某4万方AAO池计算
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1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算:(1)、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长,设计水量应按照最高日流量计算。
Q=K•Q式中:Q——设计水量,m3/d;Q——日平均水量,m3/d;K——变化系数;(2)、确定设计污泥龄θC需反硝化的硝态氮浓度为N O=N-0.05(S0-S e)-N e式中:N——进水总氮浓度,mg/L;S0——进水BOD值【1】,mg/L;S e——出水BOD值,mg/L;N e——出水总氮浓度,mg/L;反硝化速率计算K de=N OS0计算出Kde 值后查下表选取相应的VD/V值,再查下表取得θC值。
活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表(T=10℃)【3】单位:d 反硝化设计参数表(T=10~12℃) X 00.102θC •1.072(T -15)(3)、计算污泥产率系数 Y 【2】Y = K [0.75 +0.6- S 0 1+0.17θC •1.072(T -15)]式中:Y ——污泥产率系数,kgSS/kgBOD ;K ——修正系数,取 K =0.9 ;X 0 ——进水 SS 值 mg/L;T ——设计水温,与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算:L S =SθC •Y (S 0 - S e )式中:L S ——污泥负荷,我国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS • d )。
反应池 MLSS 取值范围 10003× t E(4)、确定 MLSS(X)MLSS(X)取值通过查下表可得。
取定 MLSS(X)值后,应用污泥回流比 R 反复核算R =X X R - XX R =0.7 • SVI式中:R ——污泥回流比,不大于 150%;t E ——浓缩时间,其取值参见下表。
浓缩时间取值范围工艺选择无硝化有硝化有硝化反硝化有深度反硝化浓缩时间<1.5~2h<1.0~1.5h<2h<2.5h (5)、计算反应池容积V=24QθC Y(S0-S e)1000X计算出反应池容积V后,即可根据V/V的比值分别计算出缺氧D反应池和好氧反应池的容积。
⽣物反应池(SBR、AAO)与⾼程计算⽣物反应池(SBR、AAO)与⾼程计算⼀、SBR⽣物反应池平均⽔量40000T/d,Kz=1.37 Qmax=54800 T/d,主要设计参数:⽣物选择池反应时间:1hr;⽣物主反应池:进⽔同时曝⽓,其中进⽔时间0.5 hr,曝⽓反应时间2.8 hr,沉淀时间1 hr,排⽔时间0.5 hr,⼀个周期共4.8 hr,每天有24/4.8=5个周期。
设排出⽐1/m=1/4,(选取)反应池MLSS=3500 mg/L,BOD污泥负荷0.07kgBOD/kgMLSS.d,单池反应器容积:V=qnNm=40000454=8000m3有效⽔深:6m,故所需⽔⾯积为1333 m2, 设主曝⽓区单格平⾯尺⼨(组):长55.0×宽24.0m,则所需表⾯积为1320 m2。
反应器运⾏⽔位计算如下:(反应器⽔位概念图如图3.4)h1(LWL排⽔结束后的⽔位)=m4414125.116=-h2(MWL的⽔位)=m33.5125.116=h3(HWL1个周期的最⼤污⽔量进⽔结束后的⽔位)=6m,h4( HHWL超过1个周期最⼤污⽔量的报图3.4 反应器⽔位概念图警、溢流⽔位)=6+0.5=6.5m, hs(污泥界⾯)=4-0.5=3.5m.⽣物选择池容积为:40000/24?1=1667 m3有效⽔深:6m(与主反应区同深),故所需表⾯积为278 m2⽣物选择池数量:2池,每池与两主反应区对应净尺⼨约为:2池×3.0×48.0m实际有效容积:1728m3⽣物反应池计算简图⽣物选择池搅拌功率:3~5 w/m3设剩余污泥产率为0.9kgDS/kgBOD5原污⽔BOD5为150mg/L,经预处理后降低25%,则进⼊反应池的污⽔,其BOD5为:150(1-25%)=112.5mg/L⽔中⾮溶解性BOD5值:BOD5=7.1bXaCe式中 Ce——处理⽔中悬浮固体浓度,取值20mg/L Xa——活性微⽣物在处理⽔中所占的⽐例,取值0.4 b——微⽣物⾃⾝氧化率,⼀般介于0.05~0.1之间,取0.1代⼊各值,BOD5=7.10.10.420=5.7 mg/L处理⽔中溶解性BOD5值为20-5.7=14.3 mg/L去除了112.5-14.3=98.2 mg/L,去除率为98.2/112.5=87%剩余污泥量:0.998.254800/1000=4843kgDS/d 污泥龄:7.0/ 48435.331680?=16d SBR需氧量:O D A MLVSS T +4.57N -2.86N D a Lr b O =?+?∑∑式中 O D ——每周期需氧量,kg O 2/周期;Lr ——BOD 去除量,kg BOD/周期; ∑MLVSS ——反应器内的⽣物量,kg ; T A ——曝⽓时间, h/周期; N o ——硝化量,kg N/周期; N D ——脱氮量,kg N/周期; a ——系数,kgO 2/kg BOD 5,取1;b ——污泥⾃⾝氧化需氧率,kgO 2/(kg MLVSS ·h ),取0.07;D O =198.254800/(51000)+0.07 3.52283 2.8+4.57354800/(51000)-2.863054800/(51000)=1778 kg O 2/周期 =635 kg O 2/h最⼤需⽓量:%20%5.214.1635??=10548m 3/h=176 m 3/min⽓⽔⽐:400002460176??=6.3︰1混合液回流⽐:R 1=20%;上清夜排出装置:每池的排⽔负荷===60115440000D d NnT Q Q 33.3 m 3/min每池设⼀台滗⽔器,则排⽔负荷为33.3 m 3/min ,考虑到流量变化系数为548001.3740000=,则滗⽔器的最⼤排⽔负荷为33.3×1.37=45.6 m 3/min=2737 m 3/h 。
