2023年-ab法污水处理工艺设计计算.docx

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1、目录摘要1前言2L设计原始资料22.工艺比较及选择22. 1污水特征22.2工艺比较32. 2.1普通活性污泥工艺32. 2. 2氧化沟工艺52.2.3 SBR 工艺42. 2. 4 AB法工艺 42. 3工艺选择53.设计计算63. 1污水处理程度的确定63.2污水处理工艺流程的选择 63. 3各处理单元设计计算 73. 3. 1 格栅73. 3.2曝气沉砂池83. 3. 3AB工艺参数 93. 3.4A段曝气池113. 3.5B段曝气池 143. 3.6A段中沉池173. 3.7B段终沉池173. 3. 8污泥浓缩池 183. 3. 9贮泥池193. 3. 10 污泥消化池 20污泥脱水机

2、 253.4附属建筑物273. 5处理厂规划273. 5. 1平面布置 273. 5.2高程布置 273. 6污水提升泵选择 294.结论30参考文献31致谢32设超高为0.3 m,则总高H=l.5+0.3=L8 m曝气量曝气沉砂池所需曝气量q=3600-D-Q设D1 m3污水所需曝气量，取0.2 m7m3；则 q=3600X0. 15046X0. 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/so3. 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/ (kg MLSS 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/ (kg - MLSS d)；混合液污泥浓度：XB=3450 mg/L；污泥回流比RA=1. 0o计算处理效率BOD5 总去除率 EB0D 二(220 - 20) /220-90. 91%A段BOD5去除率EA取60%,则A段出水BOD5浓度LtA为LtA=220X (1 - 60%) =88 mg/L已知B段出水BOD5浓度LtB=20 mg/L, B段BOD5去除

4、率EB为EB= (LtA-LtB) /LtA= (88 - 20) /88=77. 27%曝气池容积计算进水BOD5浓度La=220 mg/L, A段B0D5去除量LrA为LrA=La - LtA=220 - 88=132 mg/L=0. 132 kg/m3A段混合液挥发性污泥浓度XVA为XVA=f XA=0. 75X2=1. 5 kg/m3则A段曝气池容积VA=24 Q设 LrA/ (NSA XVA)为VA=24X 1. 3X 104X0. 132/ (24X4.5X 1.5)=255 m3B段BOD5去除量LrB为LrB= (LtA-LtB) =88 - 20=68 mg/L=0. 068

5、 kg/m3B段混合液挥发性污泥浓度XVB为XVB=f XB=O. 75X3. 45=2. 59 kg/m3则B段曝气池容积VB=24 Q设 LrB/ (NSB - XVB)为VB=24X 1. 3X 104X0. 068/ (24X0. 125X2. 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=255X24/ (1.3X104) =0. 47 hB 段水力停留时间 TB=VB/Q 设=2731X24/ (1.3X 101) =5.47 h最大需氧量A段最大需氧量OA=Q设LrA其中：/一需氧量系数,0. 40. 6 kg 02/k

6、g BOD5则 0A=0. 6 X 1. 3 X 104 X 0. 132/24=42. 9 kg 02/hB段最大需氧量OB=5 Q设 LrB +bz Q设 Nr其中：/一需氧量系数，1.23 kg 02/kg B0D5b NH3 - N 硝化需氧量系数,4. 57 kg 02/kg NH3 - NOB=1. 23X 1. 3X 104X0. 068/24+4. 57X 1. 3X 104X (50 - 15)X 10724=132 kg 02/h二段总需氧量 02=0A+0B=42.9+132=174. 9 kg 02/h剩余污泥量A段剩余污泥量设 A 段 SS 去除率为 75%, SS

