曝气生物滤池设计计算详解.docx

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1、曝气生物滤池设计计算详解北极星水处理网讯:污水处理，作为环境保护的重要组成部分，目前众多污水处理工艺相结合而统一进行处理污水，本文将为详解曝气生物滤池设计计算，以便大家进行详细了解。一、设计条件1、进水水质情况Q=12000m/d COD60mg/L BOD530mg/L总氮 TN50mg/L(氨氮+亚硝酸盐氮+硝酸盐氮+有机氮) 总凯式氮 KN40mg/L(氨氮+有机氮)亚硝酸盐氮、硝酸盐氮：10 mg/L氨氮 25 mg/L有机氮 15 mg/L2、采用硝化、反硝化生物脱氮工艺时，技术要求采用硝化、反硝化生物脱氮工艺时，要求BOD5:TN4，当污水中碳源不足时，需要额外补充。碳源可采用甲醇

2、、乙酸等碳源。投加甲醇作为反硝化碳源时，每1mg 硝态氮需投加甲醇的量可按 3mg 计。二、工艺流程外加碳源前置反硝化生物滤池脱氮工艺三、设计计算1、反硝化生物滤池(DN 池)计算(1)按反硝化容积负荷法计算A=W/H0 W=Q*CN/(1000*qTN)式中：A-滤池总面积()W-滤料总体积(m)H0-滤料装填高度(m)CN-反硝化滤池进、出水硝酸盐氮浓度差值(mg/L) Q设计污水流量(m/d)qTN反硝化容积负荷(KgNO3-N)/m.d进水硝酸氮浓度取最大值：50mg/L,出水取最小 5mg/L,则CN 为 45mg/L反硝化容积负荷qTN=0.8 KgNO3-N/(m.d)，规范取值

3、范围为(0.8 -1.2)KgNO3-N/(m.d)滤料总体积： W=Q*CN/(1000*qTN)=12000*45/(1000*0.8)=675m滤料装填高度：H0=3.5m，规范取值范围为(2.5m-4.5m)滤池总面积：A=W/H0=675/3.5=193 滤池数量n=2 座单池面积：W0=A/2=193/2=96.5 (单池面积100 )，符合规范要求。(2)按空床停留时间计算A=QT/24qq= H0/t式中：A-滤池总面积()QT 设计污水量与消化液回流量之和(m/d)含H0-滤料装填高度(m)t空床水力停留时间(h)，取值范围 20-30minq滤池水力表面负荷(m/.h)，即

4、滤速(取值范围 8.0-10)，含回流混合液回流比 R=/1-,取值范围 100%-400%，取 200%q滤池水力表面负荷，取 8.0m/(.h)，符合要求滤池总面积A=QT/24q =12000*3/(24*8)=187.5 空床停留时间t= H0/q=0.375h=22.5min(符合要求) (3)反硝化生物滤池确定反硝化生物滤池面积确定根据以上两种方法计算滤池面积比较，选用较大者，则反硝化生物滤池总面积为193 ，取值 200，数量 2 座，单池面积 100 。滤池高度H= H0+h0+h1+h2+h3+h4H0-滤料装填高度(m)(取值范围 2.5-4.0m)h0-承托层高度(m)(

5、取值范围 0.3-0.5m)h1-缓冲配水区高度(m)(取值范围 1.35-1.5m)h2-清水区高度(m)(取值范围 1.0-1.5m)h3-超高(m) (取值范围 0.3-0.5m) h4-滤板厚度高(m)设计滤池总高度H=7.0m反硝化生物滤池确定尺寸：10000mm*10000mm*7000mm数量：2 座结构：钢混(4)反硝化生物滤池反冲洗设计(1)空气冲洗强度：12-16L/.S设计采用 12L/.S，单池冲洗空气量Q=12*100=1200 L/S=72m/min (2)水冲洗强度 4-6L/.S设计采用 4L/.S，单池冲洗水量Q=4*100=400L/S=1440m/h (5

6、)长柄滤头设计滤板规格：980*980*1000mm,滤头数量：49 个/块滤头总数：100*49*2=9800 个(6)外加碳源设计反硝化生物滤池每天去除硝酸氮的量为：45*12000/1000=540kg/d每 1mg 硝态氮需投加甲醇的量可按 3mg 计，则甲醇每天的投加量为 540kg/d*3=1620kg 2、硝化曝气生物滤池(N 池)计算(1) 按硝化容积负荷法计算A=W/H0 W=Q*CTKN/(1000*qNH3-N)式中：A-滤池总面积()W-滤料总体积(m)H0-滤料装填高度(m)CTKN 进、出硝化滤池凯式氮浓度差值(mg/L) Q设计污水流量(m/d)qNH3-N硝化容

7、积负荷(KgNH3-N)/m.d进水总凯式氮浓度 40mg/L,出水设计 8mg/L,则CTKN 为 32mg/L硝化容积负荷qNH3-N =0.6 KgNH3-N/(m.d)，规范取值范围为(0.6 -1.0)KgNH3-N/(m.d)滤料总体积W=Q*CTKN /(1000*qNH3-N)=12000*32/(1000*0.6)=640m滤料装填高度：H0=3.5m，规范取值范围为(2.5m-4.5m)滤池总面积：A=W/H0=640/3.5=182 滤池数量n=2 座单池面积：W0=A/2=182/2=91 (单池面积100 )，符合规范要求。(2) 按空床停留时间计算A=Q/24qq=

8、 H0/t式中：A-滤池总面积()Q 设计污水量(m/d) H0-滤料装填高度(m)t空床水力停留时间(h)，取值范围 30-45minq滤池水力表面负荷(m/.h)，即滤速(取值范围 3-12)空床停留时间t 取 40min=0.67h(符合要求)滤池水力表面负荷q= H0/t=3.5/0.67=5.2 m/(.h).符合要求滤池总面积A=Q/24q =12000/(24*5.2)=96 空床停留时间t= H0/q=0.375h=22.5min(符合要求) (3)反硝化曝气生物滤池确定反硝化生物滤池面积确定根据以上两种方法计算滤池面积比较，选用较大者，则反硝化生物滤池总面积为182 ，取值

9、190，单池面积 95 ，数量 2 座。滤池高度H= H0+h0+h1+h2+h3+h4H0-滤料装填高度(m)(取值范围 2.5-4.0m)h0-承托层高度(m)(取值范围 0.3-0.5m)h1-缓冲配水区高度(m)(取值范围 1.35-1.5m)h2-清水区高度(m)(取值范围 1.0-1.5m)h3-超高(m) (取值范围 0.3-0.5m) h4-滤板厚度高(m)设计滤池总高度H=7.0m反硝化曝气生物滤池确定尺寸：10000mm*9500mm*7000mm 数量：2 座结构：钢混(4)硝化曝气生物滤池反冲洗设计(1)空气冲洗强度：12-16L/.S设计采用 12L/.S，单池冲洗空气量Q=12*95=1140 L/S=68.4m/min，风压：58.8Kpa (2)水冲洗强度 4-6L/.S设计采用 4L/.S，单池冲洗水量Q=4*95=380L/S=1368m/h (5)长柄滤头设计滤板规格：980*980*1000mm,滤头数量：36 个/块滤头总数：95*36*2=6840 个(6)曝气系统设计曝气系统采用单孔膜空气扩散器规格：60*45mm要求：36 个/总数量：6840 个通气量：0.2-0.3m/h曝气量：0.3*6840=2052 m/h=34.2 m/min风压：53.9Kpa