活性污泥法AAO计算活性污泥法(Activated Sludge Process,简称ASP)是一种常见的废水处理方法,它是通过将废水与富含微生物的活性污泥进行接触和反应,以去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。
ASP通常由一系列的处理单元组成,包括曝气池、絮凝池、二沉池等。
为了更好地了解ASP的运行情况和效果,计算AAO(Ammonia Assimilation Oxygen)是一种常用的方法。
AAO是指水中氨氮(NH3-N)利用氧的效率,是用于衡量活性污泥法除氨氮能力的一个重要参数。
AAO的计算公式为:AAO = (Q_in * S_in - Q_out * S_out)/ DO其中,Q_in和Q_out分别表示进水和出水的流量(m³/d),S_in和S_out表示进水和出水的氨氮浓度(mg/L),DO表示曝气池内的溶解氧含量(mg/L)。
AAO的数值越高,表示ASP处理废水的效率越好。
为了提高AAO的数值,可以采取以下措施:1.提高曝气池中的溶解氧含量:增加曝气设备的投入,加大氧气供应,以提供更多的溶解氧供活性污泥进行氧化反应。
2.控制进水氨氮浓度:通过事先对进水进行预处理,如通过调节pH 值、加入化学药剂等方法,来降低进水中的氨氮浓度。
3.提高活性污泥的浓度:增加曝气池内的活性污泥浓度,可以加强废水与活性污泥的接触和反应,提高氨氮的去除效率。
4.加强中后升气管的曝气功能:对升气管进行优化设计,提高曝气效果,增加溶解氧的输入量。
5.控制污泥的回流比例:适当增加回流比例,可以提高活性污泥的接触时间,增加降解能力,有利于降低废水中的氨氮浓度。
通过计算AAO并采取相应的措施,可以更好地监测和改进ASP的运行效果,提高废水处理系统的处理能力和废水的净化效果。
同时,需要注意与其他废水处理指标相互协调,综合考虑废水的性质和环境要求,实现经济性、可持续性的废水处理。
AAO公式整理A0生化反应池总容积:V=V 1+V 2=XN QL S 024 Q 1 好氧段容积,m 3Q 2 缺氧段容积,m 3Q 污水设计流量,m 3/hL 0 生物反应池进水BOD 5浓度,kg/m 3N S BOD 污泥负荷,kgBOD 5/(kgMLSS ·d)X 污泥浓度,kg/m 3水力停留时间: t=QV t 水力停留时间,h剩余污泥量:W=aQ 平L r - bVX v + S r Q 平 50%X v =f·XW 剩余污泥量,kg/da 污泥产率系数,kg/kgBOD 5,一般为0.5~0.7 kg/kgBOD 5b 污泥自身氧化速率,d -1,一般为0.05d -1Lr 生物反应池去除BOD 5浓度,kg/m 3Q 平 平均日污水流量m 3/dX v 挥发性悬浮固体浓度,kg/m 3S r 反应器去除的SS 浓度,kg/m 3,且满足S r =S 0+S e S 0, S e 生化反应池进出水的SS 浓度,kg/m 350% 不可降解和惰性悬浮物量(NVSS )占总悬浮颗粒物量(TSS )的百分数。
f系数,取0.75剩余活性污泥量X W =aQ 平L r - bVX vX W 剩余活性污泥量kg/d湿污泥量Q S =)1(1000P W Q S 湿污泥量,m 3/dP 污泥含水率,%曝气池混合液浓度X=r X R R ⨯+1 R 污泥回流比,%内回流比R N =%100-1⨯TNTN ηη R N 内回流比,%TN η总氮去除率,%AAO生化反应池总容积:V=V 1+V 2=XN QL S 024 Q 1 好氧段容积,m 3Q 2 缺氧段容积,m 3Q 污水设计流量,m 3/hL 0 生物反应池进水BOD 5浓度,kg/m 3N S BOD 污泥负荷,kgBOD 5/(kgMLSS ·d)X 污泥浓度,kg/m 3水力停留时间:Vt=Qt 水力停留时间,h剩余污泥量:W=aQ平L r - bVX v + S r Q平 50%W 剩余污泥量,kg/da 污泥产率系数,kg/kgBOD5,一般为0.5~0.7 kg/kgBOD5b 污泥自身氧化速率,d-1,一般为0.05d-1Lr 生物反应池去除BOD5浓度,kg/m3Q平平均日污水流量m3/dS r反应器去除的SS浓度,kg/m3,且满足S r=S0+S eS0, S e生化反应池进出水的SS浓度,kg/m350% 不可降解和惰性悬浮物量(NVSS)占总悬浮颗粒物量(TSS)的百分数。
一、工艺流程二、主要设计参数三、设计计算A2/O工艺计算项目设计流量(m3/d)COD (mg/l)BOD5 S0(mg/l)TSS(mg/l)VSS(mg/l)进水40000320160150105出水602020(活性污泥法)(1)判断是否可采用A2O法(用污泥负荷法)COD/TN=9.142857143>8TP/BOD5=0.025<0.06符合要求(2) 有关设计参数0.132、回流污泥浓度X R=66003、污泥回流比R=1004、混合液悬浮固体浓度X=RX R/(1+R)33005、混合液回流比R内TN去除率ηtx=(TN0-TN e)/TN0×100%=57混合液回流比R内=ηTN/(1-ηTN)×100%=133取R内=200(3)反应池容积V,m3V=QS0/NX=14918.41m3反应池总水力停留时间:t=V/Q=0.37(d)=8.88(h)各段水力停留时间和容积:厌氧:缺氧:好氧=1:1:3厌氧池水力停留时间t厌= 1.78(h)池容V厌=2983.7(m3)缺氧池水力停留时间t缺= 1.78(h)池容V缺=2983.7(m3)好氧池水力停留时间t好= 5.33(h)池容V好=8951(m3)(4)校核氮磷负荷,kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷=Q·TN0/(XV好)=0.0473961[kgTN/(kgMLSS·d)]厌氧段总磷负荷=Q·T P0/(XV厌)=0.0162499[kgTP/(kgMLSS·d)] (5)剩余污泥量△X,kg/d△X=P x+P sP x=YQ(S0-S e)-k d VX R1、BOD5污泥负荷N=Ps=(TSS-TSS c)*50%取污泥增殖系数Y=0.6污泥自氧化率k d=0.05将各值代入:P x=1637kg/dPs=2600kg/d△X=4237kg/d(6)碱度校核每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg;每还原1mgNO3--N产生碱度3.57mg;去除1mgBOD5产生碱度剩余碱度SΔLK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.40%计,则:每日用于合成的总氮202.98kg/d即,进水总氮中有 5.07mg/l用于合成。
