ao計算說明書

1、A2/O工藝計算說明書1.概述城市污水處理廠的污水主要是來自居民生活污水和市區(qū)內(nèi)的工業(yè)廢水，該工業(yè)廢水在排入市政管網(wǎng)之前已經(jīng)過適當(dāng)處理，并達到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排入污水處理廠進行進一步處理。該生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)市政排水管網(wǎng)固定排 放口收集。假定污水中主要是可溶性有機物、氮、磷等，而且有機物的濃度不是 特別高，可生化性較好，在處理時需要考慮常規(guī)的脫氮除磷。根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范(GB50014-2006)確定該城區(qū)水質(zhì)特點為：BODCODSSTNTPmg/L240400250408B標(biāo)準(zhǔn)，則出水水質(zhì)特點為：GB 18918-2002控制指標(biāo)BODCODSSTNTPmg/l206020201

2、2.工藝選擇和評價在活性污泥法中，根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范(GB50014-2006)推薦對于設(shè) 計流量小于10Xl04m3/d的城市污水處理廠可以采用氧化溝法、A2/O法進行處理。 由于氧化溝對于脫氮除磷效果不是很好，而且占地比較大。所以應(yīng)選用 A2/O工 藝進行生化處理。A2/O工藝是污水處理工藝中的應(yīng)用典范，它由脫氮工藝和除磷工藝綜合起 來的一種能夠起到同步脫氮除磷作用的污水處理工藝。它是傳統(tǒng)活性污泥工藝、 生物脫氮除磷工藝的綜合體，并具有優(yōu)良的 BOD降解和脫氮除磷的效果，其工 程投資低，且有豐富的、可借鑒的設(shè)計運行經(jīng)驗，所以在國內(nèi)外城市污水處理廠 經(jīng)常被采用。A2/O工藝原理是有機氮通過

3、氨化作用轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?，好氧下繼續(xù)發(fā) 生硝化轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯鯌B(tài)氮和硝態(tài)氮，含有硝態(tài)氮與原污水一起從好氧池流到進行反 硝化脫氮作用的缺氧區(qū)；磷在厭氧條件下被聚磷菌釋放，在好氧區(qū)又被聚磷菌吸 收，達到除磷目的；污染物在好氧區(qū)被氧化降解，去除 COD和BOD5。根據(jù)A2/O脫氮除磷工藝主要設(shè)計參數(shù)來考查該城區(qū)污水是否可采用A2/O工藝A2/O脫氮除磷主要設(shè)計參數(shù)BOD5污泥負(fù)荷0.130.2好氧段總氮負(fù)荷小于0.05厭氧段總磷負(fù)荷小于0.06溶解氧濃度DO （mg/L）好氧區(qū)域大于2厭氧池COD : TN8總水力停留時間t811h污泥回流比R0.51.0混合液回流比R內(nèi)1.03.0厭氧池TP : BOD5小于

4、0.06由上可知：本城區(qū)污水處理設(shè)計中COD/TN=400/20=20>8 （符合要求）TP/BOD5=8/240=0.033< 0.06（符合要求）故可采用A2/O工藝。3.工藝參數(shù)和設(shè)計計算3.1 工藝參數(shù)本設(shè)計流量為：Qmax=200000m3/d。因其流量過大，需設(shè)計兩組 A2/O生物池來調(diào)節(jié)水量。即每組池體流量為：Qi=Qmax /2=100000 m3/dBOD5去除負(fù)荷 N=0.16kg BOD5/kg MLVSS回流污泥濃度Xr=6000mg/L污泥回流比R=100%R池體懸浮固體濃度 X =Xr =3000mg/L1 RnTN去除率4=50%則混合液內(nèi)回流比R內(nèi)=

5、100%3.2設(shè)計計算：3.2.1 反應(yīng)池參數(shù)設(shè)計反應(yīng)池的體積 V.二.（）=100000 （240 一20） :45833m3NX0.16 父 3000反應(yīng)池停留時間t = " = 45833 =10.9h ,取整為T=11h0 Q1 100000反應(yīng)池各段水力停留時間：T厭氧：T缺氧:T好氧=1: 1: 3,貝T厭氧=2.2h ; T缺氧=2.2h ; T 好氧=6.6h相應(yīng)的各段池子的體積為：厭氧池 V 厭氧=9166.6m3=9200 rm缺氧池 V 缺氧=9166.6m3=9200 rm好氧池 V 好氧=27499.8m3= 27600 m3.2.2 反應(yīng)池尺寸設(shè)計(1)厭

