新《污水处理施工方案资料》A2O工艺计算(全)8.xls
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1、A/A/O 工工 艺艺 生生 物物 处处 理理 池池 设设 计计 计计 算算 1.基 本 数 据1.1 流 量 日 平 均 流 量 Qav=50000cu m/d 日 最 小 流 量 Qmin=50000cu m/d 日 变 化 系 数 Kz=1.30 日 最 大 流 量 Qmax=Kz*Qav =65000cu m/d 设 计 日 流 量 Q =50000cu m/d1.2 水 质名 称 及 单 位进 水出 水设计出水BOD5 (mg/l)2002010COD (mg/l)4006040SS (mg/l)250200TN (mg/l)402020NH3-N (mg/l)3055NO3-N (
2、mg/l)011TP (mg/l)510.5SP (mg/l)2.51.5油 类 (mg/l)7010色 度 (倍)50PH 值7平 均 最 高 温(度)16平 均 最 低 温(度)81.3 参 数 选 取1.3.1 运 行 参 数 生 物 池 中 活 性 污 泥 浓 度 Xvss=1785 mg MLVSS/l 挥发活性组份比例 fvss =0.35(一 般 0.7 0.8 )污 泥 回 流 比 r =0.5 混 合 液 回 流 比 R =21.3.2 碳 氧 化 工 艺 参 数 污 泥 理 论 产 泥 系 数 Y =0.6 mgVSS/mgBOD5 (范 围 0.4 0.8,一 般 0.6
3、 )20 时污泥自身氧化系数 Kd20 =0.05 1/d (范 围 0.04 0.075,一 般 0.06 )1.3.3 硝 化 工 艺 参 数 硝 化 菌 在 15 时 的 最 大 比 生 长 速 率 m(15)=0.47 1/d (范 围 0.4 0.5,一 般 0.47 或 0.45 )好 氧 池 中 溶 解 氧 浓 度 DO=2.0 mg/l NH4-N 的 饱 和 常 数 KN =T=Tmin=8 KN=10(0.051*T-1.158)=0.2 mg/l 硝 化 菌 理 论 产 率 系 数 Yn =0.15 mgVSS/mgNH4N (范 围 0.04 0.29,一 般 0.15
4、 )20时硝化菌自身氧化系数 KdN20=0.04 1/d (范 围 0.03 0.06,一 般 0.05 )安 全 系 数 SF =1.8 (范 围 1.5 4,一 般 2.5 )氧 的 饱 和 常 数 Ko =1.0 mg/l (范 围 0.25 2.46,一 般 1.0 )1.3.4 反 硝 化 工 艺 参 数 在 20 时 的 反 硝 化 速 率 UDN(20)=0.11 1/d (范 围 0.075 0.115,一 般 0.1 )厌 氧 池 溶 解 氧 浓 度 DOn=0.15 mg/l 1.3.5 除 磷 工 艺 参 数 2 好 氧 池 设 计 计 算(按 低 温 情 况 计 算)
5、2.1 参 数 修 正 污 水 的 最 低 平 均 水 温 Tmin =8 污 泥 自 身 氧 化 系 数 Kd 修 正 Kd(Tmin)=Kd20*1.05 (Tmin-20)=0.0281/d 硝 化 菌 最 大 比 生 长 速 率 m 修 正 m =m(15)*e0.098*(Tmin-15)*1-0.833*(7.2-PH)*DO/(Ko+DO)=0.1321/d 硝 化 菌 自 身 氧 化 系 数 Kd N 修 正 KdN(Tmin)=KdN20*1.05 (Tmin-20)=0.0221/d2.2 计 算 设 计 泥 龄2.2.1 最 大 基 质 利 用 率 k =m/Yn =0.