A/A/O 工艺 生 物 处 理 池 设 计 计 算1. 基 本 数 据1.1 流 量日 平 均 流 量 Qav = cu m / d日 最 小 流 量 Qmin = cu m / d日 变 化 系 数 Kz =日 最 大 流 量 Qmax = 65000cu m / d设 计 日 流 量 Q = 50000cu m / d1.3 参 数 选 取1.3.1 运 行 参 数△ 生 物 池 中 活 性 污 泥 浓 度 Xvss =△挥发活性组份比例 fvss =( 一 般 0.7 ~ 0.8 )△ 混 合 液 回 流 比 R =1.3.2 碳 氧 化 工 艺 参 数△ 污 泥 理 论 产 泥 系 数 Y =△20℃ 时污泥自身氧化系数 Kd20 =( 范 围 0.04 ~ 0.075 , 一 般 0.06 )1.3.3 硝 化 工 艺 参 数△ 硝 化 菌 在 15℃ 时 的 最 大 比 生 长 速 率μ△ 好 氧 池 中 溶 解 氧 浓 度 DO =△ NH4-N 的 饱 和 常 数 8 ℃KN = 10^( 0.051 * T - 1.158 ) =△ 硝 化 菌 理 论 产 率 系 数 Yn =△20℃时硝化菌自身氧化系数 KdN20 =△ 氧 的 饱 和 常 数 Ko =1.3.4 反 硝 化 工 艺 参 数△ 在 20℃ 时 的 反 硝 化 速 率△ 厌 氧 池 溶 解 氧 浓 度 DOn =1.3.5 除 磷 工 艺 参 数△2 好 氧 池 设 计 计 算 ( 按 低 温 情 况 计 算 )2.1 参 数 修 正污 水 的 最 低 平 均 水 温 Tmin =8 ℃△ 污 泥 自 身 氧 化 系 数 Kd 修 正Kd(Tmin) = Kd20 * 1.05 ^ ( Tmin - 20) = 0.028 1 / d△ 硝 化 菌 最 大 比 生 长 速 率 μm 修 正μm = μm(15) * e^[0.098*(Tmin - 15)] * [1 - 0.833*(7.2 - PH)] * [DO / (Ko +DO)]= 0.132 1 / d△ 硝 化 菌 自 身 氧 化 系 数 Kd N 修 正KdN(Tmin) = KdN20 * 1.05 ^ ( Tmin - 20) = 0.022 1 / d2.2 计 算 设 计 泥 龄2.2.1 最 大 基 质 利 用 率 k' = μm / Yn = 0.88 1 / d2.2.2 泥 龄 计 算△ 最 小 硝 化 泥 龄 tcmin由 公 式 : 1 / tcmin = Yn * k' - kdN 得 : tcmin = 1 / ( Yn * k' - kdN )tcmin 1 / ( Yn * k' - kdN) =9.16 d△ 设 计 泥 龄 tc = SF * tcmin =16.5 d2.3 污 泥 负 荷2.3.1 硝 化 污 泥 负 荷 Un由 公 式 : 1 / tc= Yn * Un - kdN 得 : Un = (1 / tc + kdN ) / YnUn = ( 1 / tc + kdN ) / Yn =0.55mgNH4-N/(mgMLVSS*d )2.3.2 出 水 氨 氮 浓 度 Ne由 公 式 : Un = k' * Ne / (Kn + Ne) 得 : Ne = Un * Kn / ( k' - Un)Ne = Un * Kn / ( k' - Un ) =0.30 mg / l2.3.3 碳 氧 化 污 泥 负 荷 Us由 公 式 : 1 / tc= Y * Us - kd 得 : Us = (1 / tc + kd ) / YUs = ( 1 / tc + kd ) / Y =0.15mgBOD/(mgMLVSS*d )2.4 好 氧 池 容 积2.4.1 BOD 氧 化 要 求 水 力 停 留 时 间tb = ( So' - Se ) / ( Us * Xvss * f ) =0.68 d =16.43 h f为VSS中可好氧生物降解部分所占比例取 f =88.74%2.4.1 硝 化 要 求 水 力 停 留 时 间△ BOD5 表 观 产 率 系 数Yobs = Y / ( 1 + Kd * tc )=0.41 mgVSS / mgBOD5△ 硝 化 细 菌 在 微 生 物 中 的 百 分 比 fn硝 化 的 氨 氮 量 Nd=TN0-0.122*Yobs*(So'-Se)-Ne-0.016*Kd*tc*(So'-Se)*Yobs =31.2 mg / l 硝 化 菌 百 分 比 fn=Yn*Nd/(Yabs*(So'-Se)+Yn*Nd+0.016*Kd*tc*(So'-Se)*Yobs)=0.066△ 硝 化 水 力 停 留 时 间 tntn = (TNo-0.122*Yobs*(S0'-Se)-Ne-0.016*Kd*tc*(So'-Se)*Yobs ) / ( Usn * X * fn )=0.48 d =11.5 h2.4.2 好 氧 池 水 力 停 留 时 间 选 定 t =16.43 h2.4.3 好 氧 池 容 积 Va = Q * t / 24 =34230.3 cu m2.5 排 泥 量 计 算△ 污 泥 有 机 部 分 产 量 W1 = Yobs * ( So - Se ) * Q / 1000 =3907.29 kg / d △ 污 泥 内 源 衰 减 残 留 物 量 W2 = f P * Kd * tc * W1 =358.54 kg / d △ 污 泥 惰 性 部 分 产 量 W3 = η6500.0 kg / d总 悬 浮 物 TSS 惰 性 组 份 比 例 ηss 取137.2 kg / d △ 活性污泥总产量 W '=W1+W2+W3+W4-SSe*Q/1000 =10903.0 kg / d =10.9 t / d △ 污 泥 的 综 合 产 率 W ' / [(So - Se) * Q / 1000) = 1.15kgDS/kgBOD△ 活性污泥挥发性组分中活性部分所占比例 f = W1 / (W1+W2+W4) =88.74%2.6 污 泥 中 MLVSS 比 例 fvss'= ( W1/fvss ) / W =0.3584 选 定0.362.7 污 泥 中 MLSS X = MLVSS / fvss =实际污泥负荷0.0555kgBOD/kgSS.d实际污泥龄校核 tc' =15.70d2.8 污 泥 体 积取 活 性 污 泥 含 水 率 