1、工艺计算设计参数(一) 进水水量序号 项目 符号 公式 计算值 单位 备注工程设计规模 Q总= 7000 m3/d总变化系数 Kz= 1.47平均日、平均时流量 Qh= Q总/24= 291.667 m3/hQs= Qh/3600= 0.08102 m3/s最高日、最高时流量 Qmax= Qh*Kz= 428.75 m3/h= Qmax/3600= 0.1191 m3/s(二) 进出水水质水质参数 进水指标(mg/L) 符号 出水指标(mg/L) 符号 去除率% 备注CODcr 400 CODt 50 CODte 87.5BOD5 120 S0 10 Se 91.66666667 90%95%
2、TSS 220 TSS 10 TS 95.45454545NH3-N 25 No 5 Na 80TKN 35 Nk 5 Nke 85.71428571NO3-N 0 10TN 35 Nt 15 Nte 57.14285714 60%85%TP 3 Pt 0.5 Pte 83.33333333PH 69 69碱度 280 SALKTmax 20 Tmin 14 污水处理一 A2O生物反应池(厌氧/缺氧/好氧)(一) 判断是否可采用A2O工艺序号 项目 符号 公式 计算值 单位 备注BOD5/TN(碳氮比) k1= S0/Nt= 3.42857 4BOD5/TP(碳磷比) k2= S0/Pt= 4
3、0 17(二) A2O生物反应池容积计算(污泥负荷法) 去除水中BOD5,N和PA2/O生物反应池设计流量 Q= Q总= 7000 m3/dBOD5污泥负荷 N= 0.08 kgBOD5/(kgMLSSd) 0.10.2混合液悬浮物固体浓度MLSS X= 3500 mgMLSS/L 30004000mg/L污泥回流比 R= 1 100%回流脱氮率 N= Nt-Nte/Nt= 0.57143 60%85%混合液回流比 R内= N/(1-N)= 1.33333 100%400%= 取值 2 200%A2O生物反应池有效容积 V= 2750 m3= 取值 2750 m3 随停留时间需要确定A2O生物
4、反应池总停留时间 HRT= V/Q= 0.39286 d= 24HRT= 9.42857 h厌氧/缺氧/好氧段停留时间之比 k3= 1:2:8厌氧区停留时间 HRT1= HRT*1/(1+2+8)= 0.85714 h缺氧区停留时间 HRT2= HRT*2/(1+2+8)= 1.71429 h好氧区停留时间 HRT3= HRT*8/(1+2+8)= 6.85714 h厌氧区有效容积 V厌= V*1/(1+2+8)= 250 m3缺氧区有效容积 V缺= V*2/(1+2+8)= 500 m3好氧区有效容积 V好= V*8/(1+2+8)= 2000 m3(三) 校核氮磷负荷好氧段总氮负荷 kN=
5、 0.035 kgTN/(kgMLSSd) 0.05,符合要求厌氧段总磷负荷 KP= 0.024 kgTP/(kgMLSSd) 0.06,符合要求=-NXSQeo好XQt=厌VPt(四) 剩余污泥量计算污泥总产率(增殖)系数 Y= 0.6 kgMLSSkgBOD5 0.30.6MLSS中MLVSS所占比例 f= 0.7 kgMLVSSkgMLSS 0.70.8内源代谢系数(污泥自身氧化率) Kd= 0.05 d-1生物污泥产量 Px= YQ(So-Se)-kdVfX= 125125 g/d= 125.125 kg/d非生物污泥产量 Ps= Q(Tss-Ts)50%/1000= 735 kg/d
6、剩余污泥产量 X= PX+PS= 860.125 kg/d(五) 碱度校核生物污泥中含氮量 k4= 0.124 以12.4%计每日微生物同化(合成)作用除氮量 Nw= Pxk4= 15.5155 kg/d 用于生物细胞合成= Nw1000/Q= 2.2165 mg/L被氧化的NH3-N的量 NNH= Nt-Na-Nw= 27.7835 mgNH3-N/L所需脱硝量 NN= Nt-Nte-Nw= 17.7835 mgN03-N/L需要脱去的硝态氮总量 NT= QNN/1000= 124.485 kgN03-N/d氧化1mgNH3-N消耗碱度 SALK1= 7.14 mg/mgNH3-N氧化NH3