7、去除量 Sr=280X75%=210 mg/L=O. 21 kg/m 干污泥 量为 WA=Q Sr+a Q LrA其中：a一污泥增殖系数,0. 30. 5 kg/kg B0D5,取 0. 4 kg/kg B0D5Q一污水平均流量，1.0X10, m3/dWA=1.0X 104X0. 21+0. 4X 104X0. 132=2628 kg/d湿污泥量(设污泥含水率PA为98.5%)为QSA=WA/ (1 - PA) X 1000QSA=2628/ (1-98. 5%) X1000=175. 2 m：7dB段剩余污泥量干污泥量为WB=a Q LrB其中：a一污泥增殖系数,0.50.65 kg/kg

8、 B0D5,取 0. 6 kg/kg B0D5Q污水平均流量，1.0X101 m：7dWB=O. 6X 104X0. 068=408 kg/d湿污泥量(设污泥含水率PB为99.5%) QSB=WB/ (1 -PB) X1000QSB=408/ (1-99. 5%) X1000=81.6 m3/d总泥量 QS=QSA+QSB=175. 2+81. 6=256. 8 m3/d污泥龄计算9CA 段污泥龄 OCA=1/ (aAXNSA)其中：aAA段污泥增殖系数，取0.4 kg/kg B0D5NSAA 段污泥负荷kg B0D5/ (kg - MLSS - d),取 4. 5kg B0D5/ (kg M

9、LSS d)则 0 CA=1/ (0.4X4.5) =0. 56 dB 段污泥龄 OCB=1/ (aBXNSB)其中：aBB段污泥增殖系数，取0.6 kg/kg B0D5NSBB 段亏泥负荷kg B0D5/(kg 和 LSS 4),取 0. 125 kg B0D5/(kg 和 LSS 电) 则 0CB=1/ (0.6X0.125) =13. 33 d回流污泥浓度浓度Xr=X (1+R) /R其中：X一混合液污泥浓度R一污泥回流比A 段回流污泥浓度 XrA=2000X (1+0.6) /0. 6=5333 mg/LB 段回流污泥浓度 XrB=3450X (1+1.0) /I. 0=6900 mg

10、/L3. 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 m302)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=l. 5介于12之间，符合规定。池长 L=F/B=64/3=21.3 m,长宽比 L/B=21. 3/2=10. 65 10 ,符合规定。每个曝气池设计为单廊道曝气池，廊道长取22 mo曝气池超高取0.5 m,则曝气池池高为11=2+0. 5=2. 5 mA段曝气池曝气系统设计与计算1)最大需氧量为0A=42. 9 kg/h2

11、)平均时需氧量为02=5QLrA=0.6义1()40.132=33.0 kg/h3)每日去除的 B0D5 值为 BODrA=lX 1(/X0. 132/24=55 kg/hA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20C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/L1)空气扩散出口处的绝对压力Pb=L 013X 1()5+9800 H为Pb=l. 0 1 3 X 105+98 00 X 1. 8=1. 19 X 105Pa空气离开曝气池池面时，氧的百分比为0 t=2

12、1X (1 -EA) X100/E79+21X (1 -EA)其中：EA空气扩散器的氧转移率，此处取值12%,则0 t=21X (1 -0. 12) X100/E79+21X (1 -0. 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/ (2.206X 10 5) +0 t/42 最不利的温度条件按30计算，则CSb (30) =7. 63X (1. 19X 10 5) / (2. 206X 10 5) +18. 96/42 =7. 56 mg/L换算为在20c条件下，脱氧清水的充氧量R0=R CS (20) /a 3

13、p CSb (T) -c 1. O24t-20其中：RO一单位时间由于曝气向清水传递的氧量R一单位时间向混合液传递的氧量，相当于平均需氧量a一因混合液含污泥颗粒而降低传递系数的修正值( 1),取a =0.82B一废水饱和溶解氧的修正值( 10 ,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Ll=97. 57/3=32. 5 m,取为33m0曝气池超高取0. 5 m,则曝气池总池高为H=3. 5+0. 5=4. 0 mB段曝气池曝气系统设计与计算1）最大需氧量为0B=132 kg/h2）平均时需氧量为02=az Q - LrB +bz - Q - Nr为02=1. 23X 104X0

