1、3.5一段和二段氧化池设计计算1、设计参数采用最大设计流量 Qmax=51000m3/d;进水 BOD5的质量浓度 0=170(1-25%)130mg/L(按出沉池去除 25%计算),出水 BOD5的质量浓度e 20mg/L;进水 SS的质量浓度 C0=210(1-50%)=105mg/L(按出沉池去除 25%计算);出水 SS的质量浓度 Ce20mg/L。2、设计计算采用二段式接触氧化法,分 3组并列运行,每组 3座。填料选用炉渣,其粒径为 2080mm,孔隙率为 48%60%,比表面积为 60200cm2,挂膜较易。一氧池填料高度 h13=4.0m,二氧池填料高度 h23=3.5m。(1)
2、填料容积负荷 Nv 当 BOD5进水值小于 180mg/L时,采用炉渣调料、蜂窝调料及组合调料,穿孔管曝气的二段式接触氧化法时,可采用下式计算 N v =0.2881式中 N v 填料容积负荷BOD 5kg/(m3d); e出水 BOD5值(mg/L);Nv =(0.288120 0.7246)BOD 5kg/(m3d)=2.53BOD5kg/(m3d)(2)污水与填料接触时间 t(h)1.23h,取 t=1.3h;一氧池接触时间 t1 按占总接触时间的 60%计,t 1=0.6t=0.61.3=0.78h;二氧池接触时间 t2 按占总接触时间的 40%计,t 1=0.4t=0.41.3=0.
3、52h;(3)接触氧化池尺寸计算1)一氧池的计算单组一氧池(单池)的填料体积 V 1=Qt1/9=510000.78/(924)=184.17m3;一氧池的面积 A 1=V1/h13=184.17/4.0=46.04m2;一氧池宽 B1取 6.0m;池长 L1=A1/B1=46.04/6.0=7.67m;一氧池超高 h11=取 0.5m,稳定水层 h12取 0.5m,底部构造层 h14取 0.8m,则一氧池总高 H 1=h11+h12+h13+h14=0.5+0.5+4.0+0.8=5.8m2)二氧池的计算单组二氧池(单池)的填料体积 V2=Qt 2/9=510000.52/(924)=122
4、.78m3;二氧池的面积 A 2=V2/h23=122.78/3.5=35.08m2;二氧池宽 B2取 6.0m;池长 L2=A2/B2=35.08/6.0=5.85m;二氧池超高 h11=取 0.5m,稳定水层 h12取 0.5m,底部构造层 h14取 0.8m,则二氧池总高 H 1=h11+h12+h13+h14=0.5+0.5+3.5+0.8=5.3m(4) 接触氧化池需气量接触氧化池曝气采用在填料下方穿孔管鼓风曝气方式,根据试验,气水比为 5:1符合生物接触氧化法设计规程(CECS1282001)总需气量 Q 气 =551000=255000m3/d=177m3/min;一氧池的总需气
5、量 Q 1气 =2/3Q 气 =2/3177=118m3/min;单组一氧池的需气量 Q 1气 =1/9Q1气 =1/9118=13.11m3/min;二氧池的总需气量 Q 1气 =1/3Q 气 =1/3177=59m3/min;单组二氧池的需气量 Q 2气 =1/9Q2气 =1/959=6.56m3/min;(5)接触氧化池曝气强度校核一氧池曝气强度 Q 1气 /A1=13.11/46.04=0.285m3/(m2min)=17.09m3/(m2h)二氧池曝气强度 Q 2气 /A2=6.56/35.08=0.187m3/(m2min)=11.22m3/(m2h)满足生物接触氧化法设计规程(C
6、ECS1282001)要求范围10m3/(m2h) 20m3/(m2h)。接触氧化池曝气管采用钢管,干管流速选取 v 干 =10m/s,支管流速 v 支=5m/s;干管管径选用 dN=150mm,支管管径选用 dN=32mm。支管布置间距20cm,支管上小孔孔径 5mm,小孔间距 6cm,小孔向下 450开孔,交错分布。(6)接触氧化池的进水设计1)进水导流槽设计。根据生物接触氧化法设计规程(CECS1282001),导流槽宽选取 0.8m,导流槽长与池宽相同为 6.0m,导流墙下缘距填料底为 0.3m,导流墙距池底 0.5m。2)出水槽设计。接触氧化池出水槽采用锯齿形集水槽(两边进水),集水
7、槽污水过堰负荷 q=2L/(Sm)。一氧池单池集水槽总长 L 1j=Q/qn=51000/(23.6249)m=32.79m一氧池单池集水槽条数 n 1=L1j/(2L1)=32.79/(27.67)=2.13,取 n1=2条二氧池单池集水槽总长 L 2j=L1j=Q/qn=32.79m二氧池单池集水槽条数 n 2=L2j/(2L2)=32.79/(25.85)=2.80,取 n2=3条3.6一段和二段沉淀池的设计计算接触氧化后的沉淀池,可采用任何形式,但是为了提高沉淀效果,并且与接触氧化池建设上更好匹配,减少工程量,节省费用,常常选用接触沉淀池。接触沉淀池表面水力负荷一般采用 57m3/(m