7、-N消耗总碱度 SALK2= SALK1NNH= 198.374 mg/L去除1mgBOD5产生碱度 SALK3= 0.1 mg/mgBOD5去除BOD5产生的总碱度 SALK4= SALK3(So-Se)= 11 mg/L还原1mgNO3-N产生碱度 SALK5= 3.57 mg/mgNO3-N还原NO3-N产生总碱度 SALK6= SALK5NN= 63.4871 mg/L剩余碱度 SALK7= SALK-SALK2+SALK4+SALK6= 156.113 mg/L 100mg/L(CaCO3计)(六) A2O生物反应池尺寸计算反应池组数 n= 2 组单组反应池池容 V单= V/n= 1
8、375 m3单组反应池有效水深 H= 5 m单组反应池有效面积 S单= V单/H= 275 m2单组推流式反应池廊道数量 n1= 2 个廊道宽度 B= 9 m单组反应池宽度 W= Bn1= 18 m单组反应池长度 L= S单/W= 15.2778 m= 取值 62.5 m校核宽深比 k4= B/H= 1.8 12校核长宽比 k5= L/B= 6.94444 510反应池超高 H1= 0.5 m 0.51.0m反应池总高 H2= H+H1= 5.5 m(七) 反应池进、出水管渠计算反应池总进水管设计流量 Q0= Qs= 0.08102 m3/s进水管流速 v= 0.8 m/s 0.72.0m/s
9、进水管截面积 S= Q0/v= 0.10127 m2进水管直径 D= 0.35909 m= 取值 0.6 m DN600校核管道流速 v1= 0.28654 m/s 0.72.0m/s回流污泥管设计流量 Q1= RQ0= 0.08102 m3/s回流污泥管流速 v= 0.8 m/s 0.72.0m/s回流污泥管截面积 S= Q0/v= 0.10127 m2回流污泥管直径 D= 0.35909 m= 取值 0.6 m DN600单组生物反应池进水孔设计流量 Q2= (1+R)Q0/n= 0.08102 m3/s 由进水竖井潜孔进进水孔流速 v2= 0.6 m/s进水口过水断面积 A= Q2/v2
10、= 0.13503 m2进水孔边长 L孔= 0.36747 m 假设为正方形孔=S420D41QA=S4= 取值 0.6 m出水堰流量 Q3= (1+R+R内)Q0/n= 0.16204 m3/s出水堰宽 B堰= B= 9 m出水堰堰上水头 H= 0.083 m 取值保证过堰流量流量系数 m= 0.43753过堰流量 Q堰= 0.41708 m3/s Q3出水孔过流量 Q4= Q3= 0.16204 m3/s出水孔流速 v3= 0.6 m/s出水孔过水断面积 A出= Q4/v3= 0.27006 m2出水孔边长 L孔出= 0.51967 m= 取值 0.9 m出水管设计流量 Q5= Q3= 0
11、.16204 m3/s出水管流速 v4= 0.8 m/s出水管截面积 S= Q5/v4= 0.20255 m2出水管直径 D= 0.50783 m= 取值 0.8 m DN800校核管道流速 v5= 0.32236 m/s 0.72.0m/s(八) 曝气系统设计计算BOD5分解速度常数 k= 0.23 d-1BOD5试验时间 t= 5 d去除BOD5需氧量 Do1= 1126.78 kgO2/d剩余污泥中BOD氧当量 Do2= 1.42PX= 177.677 kgO2/d 合成细胞,未耗氧碳化需氧量 Do3= Do1-Do2= 949.102 kgO2/d去除NH3-N需氧量 DN1= 4.6
12、Q(Nt-Na)/1000= 966 kgO2/d剩余污泥NH3-N氧当量 DN2= 4.612.4%PX= 71.3713 kgO2/d 合成细胞,未耗氧硝化需氧量 DN3= DN1-DN2= 894.629 kgO2/d反硝化脱氮产生氧量 DN4= 2.86NT= 356.026 kgO2/d好氧池实际总平均需氧量 AOR= D03+DN3-DN4= 1487.71 kgO2/d= AOR/24= 61.9877 kgO2/h好氧池实际总最大需氧量 AORmax= 1.4AOR= 2082.79 kgO2/d= AORmax/24= 86.7828 kgO2/h去除1kgBOD5需氧量 A