p =99.0%污 泥 浓 度 Nw =10.0kg/m3污 泥 体 积 Vs = W/Nw =1090m3/d =21.6l/s (14 hr)99.00%109077.8821.694.00%181.712.98 3.680.00%54.5 3.89 1.1每公斤干泥加混凝剂 PAM0.004kgPAM/kg干泥加药量43.61kg/d = 3.115kg/h2.10 生物池容积计算2.10.1 A/A/O生物池生物池总容积 V =45264.5m3 总停留时间 T =21.73hr设计水深 H1= 5.5m系列数 S=2系列单渠道宽度 B1 =9m单系列生物池面积A1=4115.0m2单系列生物池长度L1=457.2m缺氧区长度 L2=0m曝气池总长度 L3=457.2m 取L3=460m单系列曝气池分格数4格单格曝气池长度 L4=115m曝气池超高 H2=0.5m曝气池总高 H=6m缺氧段容积 V1 =8950.9m3每系列缺氧段长度 L4=90.4m 取L4=92m厌氧段容积 V2 =2083.3m3每系列厌氧段长度 L5=取L4=23m生物池总容积校核 Vt=系统总污泥龄计算 Tt =20.88d 2.11 二沉池辐流式沉淀池设计有效水深 H1= 3.5m3 缺 氧 池 设 计 计 算 ( 按 低 温 情 况 计 算 )3.1 参 数 修 正污 水 的 最 低 平 均 水 温 Tmin 8 ℃△ 反 硝 化 速 率 UDN 修 正UDN = UDN(20) * 1.09 ^ (Tmin - 20) * (1 - DOn) = 0.0332mgNO3-N/mg MLVSS*d3.2 反 硝 化 池 容 积 Vdn△ 反 硝 化 氮 量 NDenitNDenit = TNo - TNe - 0.12*W1/Q*1000 =10.6 mg / l( TNe 为 设 计 值)△ 容 积 VdnVdn = NDenit / ( UDN * Xvss ) =0.18 d = 4.30 h V =8950.9 cu m△ 综 合 回 流 比 (R+r) = NDenit / TNe = 0.534 厌 氧 池 设 计 计 算 ( 按 低 温 情 况 计 算 )4.1 参 数 修 正4.2 厌 氧 区 容 积 Vp = Q * tan / 24 =厌氧区名义水力停留时间 tan =4.3 厌氧区实际水力停留时间 tant = 24 * Vp / [(1+r) * Q] =0.7 hr( 满 足 要 求 )4.4 厌 氧 区 释 放 出PO4-P 浓 度 CP1△ PO4-P 释 放 速 率 系 数 kp = 0.0236 * So - 0.036 = 4.68mgP/gMLSS*hr △ CP1 = CPo + kp * tant * X / 1000 =18.1 mg / l4.5 好 氧 区 出 水 PO4-P 浓 度 CP2△ PO4-P 吸 收 速 率 系 数 ku , 取0.5 l / gMLSS*hr△ 好 氧 区 实 际 水 力 停 留 时 间 t2 = t / (1 + r + R) = 4.69 hr△ 由 公 式 ln( Cp1 / Cp2) = ku * X * t2 / 1000得 : Cp2 = Cp1 * exp( - ku * X * t2 /1000) =0.27 mg/l4.6 校 核 好 氧 区 出 水 总 磷 浓 度 TPeTPe = ( CP2 + 0.055 ) / 0.671 =0.49 mg/l4.7 校 核 污 泥 含 磷 率 PxPx = ( TPo - TPe ) * Q / ( W * 1000) = 5.77%基 本 满 足 要 求5 需 氧 量 计 算6 曝 气 器 计 算5.1 有 机 物 碳 化 需 氧 量 O2-cO2-c = 1.47 * Q * (So-Se) / 1000 - 1.42*W1 =8416.6 kgO2 / d式 中:<> BODu/BOD5 = 1.47<> 理 论 上 微 生 物 自 身 氧 化 的 好 氧 量 1.42 kgO2/kgVSS5.2 硝 化 需 氧 量 O2-nO2-n = 4.6 * [ Q * ( TNo - Ne ) - 0.12*W1 ] =6973.3 kgO2 / d式 中:<> 微 生 物 细 胞 中 N 的 比 例 为 14 / 113 = 0.12 kgN / kgVSS5.3 反 硝 化 可 利 用 氧 O2-dnO2-dn = 2.86 * [ Q * ( TNo - TNe ) / 1000 - 0.12*W1*fvss ] =2390.656 kgO2 / d( TNe 使用要求值20mg/l )5.4 总 需 氧 量 O2 = O2_c + O2_n - O2_dn =12999.3kgO2/d =13.0 t O2 / d5.5 去 除 每 公 斤 BOD5 的 需 氧 量 = O2 * 1000 / [ Q * ( So - Se )] = 1.37kgO2/kgBOD6 曝 气 器 计 算6.1 基 础 数 据6.1.1 实际传氧速率N (AOR)12999.3kgO2/d =541.6kgO2/h6.1.2 污水剩余DO 值 (DO)2.0mg/L 6.1.3 标准状态下清水中饱和溶解氧 (C S ,20度)9.17mg/L 6.1.4 当地海拔高度2800m 6.1.5 当地大气压P a (kPa) (见给排水手册一P81页)7.36mH2O =72.13Kpa6.1.6 污水温度(T)高温16度低温6.1.7 T 温度时清水饱和溶解氧 (简明排水设计手册P6页)9.95mg/L6.1.8 T、P a 时清水饱和溶解氧 (C SW )7.086.1.9 空气中含氧量占平原地区比值74.10%6.2 计 算N 0/(P×η)η)-C 0)×1.024(T -20)/C S0=f×N0/(0.3E A )-E A )/79+21(1-E A )(O t /42+P b /2P a )鼓风机选用2台144.938.接触池8.1池容取接触时间 t' =30min接触池容积 V' =1042m3取接触池数 n' =2座取接触池深 h = 5.0m取单接触池宽W =10m设计单接触池长L =13.0m 取 L=度 接触池实际容积 V =2000m3mg/L8.2 出水加氯量取每方水加液氯5g Cl2/t水出水加氯量为250kg Cl2/d =×(βC。
