生物接触氧化池设计计算.
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接触氧化池设计计算3.5 生物接触氧化池设计参数进水COD浓度La=650mg/L,出水COD浓度Le=250mg/L。
取一级生物接触氧化池的COD容积负荷M为1.5kgCOD/(m3·d)。
3.5.1 生物接触氧化池填料容积根据公式W=(La-Le)Q/1000M,计算填料的总有效容积为1600m3.其中,W为填料的总有效容积,m3;Q为日平均污水量,m3;La为进水COD浓度,mg/L;Le为出水COD浓度,mg/L;M为COD容积负荷率,gCOD/(m3·d)。
3.5.2 生物接触氧化池总面积根据公式A=W/H3,取填料层高度H为3m,计算接触氧化池总面积为533.3m2.其中,A为接触氧化池总面积,m2;W为填料的总有效容积,m3;H为填料层高度,m,取3m。
3.5.3 接触氧化池格数和尺寸设一座接触氧化池,分3格,每格接触氧化池面积为178m2.每格池的尺寸为30×6=180 m2.每格接触氧化池在其端部与邻接触氧化池的隔墙上设1m×1m的溢流孔洞。
3.5.4 污水与填料接触时间根据公式t=nfH3×180×3×24/Q,计算污水在填料层内的接触时间为6.5h。
其中,t为污水在填料层内的接触时间,h;n为填料层数,取为1层;f为每格接触氧化池面积,m2;H为填料层高度,m,取3m;180为每格池的尺寸,m2;3为3格;24为小时数;Q为日平均污水量,m3.3.5.5 接触氧化池总高度接触氧化池的总高度为4.5m。
其中,H为填料层高度,m,取3.0m;h1为池体超高,m,取0.5m;h2为填料上部的稳定水层深,m,取0.5m;h3为填料层间隙高度,m,取0.2m;m为填料层数,取为1层;h4为配水区高度,m,取0.5m。
3.5.6 填料需气量按每去除1kgCOD消耗1kg氧气计算,生物接触氧化池的需氧量Q1为2400 kgO2/d。
生物接触氧化池计算摘要:生物接触氧化法作为给水生物预处理工艺,近年来得到了日益广泛的工程实际应用。
本文对给水生物接触氧化法预处理工程中常用的两种曝气系统(微孔曝气器曝气和穿孔管曝气),作了充氧性能、系统造价、运行成本及运行管理等方面的比较研究。
研究表明,在实际工程应用中,采用微孔曝气器的曝气系统优于采用穿孔管的曝气系统。
关键词:微孔曝气器生物接触氧化池穿孔管充氧性能运行成本近些年来,随着工农业的迅速发展,城市化建设加快,城市人口膨胀,引起了城市工业与生活用水大量增加;同时,相应的污染排放量也在逐年增加,导致了饮用水水源普遍受到污染,饮用水水质恶化。
在给水处理领域中引入生物预处理,已成为微污染水源水处理的技术发展方向和有效手段之一。
在我国,给水工程实践中常用生物接触氧化法作为生物预处理工艺。
在该方法中,曝气系统的选择直接关系着整个生物预处理工艺的充氧性能、处理效果、运行成本和管理操作。
本文结合中试试验和工程实践对这两种不同曝气系统作了多方面的比较与分析。
1 生物接触氧化池的两种曝气系统为提高氧的利用率,生物接触氧化池宜采用气水逆向流设计。
一般用鼓风机鼓风曝气,曝气设备分布于池底;气流自下向上流经填料区,水流自上向下流经填料区。
曝气系统一般采用微孔曝气系统或穿孔曝气系统。
微孔曝气系统一般采用膜片式微孔曝气器作为曝气设备,池中填料一般采用弹性填料,设计气水比一般取0.7左右。
穿孔曝气系统采用穿孔管作为曝气设备,池中填料可采用颗粒填料或弹性填料,设计气水比一般取1左右。
2 充氧性能比较通过对中试装置的清水充氧试验,对两种不同曝气方式的标准状态充氧性能作了测试,并对以下几项充氧性能评定指标作了比较与分析。
(1) 标准状态下的氧总转移系数K Las(h-1)——曝气器在标准状态(水温20℃、1atm大气压强)的测试条件下,在单位传质推动力作用时,单位时间向单位体积水中传递氧的数量;K Las=K La(T)·1.024(20-T)(1)式中K La(T)——水温为T℃条件下,氧气的总转移系数(h-1);T——测定时的实际水温(℃)。
二段式接触氧化池设计计算设计目标:设计参数:1.排放标准:- 化学需氧量(COD)小于100 mg/L- 生化需氧量(BOD)小于20 mg/L- 悬浮物(SS)小于10 mg/L- 氨氮(NH3-N)小于5 mg/L2.水流量:100m³/h3. 进水COD浓度: 5000 mg/L4. 进水BOD浓度: 3000 mg/L5. 进水SS浓度: 200 mg/L6. 进水NH3-N浓度: 100 mg/L7.氧化剂投加量:COD比例为1:2,BOD比例为1:1,SS比例为1:3,NH3-N比例为1:5设计计算步骤:1.确定一段接触氧化池的高度和直径:1.1根据水质参数和目标排放标准,计算目标出水水质参数:- 目标出水COD浓度小于100 mg/L- 目标出水BOD浓度小于20 mg/L- 目标出水SS浓度小于10 mg/L- 目标出水NH3-N浓度小于5 mg/L1.2确定一段接触氧化池的停留时间(一般为3-4小时):-以一段接触氧化池的水流量和设计水质参数为依据,计算池容积:-COD池体积=COD进水浓度×COD进水量/目标出水COD浓度-BOD池体积=BOD进水浓度×BOD进水量/目标出水BOD浓度-SS池体积=SS进水浓度×SS进水量/目标出水SS浓度-NH3-N池体积=NH3-N进水浓度×NH3-N进水量/目标出水NH3-N浓度-求取最大池体积,然后得到一段接触氧化池的高度和直径。
2.确定二段接触氧化池的高度和直径:2.1根据水质参数和目标排放标准,计算目标出水水质参数,方法同步骤1.12.2确定二段接触氧化池的停留时间(一般为2-3小时):-以二段接触氧化池的水流量和设计水质参数为依据,计算池容积,方法同步骤1.2-求取最大池体积,然后得到二段接触氧化池的高度和直径。
3.设计氧化剂投加系统:-根据进水水质参数和氧化剂投加比例,计算氧化剂的实际投加量。
生物接触氧化池计算:实现秒出结果的专业技术路径一、引言在环保工程领域,生物接触氧化池是一种常见的污水处理装置,其设计和运行需要精确的计算以实现最佳的运行效果。
然而,传统的计算方法往往复杂且耗时。
本报告将介绍一种能够实现秒出结果的生物接触氧化池计算方法,通过结合先进的理论模型与计算机技术,大大提高了计算效率。
二、生物接触氧化池的基本原理与计算难点生物接触氧化池是一种生物膜反应器,通过在池内装填生物膜载体,使污水与生物膜接触,通过微生物的新陈代谢作用达到净化污水的目的。
