新版a2o工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

目錄設(shè)計(jì)總說(shuō)明 1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2一．設(shè)計(jì)任務(wù) 2二．任務(wù)目的 2三．任務(wù)要求 2四.設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 2（一）水質(zhì) 2（二）水量 3（三）設(shè)計(jì)需要使用的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范和資料 3第一章A2/O工藝介紹 41.基本原理 42.工藝特點(diǎn) 53.注意事項(xiàng) 5第二章A2/O工藝生化池設(shè)計(jì) 61.設(shè)計(jì)最大流量 62.進(jìn)出水水質(zhì)要求 63.設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 64.A2/O工藝曝氣池計(jì)算……………75.反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算 86.反應(yīng)池回流系統(tǒng)計(jì)算 107.厭氧缺氧池設(shè)備選擇 11第三章A2/O工藝需氧量設(shè)計(jì) 131.需氧量計(jì)算 132.供氣量 133.所需空氣壓力 144.風(fēng)機(jī)類(lèi)型 155.曝氣器數(shù)量計(jì)算 156.空氣管路計(jì)算 16第四章A2/O工藝生化池單元設(shè)備一覽 17第五章參考文獻(xiàn) 18第六章致謝 19附1水污染課程設(shè)計(jì)感想 20附2A2/O工藝生化池圖紙 22設(shè)計(jì)總說(shuō)明隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市化程度越來(lái)越高，中心城區(qū)和小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐不斷加快，城市生活污水對(duì)城區(qū)及附近河流的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。為了改善人民的生活環(huán)境，各地政府大力投入資金，力圖改變現(xiàn)今水體的水質(zhì)。本設(shè)計(jì)為污水處理廠生化池單元，要求運(yùn)用A2/O工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)生化池的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖。污水處理水量為10000t/d。污水水質(zhì)：CODCr250mg/L，BOD5100mg/L，NH3-N30mg/L，SS120mg/L，磷酸鹽（以P計(jì)）5mg/L。出水水質(zhì)達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值（DB44/26-2001）》最高允許排放濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，污水經(jīng)二級(jí)處理后應(yīng)符合以下具體要求：CODCr≤40mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤10mg/L，SS≤20mg/L，磷酸鹽（以P計(jì)）≤0.5mg/L。其對(duì)應(yīng)的去除率為CODCr≥84%，BOD5≥80%，NH3-N≥67%，SS≥87%，磷酸鹽（以P計(jì)）≥90%。A2/O是流程最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。A2/O脫氮除磷工藝中，污水首先進(jìn)入?yún)捬醭?，兼性厭氧發(fā)酵菌將污水中有機(jī)物氮化?；亓魑勰鄮氲木哿拙鷮Ⅲw內(nèi)貯存的聚磷分解釋放出磷。缺氧區(qū)中反硝化菌就利用混合液回流帶入的硝酸鹽以及進(jìn)水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化脫氮。好氧區(qū)中聚磷菌生動(dòng)吸收環(huán)境中的溶解磷，以聚磷的形式在體內(nèi)貯積。污水經(jīng)厭氧、缺氧區(qū)有機(jī)物分別被聚磷菌和反硝化菌利用后濃度已經(jīng)很低，有利于自養(yǎng)的硝化菌的生長(zhǎng)繁殖。關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)生活污水，A2/O工藝，脫氮除磷設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一．設(shè)計(jì)任務(wù)為某城市生活污水處理廠完成A2/O工藝的設(shè)計(jì)，處理水量為10000m3/d二．任務(wù)目的溫習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)、原理；掌握A2/O生化池單元的設(shè)計(jì)計(jì)算；對(duì)所設(shè)計(jì)得A2/O生化池單元進(jìn)行CAD制圖。三．任務(wù)要求獨(dú)立思考，獨(dú)立完成；完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)布置；工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說(shuō)明；提交的成品：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。四．設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料（一）水質(zhì)CODCrBOD5NH3-NSS磷酸鹽（以P計(jì)）進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）250100301505出水水質(zhì)（mg/L）402010200.5處理程度（%）84%80%67%87%90%排放標(biāo)準(zhǔn)：（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=0.4，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；出水要考慮脫氮除磷的要求；（二）水量總設(shè)計(jì)規(guī)模為Q=1,0000m3/d（三）設(shè)計(jì)需要使用的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范和資料需要參考的設(shè)計(jì)指南、規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè):《水污染控制工程》《污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè)，城鎮(zhèn)排水《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第十一冊(cè)，常用設(shè)備廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放限值（DB44/26-2001）《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50103-2001）《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50104-2001）《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50106-2001）A2/O工藝介紹基本原理厭氧—缺氧—好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，簡(jiǎn)稱(chēng)A/A/O或A2/O）工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成，是A1/O與A2/O流程的組合。是20世紀(jì)70年代由美國(guó)專(zhuān)家在厭氧—好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，可用于二級(jí)污水處理或三級(jí)污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。該工藝在厭氧—好氧除磷工藝中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池的前端，以達(dá)到反硝化脫氮的目的。在首段厭氧池主要是進(jìn)行磷的釋放，使污水中的磷的濃度升高，溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中的BOD濃度下降；另外部分的NH3-N因細(xì)胞的合成而去除，使污水中的NH3-N濃度下降。在缺氧池中，反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使NO3-N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也以較快的速度下降。在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3-－N濃度顯著下降，但隨著硝化過(guò)程使NO3-－N濃度增加，P隨著聚磷菌的過(guò)量攝取，也比較快的速度下降。圖1厭氧—缺氧—好氧（A2/O）生物脫氮除磷工藝流程圖工藝特點(diǎn)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能；工藝簡(jiǎn)單，水力停留時(shí)間較短，總的水力停留時(shí)間也少于同類(lèi)其他工藝；絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹；污泥中磷含量高，一般為2.5%以上；脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中挾帶溶解氧DO和硝酸態(tài)氧的影響。注意事項(xiàng)該法需要注意的問(wèn)題是，進(jìn)入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧濃度，以防止沉淀池中反硝化和污泥厭氧釋磷，但這會(huì)導(dǎo)致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，回流污泥中存在的硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷過(guò)程也存在一定影響，同時(shí)，系統(tǒng)所排放的剩余污泥中，僅有一部分污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和好氧的過(guò)程，影響了污泥的充分吸磷。系統(tǒng)污泥泥齡因?yàn)榧骖櫹趸纳L(zhǎng)而不可能太短，導(dǎo)致除磷效果難于進(jìn)一步提高。

