活性污泥系统的工艺计算与设计模板.doc

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1、活性污泥系统工艺计算和设计一、设计应掌握基础资料 进行活性污泥系统工艺计算和设计时，首先应比较充足地掌握和废水、污泥相关原始资料并确定设计基础数据，关键有：废水水量、水质及其改变规律；对处理后出水水质要求；对处理中产生污泥处理要求； 以上属于设计所需要原始资料污泥负荷率和BOD5去除率；混合液浓度和污泥回流比。 以上属于设计所需基础数据 对生活污水和城市污水和和其类似工业废水，已经有一套成熟和完整设计数据和规范，通常能够直接应用；对于部分性质和生活污水相差较大工业废水或城市废水，通常需要经过试验来确定相关设计参数。二、工艺计算和设计关键内容 活性污泥系统由曝气池、二次沉淀池及污泥回流设备等组成

2、。 其工艺计算和设计关键包含：1)工艺步骤选择；2)曝气池计算和设计；3)曝气系统计算和设计；4)二次沉淀池计算和设计；5)污泥回流系统计算和设计。三、工艺步骤选择 关键依据：废水水量、水质及改变规律；对处理后出水水质要求；对处理中所产生污泥处理要求；当地地理位置、地质条件、气候条件等；当地施工水平和处理厂建成后运行管理人员技术水平等；工期要求和限期达标要求；综合分析工艺在技术上可行性和优异性和经济上可能性和合理性等；对于工程量大、建设费用高工程，则应进行多个工艺步骤比较后才能确定。四、曝气池计算和设计1、关键内容：曝气池容积计算； 需氧量和供气量计算； 池体设计。2、曝气池容积计算：(1)计

3、算方法和计算公式 常见是有机负荷法，相关公式有： ； ； 去除率，%；进水浓度，或；出水浓度，或；去除浓度，或；曝气池容积，；进水设计流量，；，或；污泥去除负荷，；容积去除负荷，；比值，通常取值为0.70.8；，或；水力停留时间或曝气时间，。(2）设计参数选择 在进行曝气池容积计算时，应在一定范围内合理地确定或和或值，和处理效率、等参数。表1 部分活性污泥法处理城市废水设计参数 通常对于生活污水及性质和其相同废水，采取商标中数据时，SVI值可能介于80150之间，污泥沉淀性能良好，出水水质也会很好。3.需氧量和供气量计算(1)需氧量： （kgO2/d） 但应注意：因为一日内进入曝气池废水量和B

4、OD5浓度是改变，所以计算时，还应考虑最大时需氧量(O2)max： （kgO2/h）(2)供气量： 供气量应按鼓风曝气型式或机械曝气型式两种情况分别求定。但应注意： 日平均供气量(Gs)； 最大时供气量(Gs)max：(O2)max (R0)max (Gs)max； 最小时供气量(Gs)min：通常(Gs)min = 0.5Gs；4.池体尺寸设计：l 单元数：大于2组；l 廊道数：不少于3个；l 廊道长、宽、高：长 = (510) 宽，深度通常为45米，超高0.5米；l 进出水和污泥回流方法设计；l 曝气装置安装方法和位置；l 其它隶属物设计(消泡管等)。五、曝气系统计算和设计(只介绍鼓风曝气

5、系统计算和设计) 鼓风曝气系统包含鼓风机、空气输送管道和曝气装置。关键内容有：选择曝气装置，并对其进行部署；计算空气管道；确定鼓风机型号及台数。1.曝气装置选定及部署：a.通常要求： 含有较高氧利用率(EA)和动力效率(Ep)，节能效果好； 不易堵塞和破损，出现故障时易于排除，便于维护管理； 结构简单，工程造价低。 同时还应考虑：废水水质、地域条件和曝气池池型、水深等。b.计算所需曝气装置数目： 依据总供气量和每个曝气装置通气量、服务面积和曝气池质地总面积等，即可求得。c.曝气装置部署： 沿池壁一侧部署； 相互垂直呈正交式部署； 呈梅花形交错部署。2.空气管道计算和设计a.通常要求： 小型废水