6、88 1/d2.2.2 泥 龄 计 算 最 小 硝 化 泥 龄 tcmin 由 公 式:1/tcmin=Yn*k-kdN 得:tcmin=1/(Yn*k-kdN)tcmin =1 /(Yn *k -kdN)=9.16 d 设 计 泥 龄 tc =SF *tcmin =16.5 d 2.3 污 泥 负 荷2.3.1 硝 化 污 泥 负 荷 Un 由 公 式:1/tc=Yn*Un-kdN 得:Un=(1/tc+kdN)/Yn Un=(1/tc +kdN )/Yn =0.55mgNH4-N/(mgMLVSS*d)2.3.2 出 水 氨 氮 浓 度 Ne 由 公 式:Un=k*Ne/(Kn+Ne)得:
7、Ne=Un*Kn/(k-Un)Ne =Un *Kn /(k -Un)=0.30 mg/l2.3.3 碳 氧 化 污 泥 负 荷 Us 由 公 式:1/tc=Y*Us-kd 得:Us=(1/tc+kd)/Y Us=(1 /tc +kd )/Y=0.15mgBOD/(mgMLVSS*d)2.4 好 氧 池 容 积2.4.1 BOD 氧 化 要 求 水 力 停 留 时 间 tb=(So-Se)/(Us*Xvss*f)=0.68d =16.43 h f为VSS中可好氧生物降解部分所占比例取 f=88.74%2.4.1 硝 化 要 求 水 力 停 留 时 间 BOD5 表 观 产 率 系 数 Yobs
8、=Y /(1 +Kd *tc )=0.41 mgVSS/mgBOD5 硝 化 细 菌 在 微 生 物 中 的 百 分 比 fn 硝 化 的 氨 氮 量 Nd=TN0-0.122*Yobs*(So-Se)-Ne-0.016*Kd*tc*(So-Se)*Yobs=31.2 mg/l 硝 化 菌 百 分 比 fn=Yn*Nd/(Yabs*(So-Se)+Yn*Nd+0.016*Kd*tc*(So-Se)*Yobs)=0.066 硝 化 水 力 停 留 时 间 tn tn=(TNo-0.122*Yobs*(S0-Se)-Ne-0.016*Kd*tc*(So-Se)*Yobs)/(Usn*X*fn)=0
9、.48d =11.5 h2.4.2 好 氧 池 水 力 停 留 时 间 选 定 t =16.43 h2.4.3 好 氧 池 容 积 Va =Q *t /24 =34230.3 cu m2.5 排 泥 量 计 算 污 泥 有 机 部 分 产 量 W1=Yobs*(So-Se)*Q/1000 =3907.29 kg/d 污 泥 内 源 衰 减 残 留 物 量 W2=fP*Kd*tc*W1 =358.54 kg/d 污 泥 惰 性 部 分 产 量 W3=ss *SSo *Q /1000 =6500.0 kg/d 总 悬 浮 物 TSS 惰 性 组 份 比 例 ss 取52%污 泥 硝 化 部 分 产
10、 量 W4=Yn*(NH0-Nhe)*Q/(1+tc*KdN)=137.2 kg/d 活性污泥总产量 W=W1+W2+W3+W4-SSe*Q/1000=10903.0 kg/d =10.9 t/d 污 泥 的 综 合 产 率 W /(So-Se)*Q/1000)=1.15kgDS/kgBOD 活性污泥挥发性组分中活性部分所占比例 f =W1/(W1+W2+W4)=88.74%2.6 污 泥 中 MLVSS 比 例 fvss=(W1/fvss)/W=0.3584 选 定0.362.7 污 泥 中 MLSS X =MLVSS /fvss =4981mg/l 选 定5000mg/l 实际污泥负荷0.
11、0555kgBOD/kgSS.d实际污泥龄校核 tc=15.70 d2.8 污 泥 体 积 取 活 性 污 泥 含 水 率 p=99.0%污 泥 浓 度 Nw=10.0kg/m3 污 泥 体 积 Vs=W/Nw=1090m3/d =21.6l/s (14 hr)2.9 污 泥 浓 缩 脱 水 取污泥浓缩脱水机每日工作14小时 每小时处理泥量77.9m3/h 相当于779kg干泥/h 含水率体积 m3流量 m3/h流量 l/s99.00%109077.8821.694.00%181.712.983.680.00%54.53.891.1 每公斤干泥加混凝剂 PAM0.004kgPAM/kg干泥 加
12、药量43.61kg/d =3.115kg/h2.10 生物池容积计算2.10.1 A/A/O生物池生物池总容积 V=45264.5m3 总停留时间 T=21.73hr设计水深 H1=5.5m系列数 S=2系列单渠道宽度 B1=9m单系列生物池面积A1=4115.0m2单系列生物池长度L1=457.2m缺氧区长度 L2=0m曝气池总长度 L3=457.2m 取L3=460m单系列曝气池分格数4格单格曝气池长度 L4=115m曝气池超高 H2=0.5m曝气池总高 H=6m缺氧段容积 V1=8950.9m3每系列缺氧段长度 L4=90.4m 取L4=92m厌氧段容积 V2=2083.3m3每系列厌氧