13、ORBOD= 1.93209 kgO2/kgBOD20清水溶解氧饱和度 Cs(20)= 9.17 mg/L 查表附录十二T清水溶解氧饱和度 Cs(14)= 10.17 mg/L 查表附录十二标准大气压 p标= 101300 Pa压力修正系数 = 1 当地气压比标准气压好氧池中溶解氧浓度 CL= 2 mg/L污水与清水传氧速率比 = 0.82污水与清水中饱和溶解氧之比 = 0.95微孔曝气器距池底 H4= 0.2 m 根据安装要求定微孔曝气器安装深度 H5= H-H4= 4.8 m微孔曝气器出口处压力 pb= p标+9800H5= 148340 Pa微孔曝气器氧转移效率 EA= 0.2 由设备性
14、能参数定空气出池时氧的百分比 Ot= 0.17537好氧池溶解氧饱和度 Csm(14)= 11.5485 mg/L23BHg堰=+027.405.A-)(00kteSQ-)(0eSQAOR-)1(279AE=+)42.0O106.2( t5)14bspS=25D41Q=A好氧池标准状态总平均需氧量 SOR= 2138.11 kgO2/d 由实际需要量换算= SOR/24= 89.0878 kgO2/h好氧池标准状态总最大需氧量 SORmax= 1.4SOR= 124.723 kgO2/h好氧池平均时供气量 Gs= SOR/0.3EA= 1484.8 m3/h= Gs/60= 24.7466 m
15、3/min单组好氧池平均时供气量 G1S= Gs/n= 742.398 m3/min= G1S/60= 12.3733 m3/min 风机选型参考好氧池最大时供气量 Gsmax= 1.4Gs= 2078.71 m3/h= Gsmax/60= 34.6452 m3/min= Gsmax/3600= 0.57742 m3/s单组好氧池最大时供气量 Gsmax1= Gsmax/n= 1039.36 m3/min= Gsmax1/60= 17.3226 m3/min 风机选型参考= Gsmax1/3600= 0.28871 m3/s采用鼓风曝气时毎m3污水供气量 Gsp= 24Gs/Q= 5.0907
16、3 m3/m3污水 3m3/m3污水供风管道沿程阻力 h1= 0.001 Mpa 需要根据情况计算供风管道局部阻力 h2= 0.001 Mpa 需要根据情况计算曝气器淹没水头 h3= 0.01(H-H4)= 0.048 Mpa 1m水头为0.01MPa曝气器阻力 h4= 0.004 Mpa 0.0040.005MPa富余水头 h= 0.005 Mpa 0.0030.005MPa好氧区所需风压 p气= h1+h2+h3+h4+h= 0.059 Mpa= p气1000= 59 kPa 风机选型参考单个曝气器通气量 q= 2 m3/h 数据由厂家提供单个曝气器服务面积 Sq= 0.30.75m2 数
17、据由厂家提供单组好氧区配置曝气器数量 n3= G1max/q= 519.679 个单组好氧区表面积 Fo= V好/H/n= 200 m2单格曝气器服务面积 Fo单= Fo/n3= 0.38485 m2 0.75m2单组好氧池供风干支管风速 v风= 10 m/s 1015m/s供风干管管径 d风= 0.27114 m= 取值 DN500需双侧供气供风支管风量 Gsmax2= Gsmax1/n1= 0.14436 m3/s需双侧供气供风支管管径 d支2= 0.13557 m= 取值 DN250(九) 缺氧池搅拌设备计算缺氧池组数 n4= 2 组单组缺氧池容积 V缺单= V缺/n4= 250 m3毎m3污水所需搅拌功率 p搅拌= 5 w 28w/m3单组缺氧池所需搅拌功率 p搅拌1= p搅拌V缺单= 1.25 kw 搅拌设备选型参考(十) 混合液回流设备计算混合液回流量 QR= QR内= 14000 m3/d= Qr/24= 583.333 m3/h毎组好氧池设回流泵台数 n5= 1 台 可考虑再备用一台单台回流泵流量 QR单= QR/(n5n)= 291.667 m3/h 回流泵选型参考=-)(20Tsm(T)s(20)4.1(CAORL=风vG4smax风v4smax2计算值设定值反校值已知条件设计标准