6、处理站空气管道系统通常为枝状，而大、中型废水处理厂则宜采取环状管网，以确保安全供气； 空气管道可敷设在地面上，接入曝气池管道应高出池水面0.5m，以免发生回水现象； 空气管道设计流速，干、支管为1015m/s，竖管、小支管为45m/s。b.空气管道计算： 空气通气管道和曝气装置压力损失通常控制在14.7kPa以内，其中空气管道总损失控制在4.9kPa以内，曝气装置阻力损失为4.99.8kPa。*计算步骤： 依据流量(Q)、流速(v)选定管径(D)，图1所表示； 计算和校核压力损失； 再调整管径； 反复上述步骤。*空气管道压力损失(h)求定： h = h1 +h2式中 h1空气管道沿程阻力，mm

7、H2O； h2空气管道局部阻力，mmH2O。其中 h1 = ilaTaP式中 i空气管道单位长度阻力，依据Q、v查表可得，mmH2O/m； l空气管道得长度，m； aT空气容重修正系数，20C时，aT = 1； 30C时，aT =0.98； aP压力修正系数，在标准状态下，为1.0。其中 h2 = il0aTaP式中 l0 空气管当量长度，m； l0 = 55.5 KD1.2式中 K长度换算系数，查表可得； D空气管道管径，m。C.鼓风机所需压力(H)： H = h1 +h2+ h3 +h4式中 h3曝气装置安装深度，mm； h4曝气装置阻力，mmH2O/m，通常依据产品样本或试验数据确定。d

8、.鼓风机选择及鼓风机房设计依据设计风量和风压来选择鼓风机：l 罗茨鼓风机：噪音大，必需采取消声方法，通常见于中、小型污水厂；l 离心式鼓风机：噪音较小，效率较高，适适用于大、中型污水厂；变速离心风机可自控；l 轴流式通风机：风压较小(304.06、出水堰负荷 二沉池出水堰负荷，通常能够在1.52.9L/m.s之间选择。7、污泥斗计算污泥斗作用是贮存和浓缩沉淀后污泥；（因为活性污泥易因缺氧而失去活性而腐败，所以污泥斗容积不能过大）污泥斗内平均污泥浓度（Xs）为： Xs = 0.5（X+Xr）污泥斗容积（Vs）为：Vs = T（1+R）QX/0.5（X+Xr）；对于分建式沉淀池，通常要求污泥斗贮泥

9、时间为2h，所以污泥斗容积为： Vs = 4（1+R）QX/（X+Xr）式中 Q日平均废水流量，m3/h； X混合液污泥浓度，mgSS/L； Xr回流污泥浓度，mgSS/L； R回流比；RQ, Xr Dx(1+R)Q, X Vs污泥斗容积，m3。*相关Xr：1) (Xr)max = 106/SVI (mgSS/L);2) Xr = X(1+R)/R RQXr + Dx = (1+R)QX因为Dx相对于(1+R)QX来说很小，假如认为能够忽略不计时，则有：Xr = X(1+R)/R3)注意：动力学第三导出方程： 若将 代入，则：1/qc = 0，即qc8、污泥排放量计算：即：应注意：Dxv 是以VSS计，应换算成SS。9、污泥含水率和污泥浓度： 若能够假定在一定范围内，混合液比重为1.0g/ml，则： 含水率为99%，则污泥浓度为10 gSS/L， 10,000mg/L 99.5% 5 gSS/L， 5,000mg/L 98% 20 gSS/L， 20,000mg/L 99.8% 2 gSS/L， 2,000mg/L 例：Dx = 1000kgSS/d， 若含水率为99%， 则V1 = 100m3/d； 99.5%， 则V2 = 200m3/d； 99%， 则V3 = 50m3/d；若经机械压滤（如带式压滤机等）以后，通常泥饼含水率为80%，则天天泥饼产量为5000kg。