某2萬(wàn)噸污水處理廠工藝計(jì)算書(shū)

1、一A2/O工藝的設(shè)計(jì)1.1 A2/O工藝說(shuō)明根據(jù)處理要求，我們需計(jì)算二級(jí)處理進(jìn)水碳氮比值和總磷與生化需氧量的比值，來(lái)判斷A2/O工藝是否適合本污水處理方案。1. 設(shè)計(jì)流量：Q20000m³/d=833.3m³/h 原污水水質(zhì)：COD320mg/L BOD180 mg/L SS200 mg/L TN38mg/L TP4mg/L NH3-N26 mg/L一級(jí)處理出水水質(zhì)：COD330×（120%）264mg/L BOD180×（110%）160mg/L SS200×（130%）140 mg/L二級(jí)處理出水水質(zhì)：BOD10mg/L SS10 mg/L

2、 NH3-N5mg/L TP1 mg/L TN15 mg/L COD=50 mg/L其中：8 0.06 符合A2/O工藝要求，故可用此法。1.2 A2/O工藝設(shè)計(jì)參數(shù) BOD5污泥負(fù)荷N0.071KgBOD5/(KgMLSSd)好氧段DO2 缺氧段DO0.5 厭氧段DO0.2回流污泥濃度Xrmg/L 污泥回流比R100% 混合液懸浮固體濃度 X3000mg/L混合液回流比R內(nèi)：TN去除率yTN60%R內(nèi)×100%150% 取R內(nèi)200%1.3設(shè)計(jì)計(jì)算（污泥負(fù)荷法）硝化池計(jì)算（2） 硝化細(xì)菌最大比增長(zhǎng)速率=0.47e0.098（T-15） =0.47e0.098（T-15） =0.31

3、76d-1（2）穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下硝化菌的比增長(zhǎng)速率N= =0.399d-1（3）最小污泥齡cmcm=1/N=2.51d（4）設(shè)計(jì)污泥齡=為保證污泥穩(wěn)定，取20d。式中： DF設(shè)計(jì)因數(shù)，為SFPF 其中SF為安全因數(shù)，取3，PF為峰值因數(shù)取1-2cm最小污泥齡，為2.51d反應(yīng)池計(jì)算（1) 反應(yīng)池容積V15022m³，取15100 m³（2) 反應(yīng)池總水力停留時(shí)間 t18.02(h)（3) 各段水力停留時(shí)間和容積厭氧：缺氧：好氧1:2:5.4 厭氧池水力停留時(shí)間：t1×18.022.14h,取2.2h厭氧池容積：V12.2×833.31833m³缺

4、氧池水力停留時(shí)間：t12t1=2.2×24.4h缺氧池容積：V14.4×833.33666m³好氧池水力停留時(shí)間：t3=5.4×2.211.88h好氧池容積：V3=5.4×18339898m³（4) 校核氮磷負(fù)荷KgTN（Kg·MLSS·d）好氧段總氮負(fù)荷0.011<0.05（符合要求）厭氧段總氮負(fù)荷0.006<0.05（符合要求）（5) 剩余污泥（取污泥增長(zhǎng)系數(shù)Y0.6，污泥自身氧化率Kd0.05）（1） 降解BOD5生成污泥量W1a（Sa-Se）Q 0.5(160-10)×24×

5、833.3 1450Kg/d（2） 內(nèi)源呼吸分解污泥量 W2b×V 0.05×3000××9898 1484.7Kg/d（3） 不可生物降解和惰性懸浮物量 W3（140-10）××24×833.3×0.51300Kg/d 剩余污泥WW1-W2+W31265Kg/d或者w=PX+PS PX=YQ（S0-Se）-KdVXv PS=（TSS-TSSe）×0.5PX=0.6×20000（0.16-0.02）-0.05×15100×3×0.5+（0.14-0.01）×

6、;20000×0.5=1848 Kg/d取大值1900 Kg/d。（6) 反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池總?cè)莘eV15100m³設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積V15100/27550m³缺氧和厭氧段取有效水深6.0m，曝氣段有效水深取5.8m，廊道寬b5.8m單個(gè)曝氣池長(zhǎng)度L38.2m校核：（滿足12）取超高1.0m，則反應(yīng)池總高H611m厭氧池尺寸見(jiàn)圖紙缺氧池尺寸L×B25.5×12m厭氧池尺寸L×B12.8×12m1.4曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，空氣擴(kuò)散裝置安設(shè)在水下H=5.6m處；計(jì)算水溫設(shè)為25°；曝氣池出口處溶

7、解氧濃度C=2mg/L。確定需氧量按公式計(jì)算式中O2-混合液需氧量，kgO2/d；-活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計(jì)，本設(shè)計(jì)取0.5； Q-污水流量，m3/d；-每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)，本設(shè)計(jì)取0.15； V-曝氣池容積，m3，本設(shè)計(jì)中為4944m3。代入各值，則有單組需氧量 =2220.7kgO2/d計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度1）空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力=1.56105Pa2）取氧轉(zhuǎn)移速率EA=18%，氣泡離開(kāi)池表面時(shí)，氧的百分比3）確定計(jì)算水溫25°C以及及20°C下的氧的飽和度，查排水工程下冊(cè)附錄1，得：則：曝氣池