14、. 068/24+4. 57X 104X （50 - 15） X 103/24=102kg 02/h3）每日去除的 B0D5 值为 B0DrB=lX IO4xo. 068/24=28. 33 kg/hB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3.3 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/L1)空气扩散出口处的绝对压力Pb=L 013X 1()5+9800 H为Pb=l. 013 X 1()5+9800 X3. 3=1. 34X 105 Pa空气离开曝气池池面时，氧的

15、百分比为0 t=21X (1 -EA) X100/79+21X (1 -EA)其中：EA空气扩散器的氧转移率，此处取值12%,则0 t=21X (1 -0. 12) X100/E79+21X (1 -0. 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. 206X 10 5) +0 t/42 最不利的温度条件按30计算，则CSb (30) =7. 63X (1.34X 10 5) / (2. 206X 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 (2

16、0) /a 0 p CSb (T) -c 1. O24t-20其中：RO一单位时间由于曝气向清水传递的氧量R一单位时间向混合液传递的氧量，相当于平均需氧量a一因混合液含污泥颗粒而降低传递系数的修正值( 1),取a =0.82B废水饱和溶解氧的修正值( 118. 2,设计合理。 沉淀池总高度H=hl+h2+h3+h4+h5其中超高hl取0.3 m,缓冲层高度h3取0.5 m,则H=0. 3+2. 0+0. 5+1. 05+1. 0=4. 85 m中沉池的出水采用锯齿堰，沉在底部的沉泥通过刮泥机刮至污泥斗，依靠静水压 力排除。出水通过管道流回集配水井外层套筒，管道管径350 mm,管内水流速度为0

17、. 78 m/s,然后通过管径为500 mm的管道送往B段曝气池，管内流速为0.76 m/so 3. 3.7 B段终沉池终沉池采用普通幅流式沉淀池座数N=2,表面负荷q取0.5 m7m2ho单池表面积A=Q设/ (N q)为A=l. 3X104/ (2X0. 5X24) =541. 67 m2池子直径D为D= (4A/n) 2= (4X541.67/3. 14) “2=26.3 m,取 26 m沉淀部分有效水深h2=qt,取沉淀时间t为4.0 h,则 h2=0. 5X4=2. 0 m沉淀部分有效容积二(jiD2/4) h2= (3. 14X2674) X2. 0=1061. 32 m3 污泥部

18、分所需的容积V=T (1+R) Q设X/N (X+Xr)按2. 0 h计算二沉池污泥部分所需容积为V=2. 0X (1+1. 0) XL 3X10X3450/24X2*(3450+6900) =361. 1 m3污泥斗容积 Vl=n h5 (r+r, r2+r22) /3取污泥斗上部半径n=3m,下部半径0二1.5 m,污泥斗高度h5=l. 5 m,则Vl=3. 14 XI. 5X (32+3X 1.5+1.52) /3=24 , 7 m3污泥斗以上圆锥体部分污泥容积V2=n h4 (r+rR+R2) /3设池底坡度 i 为 0.15,则 h4= (R-r) i= (13-3) XO. 15=

19、1.5 mV2=3. 14X 1.5X (32+3X13+132) /3=340. 7 m3容积较核：Vl+V2=24. 7+340. 7=365. 4 361. 1,设计合理。沉淀池总高度H=hl+h2+h3+h4+h5其中超高hl取0.3 m,缓冲层高度h3取0. 5 m,则11=0. 3+2. 0+0. 5+1. 5+1. 5=5. 8 m终沉池的出水采用锯齿堰，沉在底部的沉泥通过刮泥机刮至污泥斗，依靠静水压 力排除。出水通过管道流回集配水井外层套筒，管道管径350 mm,管内水流速度为0. 78 m/s,然后通过管径为500 mm的管道送往出水井，管内流速为0.76 m/so 3. 3

20、. 8污泥浓缩池采用竖流式污泥浓缩池，浓缩来自于中沉池和终沉池的剩余污泥。总泥量计算A段剩余污泥QSA=175.2 m3/d,含水率为98. 5%； B段剩余污泥QSB=81. 6 m7d,含水率为99. 5%。则总泥流量为QS=QSA+QSB=175. 2+81. 6=256. 8 m3/d 或 QS=2. 97 L/sAB法污水处理工艺设计计算摘要：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