1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算: (1)、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长,设计水量应按照最高日流量计算。
式中:Q ——设计水量,m 3/d ; Q ——日平均水量,m 3/d ;K ——变化系数;(2)、确定设计污泥龄C θ需反硝化的硝态氮浓度为 式中:N ——进水总氮浓度,mg/L ;0S ——进水BOD 值【1】,mg/L ;e S ——出水BOD 值,mg/L ; e N ——出水总氮浓度,mg/L ; 反硝化速率计算计算出de K 值后查下表选取相应的V V D /值,再查下表取得C θ值。
反硝化设计参数表(T=10~12℃)(3)、计算污泥产率系数Y【2】式中:Y——污泥产率系数,kgSS/kgBOD;K;K——修正系数,取9.0=X——进水SS值mg/L;T——设计水温,与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算:式中:L——污泥负荷,我国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS•d)。
S活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表(T=10℃)【3】单位:d(4)、确定MLSS(X)MLSS(X)取值通过查下表可得。
反应池MLSS取值范围取定MLSS(X)值后,应用污泥回流比R反复核算式中:R——污泥回流比,不大于150%;t——浓缩时间,其取值参见下表。
E浓缩时间取值范围(5)、计算反应池容积计算出反应池容积V后,即可根据V/的比值分别计算出缺氧反应池和VD好氧反应池的容积。
2、厌氧池的设计计算:厌氧反应池的容积计算式中:A V ——厌氧反应池容积,m 3。
3、曝气量的计算: (1)、实际需氧量的计算 式中:2O ——实际需氧量,kgO 2/d ;C O ——去除含碳有机物单位耗氧量,包括BOD 降解耗氧量和活性污泥衰减耗氧量,kgO 2/kgBOD ;t S ——BOD 去除量,kg/d ; ht N ——硝化的氨氮量,kg/d ; ot N ——反硝化的硝酸盐量,kg/d 。
AAO工艺设计计算书2.4 A/A/O 工艺设计 2.4.1 设计参数2.4.2 好氧池设计计算(1)反应器内MLSS 浓度取MLSS 浓度X=3000mg/L ,回流污泥浓度X R =9000mg/L 故污泥回流比 R=5.0300090003000=-=-=X X X R R(2)求硝化的比生长速率⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=N K N n m n n ,μμ 式中:μn,m ——硝化菌的最大比生长率,g 新细胞/(g 细胞·d); N ——出水氨氮的浓度,mg/l 。
此处为8mg/L ;K N ——半速率常数,在最大比基质利用率一半时的基质浓度,此处为1mg/L 。
先求10℃时的μn,m)/(288.047.047.0)1510(098.0)15(098.014,d g g T m n ⋅≈==-- μ故 1256.0818288.0-=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=d n μ (3)求设计SRT d (污泥龄)理论SRT :1256.011-≈=d SRT nμ 设计SRT d :为保证安全设计的SRT d 未理论SRT 的三倍,故d SRT 73.1191.33=⨯=(4)好氧池停留时间()XSRT K S S Y SRT T d d e o T d ⋅+-=)1( 式中 Y t —— 污泥总产率系数,取0.8kgMLSS/kgBOD ; S o —— 进水BOD 5浓度mg/L ,此处为180mg/L ; S e —— 出水溶解性BOD 5浓度,mg/L ; K d —— 自身氧化系数,()2020,-=T t d K K θ 在20℃时,K 20取0.04-0.075,此处取0.075。
θ为温度修正系数,可取1.02-1.06,此处取1.02。
故 ()062.002.1075.0201010,≈⨯=-d KS e =S o ’-S ne S ne =7.1b ×aC e式中 C e —— 处理出水中SS 浓度,此处为20mg/L ; b —— 微生物自身氧化率,此处为0.075;X a —— 在处理水的悬浮固体中,有活性的微生物所占比例,此处为0.4S o ’ —— 出水BOD 5浓度,此处为20mg/L 故 L mg S e /74.15204.0075.01.720≈⨯⨯⨯-= 故 ()()d T 297.0300073.11062.0174.151808.073.11≈⨯⨯+-⨯⨯=(5)好氧池面积31782297.06000m V =⨯= 故好氧池停留时间HRT 为: h HRT 1.72460001782≈⨯=(6)生物固体产量()()10001,⋅⋅+-=d de o t bio x SRT K S S QY P 式中 Q —— 该污水厂最大的处理量,6000m 3/d 故 ()()d kgVSS P bio x /47.456100073.11062.0174.151808.06000,≈⨯⨯+-⨯⨯=(7)比较求由氮氧化成的硝酸盐数量每产生1g 的VSS 就要消耗掉0.12g 的N ,故因生物固化作用除去的TN x,biodkg P TN bio x bio x /78.5447.45612.012.0,,≈⨯=⨯=故因硝化/反硝化作用除去的TN 为()bio x out in c TN TN TN Q TN ,1000--=式中 TN in —— 进水总氮量,45mg/L ; TN out —— 出水总氮量,20mg/L 故 ()d kg TN c /22.9578.54100020456000=--⨯=故产生的硝酸盐数量及浓度为:()[]biox in N NO TNQ out N NH TN C ,310003-⋅--=-()dkg /22.16778.5410006000845=-⨯-=故硝酸盐浓度为L mg Q N NO C N NO /87.276000100022.167100033=⨯=⨯-=-2.4.3 缺氧池设计计算(1)内回流比IR()133-=--outN NO NNO CC IR式中 ()out N NO C -3—— 排除的硝酸盐量,12mg/L故 %13211287.27=-=IR (2)缺氧池面积XK