生物接觸氧化池設(shè)計(jì)計(jì)算

1、3.5 生物接觸氧化池設(shè)計(jì)接觸氧化池主要由池體、填料床、曝氣裝置及進(jìn)出水裝置等構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)如圖所示。圖3-3 生物接觸氧化池的構(gòu)造示意圖生物接觸氧化池設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）生物接觸氧化池一般不應(yīng)少于2 座；（2）設(shè)計(jì)時(shí)采用的BOD5負(fù)荷最好通過實(shí)際確定。也可以采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般處理城市污水可用1.01.8kgBOD5/(m3d)，處理BOD5500mg/L的污水時(shí)可用1.03.0 kgBOD5/(m3d)；（3）污水在池中的停留時(shí)間不應(yīng)小于12h（按有效容積計(jì)）；（4）進(jìn)水BOD5濃度過高時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)；（5）填料層高度一般大于3.0 m，當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高度為1 m，

2、蜂窩孔徑不小于25 mm；當(dāng)采用小孔徑填料時(shí)，應(yīng)加大曝氣強(qiáng)度，增加生物膜脫落速度；（6）每單元接觸氧化池面積不宜大于25m2，以保證布水、布?xì)饩鶆颍唬?）氣水比控制在(1015)：1。因廢水的有機(jī)物濃度較高，本次設(shè)計(jì)采用二段式接觸氧化法。設(shè)計(jì)一氧池填料高取3.5m，二氧池填料高取3m 。3.5.1 填料容積負(fù)荷 Nv=0.2881Se0.7246=0.2881*9.240.7246=1.443 kgBOD5/(m3*d) 式中 Nv接觸氧化的容積負(fù)荷, kgBOD5/(m3*d); Se出水BOD5值,mg/l3.5.2 污水與填料總接觸時(shí)間t=24*S0/(1000* Nv)=24*231/

3、(1000*1.443)=3.842(h)式中S0 進(jìn)水BOD5值，mg/L。設(shè)計(jì)一氧池接觸氧化時(shí)間占總接觸時(shí)間的60：t1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h)設(shè)計(jì)二氧池接觸氧化時(shí)間占總接觸時(shí)間的40：t2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h)3.5.3接觸氧化池尺寸設(shè)計(jì)一氧池填料體積V1V1=Q t1=1500*2.305/24=144m3一氧池總面積A1-總:A1-總=V1/h1-3=144/3.5=41.2(m2)25 m2一氧池格數(shù)n取2格,設(shè)計(jì)一氧池寬B1取4米,則池長L1:L1=144/(3.5*4)=10.3m剩余污泥量：在生物接觸氧化池設(shè)計(jì)規(guī)程中推薦該工藝

4、系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為0.30.4 kgDS/kgBOD5，含水率9698。本設(shè)計(jì)中，污泥產(chǎn)率以Y0.4kgDS/kgBOD5，含水率97。則干污泥量用下式計(jì)算：WDS=YQ(S0-Se)+(X0-Xh-Xe)Q式中 WDS污泥干重，kg/d； Y 活性污泥產(chǎn)率，kgDS/kgBOD5；Q污水量，m3/d；S0 進(jìn)水BOD5值，kg/m3；Se出水BOD5值，kg/m3；X0進(jìn)水總SS濃度值，kg/m3；Xh進(jìn)水中SS活性部分量，kg/m3；Xe出水SS濃度值，kg/m3；。設(shè)該污水SS 中60可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT 取5d，則一氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5*（0.2310.04

5、62）+（0.1260.126*0.60.027）*15005=648.9（kg/5d）污泥體積：QS= WDS/(1-97%)=648.9/(1000*0.03)=21.62m3泥斗容積計(jì)算公式Vs=(1/3)*h(A+A+sqr(A*A)式中 Vs泥斗容積，m3；h泥斗高，m； A泥斗上口面積，m 2；A泥斗下口面積，m 2；設(shè)計(jì)一氧池泥斗高2.0m，泥斗下口取1.0m1.0m，則一氧池泥斗體積：Vs1=(1/3)*2.0*(41.2+1.0+sqr(41.2*1.0)=32.4(m3)21.63 m3一氧池超高h(yuǎn)1-1取0.5m，穩(wěn)定水層高h(yuǎn)1-2取0.5m，底部構(gòu)造層高h(yuǎn)1-4取0.8

6、m，則一氧池總高H1：H1=h1-1+h1-2+h1-3+h1-4+h泥斗=0.5+0.5+3.5+0.8+2.0=7.3(m)則一氧池尺寸：L1* B1* H1=10.3m*4.0m*7.3m二氧池填料體積V1V2=Q t2=1500*1.573/24=98.3m3二氧池總面積A1-總:A2-總=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m2)25 m2二氧池格數(shù)n同樣取2格,設(shè)計(jì)二氧池寬B1取4米,則池長L2:L2=32.8/4=8.2m設(shè)該污水SS 中60可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT 取5d，則二氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5*（0.04620.00924）+（0.03780