6、氧池尺寸：工作水深取為 h=4.5m。厭氧池容積：V厭氧=9200m3則厭氧池面積：A=V/h=9200/4.5=2044m2池寬取 40m,則池長 L=F/B=2044/40=51.1m,取整為 52m。設(shè)2廊道式厭氧池。設(shè)置保護高0.5m,故池總高為 H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。(2)缺氧池尺寸：工作水深取為 h=4.5m。缺氧池容積：V厭氧=9200m3則缺氧池面積：A=V/h=9200/4.5=2044m2。選取B為40m,則池長L=F/B= =51.1m,取整為52m。保護高設(shè)計為0.5m,故池總高為 H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。(3)確定曝氣池各部位尺寸

7、曝氣池容積：V好氧=27600 m3池深 H=4.5m,則平面面積 A=27600/4.5 = 6133m2選取B=8m,則寬度與高度比值 =1.78,(滿足旦=12)4.5H池長 L=F/B=6133/8=767m采用8廊道式布置的曝氣池，則每廊道長:Li= L/8=767/8=110m, Li/B=110/8=13.75 （滿足 L / B >10）取超高0.5m,則池總高為H=4.5+0.5=5.0m。3.3.3校核氮磷負(fù)荷及污泥量(1)好氧區(qū)總氮負(fù)荷為：Q *TNg100000 40XV子氧3000 27600=0.048kgTN / kgMLSS d <0.05 （符合設(shè)

8、計要求）(2)厭氧區(qū)總磷負(fù)荷為:Q "0 = 100000 8 = 0.029kgTN/kgMLSS d <0.06 （符合設(shè)計要求） XV厭氧3000 M 9200(3)剩余污泥量AX:X =/母1 X2式中：X1 =Y （S0 -Se） Q1 - Kd V XeX2 =0.5Q1 父(SS0 -SSe)取自氧率Kd值為0.05,增殖常數(shù)Y值為0.4,代入計算得:X1 =1925kg/dX2 = 11500kg/d則：X =1925 11500 =13425kg/d濕污泥量確定：設(shè)生物池剩余污泥的含水率為99.4%,則剩余污泥量為:AX(1-P) 1000 2413425(1

9、-99.4%) 1000 24=93.23m3/h3.2.4池體進、出水構(gòu)筑設(shè)計(1)進水管單反應(yīng)池的進水管設(shè)計流量：Q1=100000m3/d=1.16m3/s管道流速v=1 m/so管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q"v=1.16 21.16 m2則管徑為:= 1215mm ,取 DN= 1500 mm?；亓魑勰喙埽涸O(shè)計流量Qr =Q單才R =0.104m3/s ,管道內(nèi)流速v=0.8m/s管道直徑Dn =母=厝界HO7m '取DN=400mm(2)回流污泥管單反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量為：QR=R*Qs=1.0*93.23m3/h=93.23m3/h管道流速取v1=0.8m/s。管

10、道過回流液斷面積為：A=Qr/v=93.23 36000.8=0.032 m2 。,4A4父0 032一則管徑為:d = J =1= 202mm ,取 DN= 250 mm。(3)進水井反應(yīng)池進水孔過流量為：Q2=(1+R內(nèi))Qi= (1+1) *1.16=2.32m3/s孔 口流速：v=0.70m/s孔口過水?dāng)嗝娣e為：A=Q2/v=2.32 0.70=3.31 m2孔口尺寸取為：1.8m M.8m進水井構(gòu)筑設(shè)計尺寸：2.5m >2.5m(4)出水堰及出水井按矩形堰口計算公式：Q3 =0.42、2gbH1.5 =1.86bH1.5流量 Q3=Qi(1+R+R 內(nèi))=3.48 m3/s堰寬

11、b=8.0m,堰上水頭損失 H為：H=0.38m出水孔過流量為：Q4=Q3=3.48 m3/s孔口流速v=0.8m/s孔口過水?dāng)嗝娣e為：A=Q4/V=3.48 0.8=4.35 m2(5)出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計流量為：Q5=Q3=3.48m3/s管道流速v=0.8 m/s管道過水?dāng)嗝鏋椋篈=Q5/ v=3.48 0.8=4.35 m2則管徑為:取 DN =2500 mm3.2.5曝氣系統(tǒng)的計算與設(shè)計需氣量計算(本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng))本設(shè)計最大流量 Qmax=200000m3/d=2.32m/s平均流量為 Q =Qmx =- = 1.78m3/s = 153792m3/dKz 1.3(1)平均

12、需氧量計算公式為：。2 = a'MQ M (So - Se) + 2b火X M V好氧查表(污泥系統(tǒng)不同運行方式的a', b'值)得：a'=0.5, b'=0.18,代入各值:O2=0.5153792 (240 -20)10003000 0.182 276001000=46725.1kg/d = 1946.9kg/h(2)最大時需氧量計算 根據(jù)上面計算帶入各值得:O2 (max)= 0.5*200000* (240 - 20)10003000 0.18* 2* 276001000-51808kg/d -2158.7kg /h(3)每日去除的 BOD 值