8、2h),停留时间 2030min,有效水深 1.82.5m。空气冲洗强度采用 2440m3/(m2h),冲洗时间1015min。1、设计参数设计流量 Q=51000m3/d,本设计选第一接触沉淀池表面水力负荷N1q=7m3/(m2h),有效水深 h11=2.0m。第二接触沉淀池表面水力负荷N2q=6m3/(m2h),有效水深 h22=1.8m。两池滤料均选用砾石滤料,滤料层高0.5m,一沉池滤料粒径取 5.010.0mm,二沉池滤料粒径取 3.07.0mm,采用3 组 9 个池并列运行。2、设计计算(1)沉淀池表面积计算单组一沉池面积 A1=Q/9N1q=51000/(9245.5)=42.9
9、3m2单组二沉池面积 A2=Q/9N2q=51000/(9245.0)=47.22m2(2)校核水力停留时间一沉池 t 1=9A1h12/Q=933.73224/51000=0.364h=21.82min二沉池 t 2=9A2h22/Q=933.73224/51000=0.36h=21.6min符合规定要求。(3)接触沉淀池尺寸单组一沉池宽 B1=6.0m(方便与接触氧化池合建),池长L1=A1/B1=42.93/6.0=7.2m。一沉池超高 h11=0.5m,22有效水深 h12=2.0m,泥斗斜壁设计与水平角为600,滤料上层水深取 0.4m,滤料层取 0.5m,均包括在有效水深内。缓冲层
10、取0.5m,包括在泥斗中,泥斗下底边长 0.5m。泥斗高:h 13=(6.0/20.5/2)tan600=4.8m一沉池高:H 1=h11+h12+h13=0.5+2.0+4.8=7.3m一沉池尺寸:L 1B1H1=7.2m6.0m7.3m单组二沉池有效水深 h22=1.8m,其他与一沉池相同。二沉池池长:L 2=A2/B2=47.22/6.0=7.9m二沉池高:H 2=h21+h22+h23=0.5+1.8+4.8=7.1m二沉池尺寸:L 1B1H1=7.2m6.0m7.3m(4)污泥量 Qs 在生物接触污泥法设计规程 中推荐该工艺系统污泥产率为0.30.4kg(DS)/kg(BOD 5),
11、含水率 96%98%,本设计采用污泥产率Y=0.4kg(DS)/kg(BOD 5),含水率为 97%。干污泥量 W DS=YQ( 0- e)+(C 0-Ch-Ce)Q式中 W DS污泥干重(kg/d);Ch进水中 SS 活性部分(mg/L),按 C0的 70%计。则 W DS=YQ( 0- e) +(C 0-Ch-Ce)Q=0.451000( 0.130.02)+51000(0.105-0.1050.7-0.02)kg/d=1259.7kg/d污泥体积 Q s=WDS/(197%)=1259.7/(1000 0.03)m3/d=41.99m3/d(5)校核泥斗容积Vs=1/3h(A+A+ )式
12、中 V s泥斗容积(m 3);H泥斗高(m),h=4.8m;A, 泥斗上口面积(m 2);A, 泥斗下口面积(m 2);单组一沉池泥斗容积Vs1=1/34.8(7.26.0+0.50.5+ )=74.8m3单组二沉池泥斗容积VS2=1/34.8(7.96.0+0.50.5+ )=81.8m3污泥斗的总容积 V=9(V s1+Vs2)=9(74.8+81.8)=1409.4m 341.99m3根据计算,污泥斗足够容纳 2 天的污泥量。(6)接触沉淀池进出水设计接触沉淀池进水水槽设计计算与接触氧化法相同,只是设计参数不同,进水导流槽宽也是 0.8m,导流槽下边缘至滤料的距离:一沉池为 1.1m,二
13、沉池为 0.9m,出水集水槽进水负荷采用 q=1.2L/(Sm)。一沉池集水槽总长 L 1i=Q/qn=51000/(1.23.6249)=54.66m一沉池集水槽总数 n 1=L1i/(2L1)=3.8条,取 n1=4条二沉池集水槽总长 L 2i=Q/qn=51000/(1.23.6249)=54.66m二沉池集水槽总数 n 2=L2i/(2L2)=3.46条,取 n1=4条(7)接触沉淀池需气量计算根据生物接触氧化法设计规程(CECS1282001),接触沉淀池冲洗强度采用 q 气 =30m3/(m2h),冲洗时间为 15min,工作周期 24h。一沉池单池需气量Q1气 =q 气 A1=3
14、042.93=1287.9m3/h=21.5m3/min,二沉池单池需气量Q2气 =q 气 A2=3047.22=1416.6m3/h=23.6m3/min。二段式接触氧化法计算简图如图所示。4.8 接触消毒池本设计的消毒剂采用液氯。4.8.1 消毒剂的投加一、加氯量的计算 二级处理出水采用液氯消毒,液氯的投加量为 8.0mg/L每日的加氯量为:二、加氯设备液氯由转子真空加氯机加入,加氯机设计六台,采用四用两备。每小时的加氯量为:设计中采用 LS80-3 型转子真空加氯机。投氯量 1-5kg/h。4.7鼓风机房设计计算为便于管理,将曝气池和生物接触氧化系统的曝气设备合建于鼓风机房内。1、设计计算曝气池的需气量为 250m3/h=4.17m3/min 生物接触氧化池总需气量为 177m3/min,单组需气量为 19.67m3/min。接触沉淀池可运行单组反冲洗(即一组冲洗,其他组运行),每组需气量为