7、.0378*0.60.01134）*15005=139.23（kg/5d）污泥體積：QS= WDS/(1-97%)=139.23/(1000*0.03)=4.64m3本設(shè)計(jì)接觸氧化池泥斗高0.9m，泥斗下口取0.5m0.5m，則二氧池泥斗體積：Vs2=(1/3)*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8*0.25)=10.77(m3)4.64 m3二氧池超高h(yuǎn)2-1取0.5m，穩(wěn)定水層高h(yuǎn)2-2取0.5m，底部構(gòu)造層高h(yuǎn)2-4取0.8m，則一氧池總高H2：H2=h2-1+h2-2+h2-3+h2-4+h泥斗2=0.5+0.5+3+0.8+0.9=5.7(m)則二氧池尺寸：L2* B2*

8、H2=8.2m*4.0m*5.7m一氧池污泥和二氧池污泥匯合。污泥量21.634.6426.27 m3，選用DN175mm排污管，流速=0.7m/s，i0.56%，排泥時(shí)間3.57min。3.5.4 校核BOD 負(fù)荷BOD 容積負(fù)荷為：I=QS0/(V1+V2)*1000=1500*231/(144+98.3)*1000=1.43kg/(m3*d)BOD 去除負(fù)荷為：I= Q(S0-Se)/(V1+V2)*1000 =1500*(231-9.24)/(144+98.3)*1000=1.37kg/(m3*d)均符合設(shè)計(jì)要求。3.5.5 填料選擇計(jì)算本設(shè)計(jì)采用YCDT 立體彈性填料,YCDT 型立

9、體彈性填料篩選的聚烯烴類和聚酰胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老化的優(yōu)質(zhì)品種，混合以親水、吸附、抗熱氧等助劑，采用特殊的拉絲，絲條制毛工藝，將絲條穿插著固著在耐腐、高強(qiáng)度的中心繩上，由于選材和工藝配方精良，剛?cè)徇m度，使絲條呈立體均勻排列輻射狀態(tài)，制成了懸掛式立體彈性填料的單體，填料在有效區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布，使氣、水、生物膜得到充分混滲接觸交換，生物膜不僅能在運(yùn)行過程中獲得愈來愈大的比表面積，又能進(jìn)行良好的新陳代謝，這一特征與現(xiàn)象是國內(nèi)目前其他填料不可比擬的。由于該填料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)良的材質(zhì)工藝選擇，使其具有使用壽命長、充氧性能好、耗電小、啟動掛膜快、脫膜更新容易、耐高負(fù)荷沖擊，處理效果顯著

10、、運(yùn)行管理簡便、不堵塞、不結(jié)團(tuán)和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。YCDT 型立體填料與硬性類蜂窩填料相比，孔隙可變性大，不易堵塞；與軟性類填料相比，材質(zhì)壽命長，不粘連結(jié)團(tuán)；與半軟性填料相比，比表面積大，掛膜迅速、造價(jià)低廉。因此，該填料可確認(rèn)是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填料后的第四代高效節(jié)能新穎填料。YCDT型立體填料材質(zhì)特征26如表3-2 所示。結(jié)構(gòu)部件材質(zhì)比重?cái)嗔褟?qiáng)力拉伸強(qiáng)度(MPa)連續(xù)耐熱溫度()脆化溫度()耐酸堿穩(wěn)定性絲條中心繩聚烯烴類(聚酰胺)0.930.95120N71.4DaN301580-10080-100-15-15穩(wěn)定穩(wěn)定表3-2YCDT填料材質(zhì)特性主要技術(shù)參數(shù)：填料單元直徑：1

11、50mm 絲條直徑：0.35mm安裝距離： 150mm 成膜后重量：50100kg/m3填料上容積負(fù)荷： 2-3kgCOD/m3d比表面積：50300m2/m3 空隙率：99填料安裝：一段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長：0.15*(n+1)=5.15 n=34寬：0.15*(n+1)=4.0 n=26則一段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：(34*26)*21768 根二段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長：0.15*(n+1)=4.1 n=27寬：0.15*(n+1)=4.0 n=26則二段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：(27*26)*21404 根氧化池共有填料:1768+1404=3172 根填料安裝：采用

12、懸掛支架，將填料用繩索或電線固定在氧化池上下兩層支架（10cm）上，以形成填料層。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，柵孔尺寸與柵條距離與填料安裝尺寸相配合。3.5.6 接觸氧化池需氣量計(jì)算Q氣=D0*Q=18*1500=27000( m3/d)=18.75 (m3/min)式中 Q氣需氣量,m3/d,D01m 3污水需氣量，m3/m3，一般為1520 m3/m3；Q污水日平均流量，m3/d一氧池需氣量： Q1-氣=0.6 Q氣=0.6*18.75=11.25 (m3/min)二氧池需氣量： Q2-氣=0.4 Q氣=0.4*18.75=7.5 (m3/min)接觸氧化池曝氣強(qiáng)度校核：一氧池曝氣強(qiáng)度：Q1-氣/A1=5.25/(41.2/2)=0.25m3/(