TN V de c n ⋅⨯=1000式中 K de ——反硝化速率,kgNO 3-N/(kgMLSS ·d);()2020-⋅=T T de de K K θ式中 K de20 —— 20℃时的反硝化速率,取0.06kgNO 3-N/kgMLSS θt ——温度修正系数,取1.08故 ()028.008.106.02010≈⨯=-de K 故 357.11333000028.0100022.95m V n ≈⨯⨯=其水力停留时间HRT 为h HRT 5.424600057.1133≈⨯=2.4.4 厌氧池设计计算(1)厌氧池容积24Q t V p p ⋅=式中 t p —— 厌氧池停留时间,取2h 故厌氧池体积35002460002m V p =⨯=2.4.5 曝气系统设计计算(本设计采用鼓风曝气系统)(1)设计最大需氧量AORAOR=除去BOD 需氧量—剩余污泥当量+消化需氧量—反硝化产氧量()bio x e a P S S Q D ,142.1100046.1--⨯=()d kgO /73.79047.45642.1100074.151********.12≈⨯--⨯⨯=硝化需氧量d kgO C D N NO /21.76922.1676.46.4223≈⨯=⨯=-反硝化产氧量d kgO TN D c /33.27222.9586.286.223≈⨯=⨯=故 d kgO AOR /61.128733.27221.76973.7902=-+=(2)供气量的计算采用STEDOC300型橡胶膜微孔曝气器,敷设于距池底0.2m 处,淹没水深4.8m ,氧 转移效率30%,计算温度定为30℃。
AAO生物池简明计算方法及工程实践AAO生物池简明计算方法及工程实践概述AAO生物池 (Anaerobic-Anoxic-Oxic) 是一种常用的污水处理工艺,通过串联的缺氧区、厌氧区和氧化区,实现有机物的去除和氮磷的去除。
本文将介绍AAO生物池的简明计算方法以及工程实践经验,帮助读者更好地了解和应用AAO生物池工艺。
算法AAO生物池的设计和运行需要进行一系列的计算,下面将介绍其中的一些关键计算方法。
1. 污泥负荷计算污泥负荷是指进入污水处理系统的有机物质的总量。
计算方法一般根据污水流量和污水口COD浓度来确定。
公式如下:污泥负荷 = COD浓度× 污水流量2. 氮磷负荷计算氮磷负荷是指进入AAO生物池的氮磷总量。
计算方法一般根据污水流量和污水口氨氮和总磷浓度来确定。
公式如下:氮磷负荷 = 氨氮浓度× 污水流量 + 总磷浓度× 污水流量3. 需氧量计算需氧量是指进入AAO生物池的有机物需氧的总量。
计算方法一般根据COD浓度和氨氮浓度来确定。
公式如下:需氧量 = COD浓度× 污水流量 + 氨氮浓度× 污水流量工程实践AAO生物池的工程设计和实践经验是促进其正常运行和高效性能的关键。
下面将介绍一些AAO生物池的工程实践经验。
1. AAO生物池的尺寸AAO生物池的尺寸应根据实际处理需求来确定。
一般而言,缺氧区、厌氧区和氧化区的比例为1:1:3,但实际情况可能需要根据污水特性和环境条件进行微调。
2. 污泥循环污泥循环是AAO生物池运行的重要环节,有助于提高污泥的活性和稳定性。
循环比例一般为1:2到1:3,但具体比例需要根据实际情况进行调整。
3. 进水口排列AAO生物池的进水口排列布局应合理,进水应均匀分布在缺氧区,并防止氧气进入厌氧区。
进水口和污泥回流口的位置应根据设计要求进行合理安排。
4. 氧气供给AAO生物池的氧气供给方式一般采用曝气方式。
氧气供给量应根据需求来确定,但一般不超过污水中COD总量的一半。
1(一)、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算:(1)、设计水量的计算由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长,设计水量应按照最高日流量计算。
Q K Q •=式中:Q ——设计水量,m 3/d ; Q ——日平均水量,m 3/d ;K ——变化系数;(2)、确定设计污泥龄C θ需反硝化的硝态氮浓度为ee 0-)S -.05(S 0-N N N O =式中:N——进水总氮浓度,mg/L ; 0S ——进水BOD 值【1】,mg/L ; eS ——出水BOD 值,mg/L ; eN ——出水总氮浓度,mg/L ; 反硝化速率计算0S N K O de =计算出de K 值后查下表选取相应的V V D /值,再查下表取得Cθ值。
反硝化设计参数表(T=10~12℃)反硝化工艺设缺氧区的反硝化间歇或同步反硝化V V D /(C cd θ/θ))/(k 3de kgBOD gNO K 0.20 0.11 0.06 0.300.130.090.40 0.14 0.12 0.500.150.15(3)、计算污泥产率系数Y 【2】]072.1θ17.01072.1θ102.0-6.075.0[)15-()15-(00T C T C S X K Y •+•+=式中:Y ——污泥产率系数,kgSS/kgBOD ;K ——修正系数,取9.0=K ; 0X ——进水SS 值mg/L;T ——设计水温,与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算:)-(θ00e C S S S Y S L •=式中:SL ——污泥负荷,我国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS •d)。
活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表(T=10℃)【3】单位:d处理目标污水处理厂规模BOD ≤1200kg/dBOD ≥6000kg/d最小泥龄建议泥龄最小泥龄建议泥龄有硝化 5 6 4 5 无硝化 10 11 8 9 有硝化反硝化2.0/=V V D 12.5 13.8 10 11.3 3.0/=V V D14.315.711.412.94.0/=V V D 16.7 18.3 13.3 155.0/=V V D20221618有硝化、反硝化,污泥稳定25 25(4)、确定MLSS(X)MLSS(X)取值通过查下表可得。