13、段长度 L5=21.0m 取L4=23m生物池总容积校核 Vt=45540m3 系统总污泥龄计算 Tt=20.88d2.11 二沉池辐流式沉淀池设计有效水深 H1=3.5m3 缺 氧 池 设 计 计 算(按 低 温 情 况 计 算)3.1 参 数 修 正 污 水 的 最 低 平 均 水 温 Tmin =8 反 硝 化 速 率 UDN 修 正 UDN=UDN(20)*1.09 (Tmin-20)*(1-DOn)=0.0332mgNO3-N/mg MLVSS*d3.2 反 硝 化 池 容 积 Vdn 反 硝 化 氮 量 NDenit NDenit =TNo-TNe-0.12*W1/Q*1000 =
14、10.6 mg/l(TNe 为 设 计 值)容 积 Vdn Vdn =NDenit/(UDN *Xvss )=0.18 d =4.30 h V =8950.9 cu m 综 合 回 流 比(R+r)=NDenit /TNe =0.534 厌 氧 池 设 计 计 算(按 低 温 情 况 计 算)4.1 参 数 修 正4.2 厌 氧 区 容 积 Vp =Q*tan/24=2083.3 cu m 厌氧区名义水力停留时间 tan =1 hr4.3 厌氧区实际水力停留时间 tant=24*Vp/(1+r)*Q =0.7 hr (满 足 要 求)4.4 厌 氧 区 释 放 出PO4P 浓 度 CP1 PO
15、4-P 释 放 速 率 系 数 kp =0.0236*So-0.036 =4.68mgP/gMLSS*hr CP1 =CPo +kp *tant *X /1000 =18.1 mg/l4.5 好 氧 区 出 水 PO4P 浓 度 CP2 PO4-P 吸 收 速 率 系 数 ku ,取0.5 l/gMLSS*hr 好 氧 区 实 际 水 力 停 留 时 间 t2 =t/(1+r+R)=4.69 hr 由 公 式 ln(Cp1/Cp2)=ku*X*t2/1000 得:Cp2=Cp1*exp(-ku*X*t2/1000)=0.27 mg/l4.6 校 核 好 氧 区 出 水 总 磷 浓 度 TPe
16、TPe =(CP2+0.055)/0.671 =0.49 mg/l4.7 校 核 污 泥 含 磷 率 Px Px=(TPo-TPe)*Q/(W*1000)=5.77%基 本 满 足 要 求5 需 氧 量 计 算5.1 有 机 物 碳 化 需 氧 量 O2c O2-c =1.47*Q*(So-Se)/1000-1.42*W1 =8416.6 kgO2/d 式 中:BODu/BOD5=1.47 理 论 上 微 生 物 自 身 氧 化 的 好 氧 量 1.42 kgO2/kgVSS5.2 硝 化 需 氧 量 O2-n O2-n =4.6 *Q *(TNo -Ne )-0.12*W1 =6973.3
17、kgO2/d 式 中:微 生 物 细 胞 中 N 的 比 例 为 14/113=0.12 kgN/kgVSS 5.3 反 硝 化 可 利 用 氧 O2-dn O2-dn=2.86*Q*(TNo-TNe)/1000-0.12*W1*fvss =2390.656 kgO2/d(TNe 使用要求值20mg/l)5.4 总 需 氧 量 O2 =O2_c+O2_n-O2_dn =12999.3kgO2/d =13.0 t O2/d5.5 去 除 每 公 斤 BOD5 的 需 氧 量=O2*1000/Q*(So-Se)=1.37kgO2/kgBOD6 6 曝曝 气气 器器 计计 算算水 深?m6.1 基
18、础 数 据6.1.1 实际传氧速率N(AOR)12999.3kgO2/d =541.6kgO2/h6.1.2 污水剩余DO值(DO)2.0mg/L6.1.3 标准状态下清水中饱和溶解氧(CS,20度)9.17mg/L6.1.4 当地海拔高度2800m6.1.5 当地大气压Pa(kPa)(见给排水手册一P81页)7.36mH2O =72.13Kpa6.1.6 污水温度(T)高温16度低温6.1.7 T温度时清水饱和溶解氧 (简明排水设计手册P6页)9.95mg/L6.1.8 T、Pa时清水饱和溶解氧(CSW)7.086.1.9 空气中含氧量占平原地区比值74.10%6.2 计 算 6.2.1 微
19、孔曝气头项 目KKL215KKL215KKL215KKL215计算公式单台气量(m3/h.只)7.57.57.57.5氧气利用率(EA%)38383838设计有效水深(m)5.55.55.55.5实际传氧效率(KLa污/KLa清)0.650.650.650.65污水与清水的饱和溶解氧比值 0.900.900.900.90曝气池逸出气体的含氧率%(Ot)14.1514.1514.1514.15Ot=21100(1EA)/79+21(1EA)曝气装置处实际压力Pb (kgf/cm2)1.2861.2861.2861.28616时曝气池中平均溶解氧值CSM(mgO2/L)8.588.588.588.
