） ；混合液污泥浓度： XA=2000 mg/L；污泥回流比 RA=0.6。B段污泥负荷： NSB=0.125 kg BOD5/（kgMLSS d） ；混合液污泥浓度： XB=3450 mg/L；污泥回流比 RA=1.0。 计算处理效率BOD5 总去除率 EBOD =（22020）/220=90.91% A段 BOD5 去除率 EA取 60% ，则 A段出水 BOD5 浓度 LtA 为LtA=220（160% ）=88 mg/L 已知 B段出水 BOD5 浓度 LtB=20 mg

32、/L，B段 BOD5 去除率 EB为EB= （LtALtB）/LtA= （8820）/88=77.27% 曝气池容积计算进水 BOD5 浓度 La=220 mg/L，A段 BOD5 去除量 LrA 为LrA=LaLtA=22088=132 mg/L=0.132 kg/m3A段混合液挥发性污泥浓度XVA为XVA=fXA=0.752=1.5 kg/m3则 A段曝气池容积 VA=24 Q设LrA/ （NSA XVA）为VA=24 1.3 1040.132/ （244.5 1.5 ）=255 m3B段 BOD5 去除量 LrB 为LrB=（LtALtB）=8820=68 mg/L=0.068 kg/m

33、3名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文11 B段混合液挥发性污泥浓度XVB为XVB=fXB=0.753.45=2.59 kg/m3则 B段曝气池容积 VB=24 Q设LrB/ （NSB XVB ）为VB=24 1.3 1040.068/ （240.1252.59）=2731 m3 水力停留时间计算水力停留时间 T=V/Q 则 A段水力停留时间TA=VA/Q 设=25524/ （1.3 104）=0.47

34、h B段水力停留时间 TB=VB/Q设=273124/ （1.3 104）=5.47 h 最大需氧量A段最大需氧量 OA=a/Q设LrA 其中： a/需氧量系数， 0.4 0.6 kg O2/kg BOD5 则 OA=0.61.3 1040.132/24=42.9 kg O2/h B段最大需氧量 OB=a/Q设LrB +b/Q设Nr 其中： a/需氧量系数， 1.23 kg O2/kg BOD5 b/NH3 N 硝化需氧量系数， 4.57 kg O2/kg NH3 N OB=1.231.3 1040.068/24+4.57 1.3 104（5015）103/24=132 kg O2/h 二段总

35、需氧量 O2=OA+OB=42.9+132=174.9 kg O2/h 剩余污泥量A段剩余污泥量设 A段 SS去除率为 75% ，SS去除量 Sr=28075%=210 mg/L=0.21 kg/m3，干污泥量为 WA=Q Sr+aQ LrA 其中： a 污泥增殖系数， 0.3 0.5 kg/kg BOD5 ，取 0.4 kg/kg BOD5 Q污水平均流量， 1.0 104 m3/d WA=1.0 1040.21+0.4 1040.132=2628 kg/d 湿污泥量（设污泥含水率PA为 98.5%）为 QSA=WA/ （1PA ）1000 QSA=2628/（198.5%）1000=175

36、.2 m3/d B段剩余污泥量干污泥量为 WB=a Q LrB 其中： a污泥增殖系数， 0.5 0.65 kg/kg BOD5 ，取 0.6 kg/kg BOD5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文12 Q污水平均流量， 1.0 104 m3/d WB=0.6 1040.068=408 kg/d 湿污泥量（设污泥含水率PB为 99.5%）QSB=WB/ （1PB ）1000 QSB=408/（199.

37、5%）1000=81.6 m3/d 总泥量 QS=QSA+QSB=175.2+81.6=256.8 m3/d 污泥龄计算 C A段污泥龄CA=1/（aANSA ）其中： aAA段污泥增殖系数，取0.4 kg/kg BOD5 NSA A段污泥负荷 kg BOD5/ （kgMLSS d） ，取 4.5 kg BOD5/（kgMLSS d）则CA=1/（0.4 4.5 ）=0.56 d B段污泥龄CB=1/（aBNSB ）其中： aBB段污泥增殖系数，取0.6 kg/kg BOD5 NSB B段污泥负荷 kg BOD5/（kg MLSS d） ， 取 0.125 kg BOD5/（kg MLSS d