21、、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 calculationof AB wastewater treatment technologyAbstract: By means of analyzing the sewage characteristic and comparing treatment technologies, t

22、his 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 the primary sedimentation tank is generally unnecessary, and the refluence systems of section A and section B are separated. The load of S

23、ection 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, long sludge age and less sludge production. Difference in the surface load of precipitating tanks in the two sections is noticeable. AB pr

24、ocess 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 construction in AB process wastewater treatment plant can alleviate the fund deficiency problem, and make it possible for the sewage to be treated by

25、 a high degree. All parameter and data used in this design is selected from AB process wastewater treatment plants that having been operated successfully.Keyword: AB process, load, design, parameter 平均含水率 P= (175.2X98. 5%+81.6X99. 5%) / (175.2+81.6) =98. 8%中心管部分设计计算设浓缩池中心管内流速vO为0. 02 m/s,污水在浓缩池内上升流速

26、v取0. 1 mm/s, 浓缩时间 t= 12h,池数 N=2。中心管面积 f=QS/(N v0)则 f=2. 97/(2X0. 02X1000) =0.0743 m2中心管直径 d0= (4f/n ) l/2= (4X0. 0743/3. 14) 1/2=0. 3 m喇叭口直径及高度 dl=h =l. 35 d0=l. 35X0. 3=0. 4 m反射板直径 d2=l. 35 dl=l. 35X0. 4=0. 54 m 浓缩池有效水深 h2=vt=0. 1X1O-3X 12X3600=4. 3 m浓缩池有效面积浓缩后分离出来的污水流量q=(QS/N) (P1-P2)/(100-P2)则q=(

27、2.97/后 X (98.8 - 97) / (100 - 97) =0. 891 L/s浓缩池有效面积 F=q/v= (0.891X10 - 3) / (0.1X10池=8 91浓缩池直径D=4 (F+f) / ji1/2=4X (8.97+0. 0743) /3. 141/2=3. 4 m单池浓缩后的剩余污泥量QSJ (QS/N) (100-P1) / (100-P2)则QSJ (2.97/2) X (100 - 98.8) / (100 - 97) =0. 594 L/s=51. 32 m7d 浓缩池总池高度H=hl+h2+h3+h4+h5设污泥斗夹角a=50 ,斗底直径d3为0.6 m

28、,则斗高h5为h5=tg a(D/2-d3/2) =tg50 X (3. 4/2-0. 6/2) =1. 7 m取池子超高hl=0. 3 m,中心管与反射管之间高度h3=0. 5 m,缓冲层高度h4=0. 3 m, 则 H=0. 3+4. 3+0. 5+0. 3+1. 7=7.1 m3. 3. 9贮泥池采用矩形贮泥池贮存浓缩池的剩余污泥，贮泥量为QS=51. 32X2=102. 64 m3/d设贮泥池1座，贮泥时间t=8 h,池高h2=3 m,则贮泥池表面积F=QS T/(Nh224)为 F= 102.64X8/ (1X3X24) =11.4 m2设贮泥池池宽B=3 m,池长L=F/B=11.

29、4/3=3. 8 m贮泥池底部为斗形，下底为0.5 mX0.5 m,高度h3=2 mo设超高 hl=O. 5 m,则贮泥池总高度 H=hl+h2+h3=0. 5+3. 8+2=6. 3 m3. 3. 10污泥消化池对来自贮泥池的污泥进行消化，采用固定式盖式消化池，两级消化。一级消化池 投配率为2. 5%,二级消化池污泥投配率为5%。采用中温消化，消化温度为3335。 一级消化池进行加温搅拌，二级消化池不加热、不搅拌，利用一级消化的余温。消化池容积计算1) 一级消化池计算部分一级消化池总容积 V 为 V=QS/0. 025=102. 64/0. 025=4105. 6 m3采用2座一级消化池，则