一、工艺流程二、主要设计参数三、设计计算A2/O工艺计算项目设计流量(m3/d)COD (mg/l)BOD5 S0(mg/l)TSS(mg/l)VSS(mg/l)进水40000320160150105出水602020(活性污泥法)(1)判断是否可采用A2O法(用污泥负荷法)COD/TN=9.142857143>8TP/BOD5=0.025<0.06符合要求(2) 有关设计参数0.132、回流污泥浓度X R=66003、污泥回流比R=1004、混合液悬浮固体浓度X=RX R/(1+R)33005、混合液回流比R内TN去除率ηtx=(TN0-TN e)/TN0×100%=57混合液回流比R内=ηTN/(1-ηTN)×100%=133取R内=200(3)反应池容积V,m3V=QS0/NX=14918.41m3反应池总水力停留时间:t=V/Q=0.37(d)=8.88(h)各段水力停留时间和容积:厌氧:缺氧:好氧=1:1:3厌氧池水力停留时间t厌= 1.78(h)池容V厌=2983.7(m3)缺氧池水力停留时间t缺= 1.78(h)池容V缺=2983.7(m3)好氧池水力停留时间t好= 5.33(h)池容V好=8951(m3)(4)校核氮磷负荷,kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷=Q·TN0/(XV好)=0.0473961[kgTN/(kgMLSS·d)]厌氧段总磷负荷=Q·T P0/(XV厌)=0.0162499[kgTP/(kgMLSS·d)] (5)剩余污泥量△X,kg/d△X=P x+P sP x=YQ(S0-S e)-k d VX R1、BOD5污泥负荷N=Ps=(TSS-TSS c)*50%取污泥增殖系数Y=0.6污泥自氧化率k d=0.05将各值代入:P x=1637kg/dPs=2600kg/d△X=4237kg/d(6)碱度校核每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg;每还原1mgNO3--N产生碱度3.57mg;去除1mgBOD5产生碱度剩余碱度SΔLK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.40%计,则:每日用于合成的总氮202.98kg/d即,进水总氮中有 5.07mg/l用于合成。
计算书—A O生化池集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]设计参数1. 设计最大流量Q max=1,5000m 3/d=625 m 3/h= m 3/s2. 进出水水质要求3. 设计参数计算①.BOD 5污泥负荷N=(kgMLSS ·d)②.回流污泥浓度X R =9 000mg/L③.污泥回流比R=50%④. 混合液悬浮固体浓度(污泥浓度) ⑤. 设MLVSS/MLSS= ⑥. 挥发性活性污泥浓度 ⑦. NH3-N 去除率 ⑧.内回流倍数0.2667.01667.01=-=-=e e R 内,即200% 4. A2/O 曝气池计算①. 总有效容积②. 反应水力总停留时间 ③.各段水力停留时间和容积厌氧:缺氧:好氧=1:1:4厌氧池停留时间h t 025.115.661=厌⨯=,池容33.427256461m V =厌⨯=;缺氧池停留时间h t 025.115.661=缺⨯=,池容33.427256461m V =缺⨯=;好氧池停留时间h t 1.415.664=好⨯=,池容33.1709256464m V =好⨯=。
④.反应池有效深度H=3m取超高为,则反应池总高m H 0.40.10.3==+ ⑤. 反应池有效面积 ⑥.生化池廊道设置设厌氧池1廊道,缺氧池1廊道,好氧池4廊道,共6条廊道。
廊道宽。
则每条廊道长度为m bn S L 7.3165.4855=⨯==,取32m ⑦.尺寸校核1.75.432==b L ,5.135.4==D b 查《污水生物处理新技术》,长比宽在5~10间,宽比高在1~2间 可见长、宽、深皆符合要求5. 反应池进、出水系统计算① 进水管进水通过DN500的管道送入厌氧—缺氧—好氧池首端的进水渠道。
反应池进水管设计流量s m Q /17.0864001500031== 管道流速s m v /9.0'=管道过水断面面积2119.090.0/17.0/m v Q A === 管径m Ad 49.019.044=ππ⨯==取进水管管径DN500mm 校核管道流速s m AQ v /87.0)25.0(17.021===π,附合 ② 进水井污水进入进水井后,水流从厌氧段进入 设进水井宽为1m ,水深 井内最大水流速度 反应池进水孔尺寸: 取孔口流速s m v /4.0= 孔口过水断面积孔口尺寸取×,则孔口数 ③ 出水堰。
一、工艺流程二、主要设计参数三、设计计算A2/O工艺计算项目设计流量(m3/d)COD (mg/l)BOD5 S0(mg/l)TSS(mg/l)VSS(mg/l)进水40000320160150105出水602020(活性污泥法)(1)判断是否可采用A2O法(用污泥负荷法)COD/TN=9.142857143>8TP/BOD5=0.025<0.06符合要求(2) 有关设计参数0.132、回流污泥浓度X R=66003、污泥回流比R=1004、混合液悬浮固体浓度X=RX R/(1+R)33005、混合液回流比R内TN去除率ηtx=(TN0-TN e)/TN0×100%=57混合液回流比R内=ηTN/(1-ηTN)×100%=133取R内=200(3)反应池容积V,m3V=QS0/NX=14918.41m3反应池总水力停留时间:t=V/Q=0.37(d)=8.88(h)各段水力停留时间和容积:厌氧:缺氧:好氧=1:1:3厌氧池水力停留时间t厌= 1.78(h)池容V厌=2983.7(m3)缺氧池水力停留时间t缺= 1.78(h)池容V缺=2983.7(m3)好氧池水力停留时间t好= 5.33(h)池容V好=8951(m3)(4)校核氮磷负荷,kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷=Q·TN0/(XV好)=0.0473961[kgTN/(kgMLSS·d)]厌氧段总磷负荷=Q·T P0/(XV厌)=0.0162499[kgTP/(kgMLSS·d)] (5)剩余污泥量△X,kg/d△X=P x+P sP x=YQ(S0-S e)-k d VX R1、BOD5污泥负荷N=Ps=(TSS-TSS c)*50%取污泥增殖系数Y=0.6污泥自氧化率k d=0.05将各值代入:P x=1637kg/dPs=2600kg/d△X=4237kg/d(6)碱度校核每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg;每还原1mgNO3--N产生碱度3.57mg;去除1mgBOD5产生碱度剩余碱度SΔLK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.40%计,则:每日用于合成的总氮202.98kg/d即,进水总氮中有 5.07mg/l用于合成。