38、）则CB=1/（0.6 0.125）=13.33 d 回流污泥浓度浓度 Xr=X （1+R ）/R 其中： X混合液污泥浓度 R污泥回流比A段回流污泥浓度 XrA=2000（1+0.6）/0.6=5333 mg/L B段回流污泥浓度 XrB=3450（1+1.0）/1.0=6900 mg/L 3.3.4 A段曝气池 曝气池的计算和各部位尺寸的确定1）确定曝气池容积A段曝气池共设 2 个，每个曝气池容积为255/2=128 m3。2）确定曝气池各部位尺寸设池深 h 为 2 m，则每组曝气池的面积F 为 F=128/2=64 m2，池宽 B取 3 m，宽深比 B/h=3/2=1.5 介于 12 之

39、间，符合规定。池长 L=F/B=64/3=21.3 m ，长宽比 L/B=21.3/2=10.6510 ，符合规定。每个曝气池设计为单廊道曝气池，廊道长取22 m。曝气池超高取 0.5 m，则曝气池池高为 H=2+0.5=2.5 m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文13 段曝气池曝气系统设计与计算1）最大需氧量为OA=42.9 kg/h 2）平均时需氧量为O2=a/Q LrA=0.6 1040.132

40、=33.0 kg/h 3）每日去除的 BOD5 值为 BODrA=1 1040.132/24=55 kg/h A 段供气量计算采用网状模型微孔空气扩散器，铺设距池底0.2 m 处，淹没水深1.8 m，计算温度 30。查表得 20 和 30时水中饱和溶解氧值分别为CS （20）=9.17 mg/L ，CS （30）=7.63 mg/L 1）空气扩散出口处的绝对压力Pb=1.013105+9800 H 为Pb=1.013105+98001.8=1.19 105 Pa 空气离开曝气池池面时，氧的百分比为O t=21（1EA ）100/79+21 （1EA ） 其中： EA 空气扩散器的氧转移率，此处

41、取值12% ，则O t=21（10.12 ）100/79+21 （10.12 ）=18.96% 2）曝气池混合液中平均氧饱和浓度（按最不利的温度条件考虑）为CSb （T）=CS （T） Pb/ （2.206 10 5）+O t/42 最不利的温度条件按30计算，则CSb （30）=7.63 （1.19 10 5）/ （2.206 10 5）+18.96/42 =7.56 mg/L 换算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量R0=R CS （20）/ CSb （T）c 1.024T20 其中： R0单位时间由于曝气向清水传递的氧量R单位时间向混合液传递的氧量，相当于平均需氧量因混合液含污泥颗粒而降低

42、传递系数的修正值（ 1） ，取=0.82 废水饱和溶解氧的修正值（ 1） ，取=0.95 气压修正系数， =当地实际大气压 /1.01325 105，取=1.0 c废水实际溶解氧的浓度，取c=2.0 mg/L T混合液设计温度， T=30R0=33.09.17/0.820.95 1.0 7.56 2.0 1.0243020=56.2 mg/h 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文14 相应的最大时需氧量为

43、R0max=42.9 9.17/0.820.95 1.0 7.56 2.0 1.0243020=73.0 mg/h 3）曝气池的平均时供氧量GS=R0 100/（0.3 EA ）则GS=56.2100/ （0.3 12）=1561 m3/h 曝气池最大供气量GSmax= R0max100/ （0.3 EA ）则GSmax=73.0 100/ （0.3 12）=2028 m3/h 去除 1kg BOD5的供气量（ m3空气/kg BOD）为空气 =1561/55=28.4 m3空气/kg BOD 1 m3 污水的供气量（ m3空气/m3污水）为空气 =156124/104=3.75 m3空气/m