8、內(nèi)平均溶解氧飽和度，=10.05mg/L計(jì)算20°C時(shí)脫氧清水的需氧量 式中、均為修正系數(shù)，在計(jì)算溫度下=0.7，=0.95。計(jì)算平均時(shí)供氣量空氣管路系統(tǒng)計(jì)算 1）總壓力損失計(jì)算 單組曝氣池平面布置如下：?jiǎn)谓MA/A/O池空氣管平面布置斬首如圖，每組A/A/O池設(shè)三根干管，B、C干管上均設(shè)5對(duì)配氣豎管，A、D干管上均設(shè)5支配氣豎管，全曝氣池共設(shè)30條配氣豎管。每根豎管的供氣量為：曝氣池平面面積為：8.5×3×47.02=1199m2 每個(gè)空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.70m2計(jì)，則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為：個(gè) 為安全計(jì)，本設(shè)計(jì)采用1800個(gè)空氣擴(kuò)散器，每個(gè)豎管上安設(shè)的空氣

9、擴(kuò)散器的數(shù)目為：個(gè)每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：選用BYW-型固定式平板型微孔曝氣器，服務(wù)面積為S=0.30.75m2，阻力為300mm H2O。 將已布置的空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪制成空氣管路計(jì)算圖（參見(jiàn)圖），用以進(jìn)行計(jì)算。選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開(kāi)始的最遠(yuǎn)最長(zhǎng)的管路作為計(jì)算管路。在空氣流量變化處設(shè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)一編號(hào)后列表進(jìn)行空氣計(jì)算。由空氣計(jì)算管道一覽表中11項(xiàng)各值累加，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為：微孔曝氣頭的損失為3.04kPa，則總壓力損失為2.857+3.04=5.897kPa為安全計(jì)，設(shè)計(jì)取值9.8kPa。2） 空壓機(jī)的選定空氣擴(kuò)散器裝置在距曝氣池池底0.2m處，因此，空壓機(jī)所需壓力為

10、：P=（4.5-0.2+1.0）×9.8=51.94KPa空壓機(jī)供氣量為：28800m3/d ×2=40m3/min根據(jù)所需壓力及空氣量，選用RF-250A型羅茨鼓風(fēng)機(jī)三臺(tái)、二用一備，空壓機(jī)風(fēng)壓68.6KPa,風(fēng)量58.9m3/min，電動(dòng)機(jī)功率P=110KW。4、污水、污泥處理流程水力計(jì)算4.1 污水流程4.1.1 污水處理流程水力計(jì)算（1）水力計(jì)算線路 選擇一條距離最長(zhǎng)，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。圖4.1 水力計(jì)算流程（2）水力計(jì)算結(jié)果由處理水排出口逆推計(jì)算，各管段的水力損失如表4.1所示：表4.1 管段水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物連接管管道長(zhǎng)度L（m）設(shè)計(jì)流量(L/s)

11、管徑D(mm)坡度 I/流速 v (m/s)充滿度沿程水頭損失h1（m）局部阻力系數(shù)局部水頭損失h2（m）水頭損失h=h1+h2（m）h/Dh上端名稱下端名稱計(jì)量槽出水口15409.518000.960.8110.80.014 0.000 0.000 0.014 二沉池消毒渠35204.756001.110.7210.60.039 4.630 0.122 0.161 配水井2二沉池30204.756001.110.7210.60.033 1.070 0.028 0.062 A2/O池配水井2125204.756001.110.7210.60.139 3.090 0.082 0.221 配水井1

12、A2/O池30204.756001.110.7210.60.093 2.080 0.055 0.188 計(jì)量槽配水井170204.756001.110.7210.60.122 3.090 0.082 0.275 表4.2 明渠水頭損失計(jì)算表構(gòu)筑物連接管渠（明渠）管道長(zhǎng)度L（m）設(shè)計(jì)流量(L/s)明渠寬W(mm)坡度I/流速v(m/s)水深h（m）沿程水頭損失h1（m）局部水頭損失h2（m）水頭損失h=h1+h2（m）上端名稱下端名稱沉砂池計(jì)量槽3204.7510000.180.410.50.0010.001 0.001 細(xì)格柵沉砂池8409.5110000.720.820.50.0060.00