生物反应池(SBR、AAO)与高程计算一、SBR生物反应池平均水量40000T/d,Kz=1.37 Qmax=54800 T/d,主要设计参数:生物选择池反应时间:1hr;生物主反应池:进水同时曝气,其中进水时间0.5 hr,曝气反应时间2.8 hr,沉淀时间1 hr,排水时间0.5 hr,一个周期共4.8 hr,每天有24/4.8=5个周期。
设排出比1/m=1/4,(选取)反应池MLSS=3500 mg/L,BOD污泥负荷0.07kgBOD/kgMLSS.d,单池反应器容积:V=qnNm=40000454⨯⨯=8000m3有效水深:6m,故所需水面积为1333 m2, 设主曝气区单格平面尺寸(组):长55.0×宽24.0m,则所需表面积为1320 m2。
反应器运行水位计算如下:(反应器水位概念图如图3.4)h1(LWL排水结束后的水位)=m4414125.116=-⨯⨯h2(MWL的水位)=m33.5125.116=⨯h3(HWL1个周期的最大污水量进水结束后的水位)=6m,h4( HHWL超过1个周期最大污水量的报图3.4 反应器水位概念图警、溢流水位)=6+0.5=6.5m,hs(污泥界面)=4-0.5=3.5m.生物选择池容积为:40000/24⨯1=1667 m3有效水深:6m(与主反应区同深),故所需表面积为278 m2生物选择池数量:2池,每池与两主反应区对应净尺寸约为:2池×3.0×48.0m实际有效容积:1728m3生物反应池计算简图生物选择池搅拌功率:3~5 w/m3设剩余污泥产率为0.9kgDS/kgBOD5原污水BOD5为150mg/L,经预处理后降低25%,则进入反应池的污水,其BOD5为:150(1-25%)=112.5mg/L水中非溶解性BOD5值:BOD5=7.1bXaCe式中 Ce——处理水中悬浮固体浓度,取值20mg/LXa——活性微生物在处理水中所占的比例,取值0.4b——微生物自身氧化率,一般介于0.05~0.1之间,取0.1代入各值,BOD5=7.10.10.420⨯⨯⨯=5.7 mg/L处理水中溶解性BOD5值为20-5.7=14.3 mg/L去除了112.5-14.3=98.2 mg/L,去除率为98.2/112.5=87%剩余污泥量:0.998.254800/1000⨯⨯=4843kgDS/d 污泥龄:7.0/ 48435.331680⨯=16d SBR需氧量:O D A MLVSS T +4.57N -2.86N D a Lr b O =⨯+⨯∑∑式中 O D ——每周期需氧量,kg O 2/周期;Lr ——BOD 去除量,kg BOD/周期; ∑MLVSS ——反应器内的生物量,kg ; T A ——曝气时间, h/周期; N o ——硝化量,kg N/周期; N D ——脱氮量,kg N/周期; a ——系数,kgO 2/kg BOD 5,取1;b ——污泥自身氧化需氧率,kgO 2/(kg MLVSS ·h ),取0.07;D O =198.254800/(51000)+0.07 3.52283 2.8+4.57354800/(51000)-2.863054800/(51000)⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =1778 kg O 2/周期 =635 kg O 2/h最大需气量:%20%5.214.1635⨯⨯=10548m 3/h=176 m 3/min气水比:400002460176⨯⨯=6.3︰1混合液回流比:R 1=20%;上清夜排出装置:每池的排水负荷=⨯⨯⨯==60115440000D d NnT Q Q 33.3 m 3/min每池设一台滗水器,则排水负荷为33.3 m 3/min ,考虑到流量变化系数为548001.3740000=, 则滗水器的最大排水负荷为33.3×1.37=45.6 m 3/min=2737 m 3/h 。
A1/O生物脱氮工艺设计计算1.已知条件(1)设计流量Q=40000m3/d(2)设计进水水质BOD5浓度S0=130mg/L; TSS浓度X0=180mg/L;TN0=40mg/L; NH3-N=25 mg/L; TP=3.5 mg/L; COD cr=220 mg/L(3)设计出水水质BOD5浓度S e<=20mg/L; TSS浓度X e<=20mg/L;TN e<=20mg/L; NH3-N<=8 mg/L; TP<=1mg/L; COD cr<=60 mg/L PH=6.0~7.02.设计计算(按BOD5负荷计算)(1)设计参数计算根据手册知道:(1)设计参数计算①假设BOD5污泥负荷: N S=0.13kg BOD5/(kgMLSS·d)②污泥指数: SVI=150③回流污泥浓度X R=106*r/SVIr——考虑污泥在沉淀池中停留时间,池深,污泥厚度等因素的系数取r=1.2则X R=106*1.2/150=8000(mg/L)④根据手册回流污泥比R=50%~100% 取R=100%⑤曝气池混合液污泥浓度{X}kg/m3=R*X R/(R+1)=1*8000/2=4000mg/L=4⑥TN去除率{ηN}%=( TN0- TN e)/ TN0=(40-20)/40=50⑦内回流比{R内}%=η/(1-η)=0.5/(1-0.5)=100(2) A1/O池主要尺寸计算①曝气池总有效容积{V}m3=Q设L0/ N S X=40000×130/(0.13×4000)=10000m3又生化反应池中好氧段容积与缺氧段容积之比V1/V2=3~4 取V1/V2=4则V1=8000 m3V2=2000 m3②有效水深h=5.0m③好氧反应池的尺寸总容积V1=8000m3, 设反应池两组。
单组池容V1单= V1/2=4000 m3单组有效面积S1单=V1单/h=4000/5.0=800m2采用5廊道式, 廊道宽b1=5.0m反应池长度L1=S1单/5 b1=800/(5×5.0)=32m校核b/h=5.0/5.0=1 (满足b/h=1~2)L/b=32/5.0=6.4(满足L/b=5~10)超高取1.0,则反应池总高H=5.0+1.0=6 m④缺氧反应池的尺寸总容积V2=2000 m3, 设反应池两组。