A2/O工藝生化池設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)最大流量Qmax=1,5000m3/d=625m3/h=0.174m3/s進(jìn)出水水質(zhì)要求表1進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)及處理程度CODCrBOD5NH3-NSS磷酸鹽（以P計(jì)）進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）250100301505出水水質(zhì)（mg/L）402010200.5處理程度（%）84%80%67%87%90%設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算BOD5污泥負(fù)荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)回流污泥濃度XR=9000mg/L污泥回流比R=50%混合液懸浮固體濃度（污泥濃度）設(shè)MLVSS/MLSS=0.75揮發(fā)性活性污泥濃度NH3-N去除率內(nèi)回流倍數(shù)，即200%A2/O曝氣池計(jì)算總有效容積反應(yīng)水力總停留時(shí)間各段水力停留時(shí)間和容積厭氧：缺氧：好氧＝1：1：4厭氧池停留時(shí)間，池容；缺氧池停留時(shí)間，池容；好氧池停留時(shí)間，池容。反應(yīng)池有效深度H=3取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高反應(yīng)池有效面積生化池廊道設(shè)置設(shè)厭氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6條廊道。廊道寬4.5m。則每條廊道長(zhǎng)度為，取32m尺寸校核，查《污水生物處理新技術(shù)》，長(zhǎng)比寬在5~10間，寬比高在1~2間可見(jiàn)長(zhǎng)、寬、深皆符合要求反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管進(jìn)水通過(guò)DN500的管道送入?yún)捬酢毖酢醚醭厥锥说倪M(jìn)水渠道。反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量管道流速管道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e管徑取進(jìn)水管管徑DN500mm校核管道流速，附合進(jìn)水井污水進(jìn)入進(jìn)水井后，水流從厭氧段進(jìn)入設(shè)進(jìn)水井寬為1m，水深0.8m井內(nèi)最大水流速度反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：取孔口流速孔口過(guò)水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取0.3×0.3m，則孔口數(shù)出水堰。按矩形堰流量公式：堰上水頭式中 ——堰寬，m=0.45——流量系數(shù)， H——堰上水頭高，m出水井設(shè)流速，則過(guò)水?dāng)嗝娣e出水井平面尺寸取為：1.0m×1.0m出水管。反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量設(shè)管道流速管道過(guò)水?dāng)嗝娣e管徑取出水管管徑DN1000mm校核管道流速，附合剩余污泥量降解BOD所產(chǎn)生的污泥量?jī)?nèi)源呼吸分解泥量不可生物降解及惰性懸浮物（NVSS）剩余污泥量反應(yīng)池回流系統(tǒng)計(jì)算.污泥回流污泥回流比為50%，從二沉池回流過(guò)來(lái)的污泥通過(guò)1根DN200mm的回流管道分別進(jìn)入首端的厭氧段。反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量.混合液回流混合液回流比混合液回流量混合液由2條回流管回流到厭氧池單管流量泵房進(jìn)水管設(shè)計(jì)流速采用管道過(guò)水?dāng)嗝娣e管徑取泵房進(jìn)水管管徑DN500mm厭氧缺氧池設(shè)備選擇厭氧池、缺氧池?cái)嚢柙O(shè)備查《實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)》，選取JBG-3型立式環(huán)流攪拌機(jī)4臺(tái)，該機(jī)的性能參數(shù)及外形參數(shù)分別列于下表2中：表2JBG-3型立式環(huán)流攪拌機(jī)性能參數(shù)配用電動(dòng)機(jī)/(kW/P)單機(jī)服務(wù)范圍最大插入水深/m重量/kg最大面積/m3最大寬度/m最大深度/m3/8200142~6m可調(diào)1~4.5m可調(diào)410污泥回流泵反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量回流泵房?jī)?nèi)設(shè)2臺(tái)潛污泵(1用1備)，水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定。選泵：查《實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)》，選取200QW400-10型潛水排污泵，該泵的性能參數(shù)表3中：表3200QW400-10型潛水排污泵性能參數(shù)流量/(m3·h)揚(yáng)程/m轉(zhuǎn)速/(r·min-1)功率/kW效率/%重量/kg軸功率配用功率40010147013.0918.581.2660混合液回流泵混合液回流量混合液由2條回流管回流到厭氧池單管流量在好氧池與缺氧池之間設(shè)3臺(tái)潛污泵(2用1備)選泵：查《實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)》，選取250WL675-10.1型潛水排污泵，該泵的性能參數(shù)表4中：表4250WL675-10.1型潛水排污泵性能參數(shù)流量/(m3·h)揚(yáng)程/m轉(zhuǎn)速/(r·min-1)功率/kW效率/%NPSHr/m重量/kg軸功率配用功率67510.173524.230773.41200