44、3污水4）A段曝气池曝气系统的空气总用量除采用鼓风曝气外，系统还采用空气在回流污泥井中提升污泥，空气量按回流污泥量的 8 倍考虑，污泥回流比R 值为 60% ，则提升回流污泥所需空气量为80.6 104/24=2000 m3/h 5）空气管路计算在两个曝气池相邻的隔墙上铺设1 根空气干管。在干管上设5 对曝气管，共 10条配气竖管。则两个曝气池中共有10 条配气竖管，每根竖管的供气量为2028/10=202.8 m3/h 曝气池平面面积为2322=132 m2每个空气扩散器的服务面积按0.49 m2计算，则所需空气扩散器的总数为132/0.49=270 个每个竖管上安装的空气扩散器的数目为27

45、0/10=27 个每个空气扩散器的配气量为2028/（1027）=7.51 m3/h 6）空压机的选定一般希望管道及扩散设备的总压力损失不大于15 kPa，其中管道损失控制在5 kPa内，其余为扩散设备的压力损失。风压损失P（Pa）可按下式估算： P=H/9.8+15 其中： H/空气扩散器淹没水深，m 空气扩散装置安装在距离曝气池底0.2 m 处，因此，空压机所需压力为P=（20.2 ）9.8+15=32.64 kPa 供压机供气量最大量估计值（m3/min ）为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

46、 - - - - - - 第 14 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文15 2028+2000=4028 m3/h=67.13 m3/min 平均时供气量估计量为1561+2000=3561 m3/h=59.35 m3/min 根据所需压力和空气量，采用LG60型空压机 3 台，该型空压机风压50 kPa，风量60 m3/min 。正常条件下， 1 台工作， 2台备用；高负荷时， 2 台工作， 1台备用。曝气池的出水通过管道送往中沉池集配水井，输水管道内的流量按最大时流量加上回流的污泥量进行设计，回流比为60% ，则输水管的管径为600 mm ，管内最大流速为 0.

47、85 m/s 。集配水井为内外套筒结构，由A 段曝气池过来的输水管道直接进入内层套筒，进行流量分配，通过两根 450 mm 的管道送往 2个中沉池，管道内最大水流速度为0.75m/s 。3.3.5 B段曝气池 曝气池的计算和各部位尺寸的确定1）确定曝气池容积B段曝气池共设 2 组，每组容积为 2731/2=1366 m3。2）确定曝气池各部位尺寸设池深 h 为 3.5 m ，则每组曝气池的面积F 为F=1366/3.5=390.28 m2池宽 B取 4 m，宽深比 B/h=4/3.5=1.14介于 12 之间，符合规定。池长 L=F/B=390.28/4=97.57 m ，长宽比 L/B=97

48、.57/4=24.410 ，符合规定。每组曝气池设计为3 廊道曝气池，每个廊道长L1 为 L1=97.57/3=32.5 m ，取为 33 m 。曝气池超高取 0.5 m，则曝气池总池高为H=3.5+0.5=4.0 m B 段曝气池曝气系统设计与计算1）最大需氧量为OB=132 kg/h 2）平均时需氧量为O2=a/Q LrB +b/Q Nr 为O2=1.231040.068/24+4.57 104（5015）103/24=102 kg O2/h 3）每日去除的 BOD5 值为 BODrB=1 1040.068/24=28.33 kg/h B 段供气量计算采用网状模型微孔空气扩散器，铺设距池底

49、0.2 m 处，淹没水深3.3 m，计算温名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 32 页 - - - - - - - - - 毕业论文16 度 30。查表得 20 和 30时水中饱和溶解氧值分别为CS （20）=9.17 mg/L ，CS （30）=7.63 mg/L 1）空气扩散出口处的绝对压力Pb=1.013105+9800 H 为Pb=1.013105+98003.3=1.34 105 Pa 空气离开曝气池池面时，氧的百分比为O t=21（1EA ）10

50、0/79+21 （1EA ） 其中： EA 空气扩散器的氧转移率，此处取值12% ，则O t=21（10.12 ）100/79+21 （10.12 ）=18.96% 2）曝气池混合液中平均氧饱和浓度（按最不利的温度条件考虑）为CSb （T）=CS （T） Pb/ （2.206 10 5）+O t/42 最不利的温度条件按30计算，则CSb （30）=7.63 （1.34 10 5）/ （2.206 10 5）+18.96/42 =8.08 mg/L 换算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量R0=R CS （20）/ CSb （T）c 1.024T20 其中： R0单位时间由于曝气向清水传递的氧量