30、每座池子的有效容积V0为V0=V/2=4105. 6/2=2052. 8 m3 消化池直径D为D= (2052. 8/0. 3925) 1/3=17. 36 m,取消化池直径为 17 mo集气罩直径dl采用2 m,高度hl采用2 m；上锥体高度h2采用3 m；池底下锥体 直径d2采用2 m,池底坡度i取为0. 08；则池底下锥体高度h4为h4= (D/2 - d2/2) i= (17/2-2/2) X0. 08=0. 6 m集气罩容积 VI 为 Vl=Jid h/4=3. 14 X22X 2/4=6. 28 m3池顶截锥部分体积V2= lx h2 (r+r,R+R2) /3则V2=3. 14

31、X 3X (12+1 X8 . 5+8 . 52) /3=2 56 . 7 m3池底截锥部分体积V4= a： h4 (r22+r2R+R2) /3则V4=3. 14X0. 6X (+1X8. 5+8. 52) /3=51.34 m3池体圆柱部分体积 V3=V0 - V4=2052. 8 - 51. 34=2001. 46 m3池体圆柱部分高度h3=4V3/ ( JiD2)则h3= (4X2001.46) / (3. 14X172) =8.8 m,取 h3=9 mo消化池总高度 H=hl+h2+h3+h4=2+3+9+0. 6=14. 6 m2)二级消化池计算部分二级消化池的总容积 V 为 V=

32、QS/O. 05=102. 64/0. 05=2052. 8 m3二级消化池共设1座，与2座一级消化池串联，二级消化池的各部分尺寸与一级 消化池相同。消化池各部分表面积计算集气罩表面积Fl=n d:/4+孔dl h为Fl=3. 14X274+3. 14X2X2=15. 7 m2池顶截锥部分表面积F2= Ji 1 (D/2+dl/2)其中截锥母线长度l=：h22+ (D/2-dl/2) T2为1=32+ (17/2-2/2) 21/2=8. 1 m ,则 F2 为F2=3. 14X8. IX (17/2+2/2) =241.62 m2池壁表面积(地上部分)F3为F3=nD h5=3. 14X17

33、X5=266.9 m2池壁表面积(地下部分)F4为F4= jtD h6=3. 14X17X4=213.5 m2池底表面积F5=nl (D/2+d2/2)其中截锥母线长度l=h：+ (D/2-d2/2) 21/2为1=0. 62+ (17/2-2/2) 2 1/2=7. 5 m ,则 F5 为F5=3. 14X7. 5 X (17/2+2/2) =223. 7 m2消化池热工计算1)提高新鲜污泥温度的耗热量中温消化温度TD=35,新鲜污泥年平均温度TS=17,日平均最低温度为12。每座一级消化池投配的最大生污泥量为V =2052. 8X0. 025=51.32 m7d则全年平均耗热量为W1=VZ

34、 (TD-TS) 4184/24=51.32义(35 - 17) X4184/24=161042. 2 kj/h最大耗热量为Wlmax (TD-TS) 4184/24=51. 32X (35 - 12) X4184/24=205776. 1 kj/h2)消化池池体的耗热量固定盖消化池各部分的传热系数当能满足以下数值时，其保温结构厚度认为是满 意的，各部分传热系数允许值如下：池盖 K W 2.94 kJ/ (m2 h )池壁在地上部分为K W 2. 52 kJ/ (m2 h )池壁在地下部分及池底为K W 1. 89 kJ/ (m2-h- )消化池各部分所采用的传热系数值如下：池盖 K=2.94 kJ/ (m2 h )池壁在地上部分为K=2. 52 kJ/ (m2 h )池壁在地下部分及池底为K=l. 89 kJ/ (m2 h )池外介质为大气时，全年平均气温TAE3C,冬季室外计算温度TA= - 2池外介质为土壤时，全年平均气温TB=15,冬季室外计算温度TB=2池盖部分全年平均耗热量为W