A2/O工藝需氧量設(shè)計(jì)需氧量計(jì)算平均時(shí)需氧量設(shè)a’=0.5，b’=0.15最大時(shí)需氧量最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比供氣量采用HWB-2型微孔空氣曝氣器，每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為0.35，敷設(shè)于池底0.2m處，淹沒(méi)深度為H=2.8m，計(jì)算溫度定為30。查表得20和30時(shí)，水中飽和溶解氧值為：；空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力設(shè)空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率=12%，空氣離開(kāi)曝氣池池面時(shí)，氧的百分比曝氣池混合液中平均氧飽和度換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量設(shè)計(jì)中取，，，平均時(shí)需氧量為最大時(shí)需氧量為曝氣池供氣量曝氣池平均時(shí)供氣量為曝氣池最大時(shí)供氣量為所需空氣壓力式中 風(fēng)機(jī)選型選離心風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，則每臺(tái)風(fēng)機(jī)流量Gf為：曝氣器出口壓力取為5.0mH2O，根據(jù)供氣量和出口壓力，選TSE-200型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)有關(guān)性能參數(shù)列于表5中：表5TSE-200型羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能參數(shù)轉(zhuǎn)速/r·min-1升壓/kPa流量/m3·h-1電動(dòng)機(jī)機(jī)組最大重量/kg主機(jī)重量/kg型號(hào)功率/kW80053.91314Y225L-43711201320曝氣器數(shù)量計(jì)算曝氣器個(gè)數(shù)式中m曝氣器數(shù)量，個(gè)；S好氧池平面面積，l每個(gè)曝氣頭的服務(wù)面積，取l=0.352空氣管路設(shè)置設(shè)置主管道1條；在相鄰的兩個(gè)廊道上設(shè)置1條干管，共2條；每根干管上設(shè)置15組曝氣管，共；每組曝氣管上設(shè)置9個(gè)微孔曝氣器，共。每個(gè)曝氣器的配氣量微孔曝氣器選型表6HWB-2型微孔曝氣器規(guī)格及性能參數(shù)直徑D/mm厚度/mm微孔平均直徑/um孔隙率/%曝氣量/m3（h*個(gè)）服務(wù)面積/m2*個(gè)-12002015040-501.60.352氧利用率/%充氧動(dòng)力效率/kg*（kW*h）-1阻力/Pa材料曝氣板托盤(pán)20-254-61471-3432陶瓷ABS空氣管路計(jì)算供氣主管道主管道流量設(shè)流速管徑供氣次管道（雙側(cè)供氣，共2條）單管道流量設(shè)流速管徑取支管管徑為DN200mm