13、BOD5 = 200000* (240-20).44000kg/d 1000(4)去除每千克 BOD5 的需氧量值 AO2 = 46725.1 =1.06kgO2/kgBOD44000(5)最大時需氧量與平均時需氧量之比：O2 51808 =1.11O2 46725.13.2.6 供氣量的設(shè)計計算本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，使用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，具敷設(shè)條件為： 在30c的溫度下離底高0.2米，其上面水深4.5米。并由經(jīng)驗選取空氣擴散裝置 型號為 Wm-180型。此擴散裝置特點：較高的氧利用率、均勻的布?xì)鉅顩r，簡易的構(gòu)造方式，通 暢的擴散形式，且維護與管理方便易行。本型號擴散器的氧利用率可達

14、13%左右，單位服務(wù)面積達0.5平方米，動力效率為每千瓦可產(chǎn)生2.7-3.7千克氧氣，性 能合理。查氧相關(guān)溶解度表知，水中不同溫度下溶解氧飽和度為：Cs(20)=9.17mg/L Cs(30)=7.63mg/L(1)擴散器出口壓力值Pb： _3Pb = P0 9.8 10 H其中：Po-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1.013*105H-裝置水沒深度，即4.5m_5_35Pb =1.013 105 9.8 103 4.5Pa =1.454 105Pa(2)曝氣池液體中氧飽和度均值(最不利的30c溫度條件)，即：Csb(T) =Cs(pb-5 宜)2.026 10542其中，Cs-最不利30c條件下的水中DO飽和度

15、mg/L。一 5 一一-r1 454 1019 31貝 UCsbg =7.63(.454 105=8.98mg/L2.026 1042(3)空氣擴散裝置產(chǎn)生的空氣脫離曝氣池表面時，氧的百分比:Ot21 父(1 - Ea) A 100%79 +21 父(1-Ea)其中，Ea-裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，對于本空氣擴散器，Ea取0.1代入得：Ot = 21(1-0.1)100% =19.31%79+21 m(1-0.1)(4)折算為20c下，脫氧后水的氧氣，即:R0RCs(20)S(30) -C) 1.0242取值？ = 0.83, 片 0.95, C=2.0, p =1.0;代入各值，得：R°=

16、1595.4kg/h,取 1600kg/h。相應(yīng)的最大需氧量為：R0(max)=1773kg/h1328.9 9.170.83(0.95 1.0 8.98 -2.0) 1.02430-0取 18O0kg/ho(5)曝氣池的平均供氧量：GsRo0.3Ea1595.44 3 -100 = 100 =5.32 10 m /h0.3 10(6)曝氣池最大供氧量:R1773Gs(max)=ma 100 = 100 = 5.91 104m3/hS( )0.3Ea0.3 10(7)每立方米污水供氣量為：5.32 1024 = 8.3m3空氣/ m3虧水1537923.2.7 空氣管系統(tǒng)計算找出一條距離最遠(yuǎn)管

17、路作為此系統(tǒng)計算管路，并相應(yīng)列表計算。按單組曝氣池鋪設(shè)通氣管。設(shè)單一干管在廊道隔墻上，共設(shè)8根，每干管10對配氣豎管，全池共設(shè)160根豎管，單組曝氣池最大曝氣量為：1 1-GS(max)5.91 104m3/h=2.96 104m3/h2 24每根豎管供氣量為：2.96 10 =185m3/h160單組曝氣池總平面面積為6133m2。以0.49m2單一擴散設(shè)備曝氣面積來設(shè)計，則所需擴散設(shè)備的總個數(shù)為：6133人=12516 個0.49為安全起見，需13000個空氣擴散設(shè)備被應(yīng)用于本設(shè)計，故單一豎管空氣擴 散裝置的數(shù)量為：13000 =82個。160 4單一空氣擴散裝置輸配氣量為:2 96 10

18、 一 = 2.28m3/h13000將布置好的空氣管路及空氣擴散器進行設(shè)計， 計算出本系統(tǒng)的總壓力損失值 約為：” (hi h2)=721.35Pa網(wǎng)狀膜空氣擴散器的壓力損失為 5.88kPa,則總壓力損失為：6601.4P&為安全起見，設(shè)計取值8.0千帕。曝氣池底0.3米處設(shè)置空氣擴散設(shè)備。因此，鼓風(fēng)機設(shè)計壓力為：P V(4.5 - 0.3 1.0) 8.0 -50.96kPa鼓風(fēng)機最大時供氣量：5.91 104m3/h,平均時供氣量：5.32 X04m3/h。由以上所得設(shè)計數(shù)據(jù)，查表選用8臺RG-400型鼓風(fēng)機(5用3備)，然后再 根據(jù)所需來設(shè)計鼓風(fēng)機房。3.2.8設(shè)備選擇(1)厭/缺氧設(shè)備選擇厭氧段設(shè)4臺功率為