13、8 0.014 提升泵細(xì)格柵4409.5110000.720.820.50.0030.004 0.007 4.1.2各構(gòu)筑物自身水頭損失根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及經(jīng)驗(yàn)取值，各構(gòu)筑物自身水頭損失如下：消毒渠：0.2m 配水井：0.3m 二沉池：0.6m A2/O池：0.5m 計(jì)量堰：0.17m 沉砂池：0.3m細(xì)格柵：0.15m 粗格柵：0.11m 4.1.3 高層計(jì)算 市政排水管網(wǎng)接入污水廠的污水干管管底標(biāo)高為318.361m。經(jīng)過(guò)整平，污水處理廠地面的平均設(shè)計(jì)標(biāo)高取為322.500米（并作為相對(duì)±0.000）。排入水體為附近的榮峰河，其50年一遇的洪水位為314米，污水廠的地面標(biāo)高與榮峰河水

14、面標(biāo)高相差較遠(yuǎn)，所以污水廠各構(gòu)筑物的控制標(biāo)高基本不受榮峰河水面高度的限制。在廠區(qū)內(nèi)先確定二沉池的標(biāo)高，再推求各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高。水面標(biāo)高=前一構(gòu)筑物水面標(biāo)高iLv2/2g構(gòu)筑物自身?yè)p失富余水頭，富余水頭取0.05m。 表4.3 各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高 單位：m 構(gòu)筑物水面標(biāo)高有效水深總高H底部標(biāo)高頂部標(biāo)高出水口321.000-計(jì)量槽322.369 0.601.00 321.769 322.769 消毒渠322.589 1.291.79 321.299 323.089 二沉池沉淀部分323.000 2.30 5.30 320.700 323.500 泥斗318.2001.43318.200配水

15、井2323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 A2/O池好氧區(qū)323.982 4.50 5.10 319.482 324.582 缺氧區(qū)324.182厭氧區(qū)324.282配水井1324.970 3.00 3.60 321.670 325.270 計(jì)量堰325.389 0.60 0.95 324.789 325.739 沉砂池沉砂部分325.740 0.60 2.74 325.140 326.360 砂斗部分-1.52 323.620 細(xì)格柵柵后325.954 0.90 1.10 325.054 326.154 柵前326.104 0.90 0.95 325.204 集

16、水井318.739 3.00 7.42 315.739 322.800 粗格柵柵后318.739 0.70 5.16318.034 322.800 柵前318.844 0.70 5.05 318.144 4.2.污泥流程4.2.1 流程水力損失 污泥流動(dòng)中水頭損失計(jì)算方法與污水相同，從控制點(diǎn)標(biāo)高開(kāi)始，含水率為99%99.5%，污泥在管道中水力特性與污水相似，當(dāng)含水率在90%92%時(shí)，則與污水相比水頭損失增加很多。在設(shè)計(jì)污水管道時(shí)，應(yīng)采用較大流速，使污泥處于紊流狀態(tài)，則各管路損失如下表所示：污泥管路計(jì)算設(shè)計(jì)流量（L/s）規(guī)格（m/s)長(zhǎng)度（m）水頭損失（m）二沉池至污泥泵房316.81DN500

17、1.61200.14污泥泵房至儲(chǔ)泥池17.23DN1000.55600.42污泥泵房至厭氧池270.83DN5001.381700.87污泥泵房至配水井141.67DN2500.851400.694.2.2 高層計(jì)算 污泥處理各構(gòu)筑物標(biāo)高如表4.5所示。表4.4 各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)標(biāo)高 單位：m 構(gòu)筑物水面標(biāo)高有效水深總高H底部標(biāo)高頂部標(biāo)高污泥泵房323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 儲(chǔ)泥池323.0002.002.50321.000323.5002.2.3 計(jì)算公式（1） 濃縮池的面積： （2-1）式中：Q為污泥量(m3/d)；C為污泥固體濃度(kg/L)； M為

18、污泥固體通量kg/(m2·d)。（2） 濃縮池的直徑: （2-2）式中：A1 為單池面積，；n為池子個(gè)數(shù)。（3） 濃縮池的高度： 在缺少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，把重力濃縮池的深度劃分為五部分，即： 濃縮池工作部分并有效水深高度h1:（2-3）式中：T為濃縮時(shí)間（12h<T<24h）；Q為污泥量(m3/d)；A為濃縮池面積m2。濃縮池超高h(yuǎn)2,一般取0.5m。緩沖層高度h3,一般取0.5m。刮泥設(shè)備所需池底坡度造成的深度h4: （2-4）式中：i為池底坡度，根據(jù)排泥設(shè)備取1：10；D為池子直徑m。泥斗深度h5:根據(jù)排泥間隔計(jì)算泥斗容積后（正圓臺(tái)）確定高度： （2-5）式中：D為圓臺(tái)上口直徑；d為圓臺(tái)下底直徑；為泥斗壁與水平面的傾角，不小于50º。濃縮池有效深度： （2-6）濃縮池總深度： （2-7）2.3具體設(shè)計(jì)計(jì)算（4） 計(jì)算進(jìn)泥量與污泥固體濃度二沉池排放的剩余污泥量，污泥濃度，即316m3/d,濾布濾池排放的污泥量，污泥濃度,即200m3/d,其他排