A2/O工藝生化池單元設(shè)備一覽表7主要設(shè)備一覽表編號(hào)名稱(chēng)性能參數(shù)數(shù)量單位用電量（kW)備注裝機(jī)實(shí)用1JBG-3型立式環(huán)流攪拌器N=3kw4臺(tái)12122200QW400-10型潛污泵Q=400m3/h；H=10m；N=18.5kW2臺(tái)3718.5使用率50%3250QW675-10.1型潛污泵Q=675m3/h；H=10.1m；N=30kW3臺(tái)9060使用率67%4TSE-200型羅茨鼓風(fēng)機(jī)Q=1314m3/h,H=53.9KPa,N=37kW3臺(tái)11174使用率67%5HWB-2型微孔曝氣器D=200mm，氧利用率20-25%1620個(gè)合計(jì)250164.5

參考文獻(xiàn)高俊發(fā)，王杜平.污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.8史惠祥.實(shí)用環(huán)境工程手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.10高延耀，顧國(guó)維，周琪.水污染控制工程（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2007.7嚴(yán)煦世，劉遂慶.排水工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.8韓洪軍，杜茂安.水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005張統(tǒng).污水處理工藝及工程方案設(shè)計(jì).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000張中和.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（5）城鎮(zhèn)排水.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002馬慶驥等.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（11）常用設(shè)備.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002中華人民共和國(guó)建設(shè)部.室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50014-2006.廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院.佛岡污水廠二期可行性研究報(bào)告.廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院.佛岡污水廠二期初步設(shè)計(jì).

致謝本課程設(shè)計(jì)在計(jì)算和編寫(xiě)的過(guò)程中，得到湯兵老師、陳文松老師、廣州市政工程設(shè)計(jì)研究院廣嘉公司吳美珍經(jīng)理和部分同學(xué)的熱心幫助。湯兵老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)及對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求，使我嚴(yán)肅對(duì)待本次課程設(shè)計(jì)，每個(gè)數(shù)值的選取都必須有根有據(jù)。陳文松老師，認(rèn)真負(fù)責(zé)地為我在設(shè)計(jì)過(guò)程中碰到的疑點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)，使我突破了設(shè)計(jì)過(guò)程中的多個(gè)瓶頸，同時(shí)更加深刻地掌握相關(guān)知識(shí)。吳美珍經(jīng)理，以實(shí)際工程設(shè)計(jì)中不允許出任何差錯(cuò)的原則來(lái)嚴(yán)格要求我，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中傳授了很多她對(duì)參數(shù)選取的經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的啟發(fā)作用。在此向湯兵老師、陳文松老師、吳美珍經(jīng)理以及所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝。

附1：水污染課程設(shè)計(jì)感想《水污染控制工程課程設(shè)計(jì)》的設(shè)置目的在于給予學(xué)生在學(xué)習(xí)完《水污染控制工程》的知識(shí)之后進(jìn)行工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從一側(cè)面檢查學(xué)生對(duì)課程的相關(guān)知識(shí)的掌握程度。下面我將以關(guān)鍵詞的形式，分享一下我的課程設(shè)計(jì)中的感悟。關(guān)鍵詞：用時(shí)長(zhǎng)為了完成一份高質(zhì)量，同時(shí)也是自己滿(mǎn)意的課程設(shè)計(jì)，我從生產(chǎn)實(shí)習(xí)的第二周（13周）開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)，一直至今（16周）結(jié)束，期間間斷地進(jìn)行設(shè)