20、58CSM=CSW(Ot/42+Pb/2Pa)16时 f 值(fN0:NSOR:AOR)2.712.712.712.71N=N0(CSMC0)1.024(T20)/CS16时标准传氧速率N0(SOR)(kgO2/h)1469.141469.141469.141469.14N0=fN16时供空气体积 Gs(m3/h)17391.6117391.6117391.6117391.61Gs=N0/(0.3EA)8时曝气池中平均溶解氧值CSM(mgO2/L)10.2310.2310.2310.238时 f 值(fN0:NSOR:AOR)2.602.602.602.608时标准传氧速率N0(SOR)(kg
21、O2/h)1409.081409.081409.081409.088时供空气体积 Gs(m3/h)16680.6816680.6816680.6816680.6812时曝气池中平均溶解氧值CSM(mgO2/L)9.339.339.339.3312时 f 值(fN0:NSOR:AOR)2.662.662.662.6612时标准传氧速率N0(SOR)(kgO2/h)1443.071443.071443.071443.0712时供空气体积 Gs(m3/h)17083.0217083.0217083.0217083.02按16时的SOR值和供空量计算曝气装置数量按单台供气量计算微孔曝气头数量(只)23
22、19231923192319每座曝气池内曝气头数量(只,共2座曝气池)1159115911591159风管阻力 mmH2O800800800800曝气装置阻力 mmH2O350350350350标准大气压下的计算风压 p (kgf/cm2)0.6850.6850.6850.685按当地大气压修正风压 p (kgf/cm2)0.9620.9620.9620.962风机效率 0.80.80.80.8风机功率 P(Kw)571.82571.82571.82571.82P=2.05(Gsp)/(75)动力效率 (kgO2/kw.h)3.213.213.213.21动力效率N0/(P)总动力效率 (kg
23、O2/kw.h)2.572.572.572.57鼓风机选用2台144.938.接触池8.1池容 取接触时间 t=30min 接触池容积 V=1042m3 取接触池数 n=2座 取接触池深 h=5.0m 取单接触池宽W=10m 设计单接触池长L=13.0m 取 L=度 接触池实际容积 V=2000m3mg/L8.2 出水加氯量 取每方水加液氯5g Cl2/t水 出水加氯量为250kg Cl2/d =进水泵房设计平均流量 Q=100000m3/d =1.157m3/s一期平均流量 Q=50000m3/d =0.579m3/s变化系数 Kz=1.3变化系数 Kz=1.34峰值流量 Q=130000m
24、3/d =1.505m3/s一期峰值流量 Q=67000m3/d =0.775m3/s1.进水渠道及粗格栅计算进水渠道数量2条粗格栅I栅条间隙50mm安装角度75度粗格栅II栅条间隙10mm安装角度75度栅前水深1.2m设计渠道宽度1.3m格栅宽度1.2m过栅水头损失0.1m栅前流速0.482m/s粗格栅I栅渣产率0.03m3/103m3粗格栅II栅渣产率0.15m3/103m3远期粗格栅I栅渣量3.0m3远期粗格栅II栅渣量15.0m3近期粗格栅I栅渣量1.5m3近期粗格栅II栅渣量7.5m32.污水提升泵近期水泵数量3台2台使用1台备用单泵设计流量0.388m3/s =1395.8m3/h
25、管径最小流量流速水泵扬程9.02mD(mm)QV(m/s)水泵效率n=75%7000.3881.008水泵功率计算P=46.63选泵型号400QW1500-10,Q1500m3/s,H12m,P90kw3.出水井溢流堰堰宽堰高流量系数过堰流量堰上水头计算流量自由跌落局部损失b(mm)P(mm)mm3/sH(mm)m3/s(mm)(m)1700-0.4160.3882500.3912500.504.进水干管管径最小流量最小充满度 管内最小水深管顶覆土管底至地面进水最低水位至地面进水井至泵井损失泵井内最低水位至地面水泵内损失泵房与沉淀池配水井地面高差D(mm)Qh/Dh(m)H(m)H1(m)H2
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