然而,生物接触氧化池的计算涉及多个因素,如反应时间、氧气供应、微生物生长速率等,这使得计算过程变得复杂且耗时。
三、秒出结果的专业技术路径为了解决传统计算方法的不足,我们提出了一种基于计算机技术的快速计算方法。
该方法通过建立生物接触氧化池的数学模型,结合实时监测数据,实现了秒出结果的目标。
1.数学模型建立:根据生物接触氧化池的物理特性、微生物生长规律以及反应动力学原理,建立数学模型。
该模型考虑了多种因素,如污水流量、污染物浓度、氧气供应等。
2.计算机程序开发:利用计算机编程语言,将数学模型转化为可执行的计算程序。
该程序能够自动进行数据分析和计算,大大提高了计算效率。
3.实时监测数据采集:通过安装在线监测设备,实时收集生物接触氧化池的各项运行数据,如污水流量、污染物浓度、氧气供应等。
这些数据作为输入参数传递给计算程序。
4.秒出结果的技术实现:通过将在线监测数据输入到计算程序中,程序根据数学模型进行快速计算,并即时给出处理效果预测和优化建议。
由于整个计算过程在秒级时间内完成,因此实现了秒出结果的目标。
四、专业技术优势与应用前景这种基于计算机技术的快速计算方法具有以下优势:1.高效率:通过自动化计算和实时监测,实现了秒出结果的目标,大大提高了计算效率。
2.精确性:数学模型考虑了多种影响因素,能够更准确地预测处理效果。
3.灵活性:该方法可适用于不同类型的生物接触氧化池,具有广泛的适用性。
摘要水污染问题是我国最大的环境问题之一,水处理的发展对我国能否实现可持续发展起着举足轻重的作用。
尤其是水资源的过度开发和不合理利用,导致水污染日益严重。
因此,高效、合理、经济的污水处理工艺是解决这些问题的关键。
本设计是山东济南某新区20000m3/d生活污水处理厂的初步设计。
根据城市所处的地理位置和污水厂的规模,并结合脱氮除磷的要求,城市污水处理厂设计采用生物接触氧化工艺。
生物接触氧化是采用生物膜水处理废水的一种方法,是以附着在载体(填料)上的生物膜,净化有机废水的一种高效水处理工艺。
所选的生物接触氧化工艺具有工艺稳定性高,处理构筑物少,流程简化,节省投资等优点。
通过此工艺的处理,出水水质将达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。
关键词:生物接触氧化污水处理厂工艺流程AbstractOne of the foremost Environmental problems in our country is water pollution,especially because of over-exploitation of water resources and unreasonable use,water pollution is increasely ,efficient,rational,economic process of wastewater treatment plant is the key to solve these problems.The design is a intial design on sewage treatment plants of a new township Ji Nan of Shan dong to the location of the township ,the sacle of the plant and the requirements of nitrogen and phosphorus removal,the craft of the plant is bio-contact oxidation. Bio-contact oxidation is a kind of wastewater treatment method by using biofilm, which is a highly efficient wastewater treatment process of organic materials purification with the biomembrane attached to the carrier (commonly known as fillers). Selected bio-contact oxidation process has some advantages, such as high process stability , less structure, process simplification and saving investment.Through this craft processing, the effluent will reach the B standard of national "urban sewage treatment plant emission standards (GB18918-2002).Keywords: bio-contact oxidation Sewage treatment plant Process目录ContentsAbstract (II)Chapter 1 Design summarize (1)Design basis and design task (1)The original basis (1)The basic requirements of the design (2)Design Principles (2)Design basis (2)Design Purpose (3)Design of water (3)Design of water Design of water (3)Chapter 2 Determination Process (5)Design and feasibility analysis (5)CASS Technology (6)Biological contact oxidation process (8)Choosing the craft (8)Engineering examples (10)Engineering examples of Biological contact oxidation process (11)Process of the craft (12)Chapter 3 Wastewater treatment design and calculation of structures (13)Coarse grid (13)Design Notes (13)Design parameters (14)Design calculations (14)Grit chamber (17)Design Notes (17)Design parameters (17)Design calculations (17)Fine grid (18)Design parameters (18)Design calculations (19)Grit chanber (21)Design Notes (21)Design parameters (22)Hydrolysis acidification tank (26)Design parameters (26)Volume calculations (26)Water distribution system (27)distribution wells (29)Design Notes (29)Design repuirements (29)Design calculations (30)Bio-contact oxidation tank (32)Sedimentation tank (42)Known conditions (42)Design parameters (42)Design calculations (43)Disinfectant tank (48)Design parameters (48)Design calculations (48)Chlorination room (49)Disinfectant (49)Chlorine dosage calculation (49)sedimentation tank (50)Design parameters (50)Design calculations (51)Blower housing (54)Sludge storage tank (54)Design parameters (54)Design calculations (54)Sludge pumping station (55)Sludge dewatering machine room (56)Calculation of the amount of dewatered sludge (56)Dehydrator Selection (57)Pump Selection sludge transportation (58)Calculation of dosage (58)Regulation ponds (59)Volume calculation (59)Chapter 4 Description of major equipment (60)Chapter 5 Sewage treatment plant layout (63)Layout of the sewage treatment plant (63)The principle of The layout (63)Layout (63)Elevation layout of the sewage treatment plant (65)Elevation layout principle (65)Sewage treatment elevation calculation (66)Sludge treatment elevation calculation (73)chapter 6 the project budget and cost analysis (77)Business organization (77)Situation of the enterprise (77)Labor quota (77)Investment budget (77)Investment budget (78)Apparatus and instruments purchased fee (81)Other construction costs (81)Ready-costs (81)Operating costs (81)Energy consumption charges E1 (82)Pharmacy fee E2 (82)Wage welfare E3 (83)Basic fixed asset depreciation charges E4 (83)Intangible assets and deferred assets amortization expense E5 (83)Overhaul fund commission E6 (84)Routine repair and maintenance fee E 7 (84)Management fee sales and other expenses E 8 (84)Annual operating costs E9 (85)chapter 7 Environmental Impact Assessment (86)Environmental quality standards and pollutant discharge standards (86)Environmental quality standards (86)Pollutant emission standards (86)Project construction and production impact on the environment (87)Air Pollution Sources (87)Wastewater pollution (87)Solid waste materials (87)Noise (87)Environmental protection measures the initial program (88)Atmospheric environmental governance (88)Wastewater treatment (88)Solid waste management (88)Noise control (88)Safety measures (89)Evaluation findings (89)Conclusion (90)Acknowledgements (91)References (92)第1章 设计概论设计依据和设计任务原始依据1.设计题目山东济南某新区320000/m d 生活污水处理厂初步设计2.给定资料(1)污水水质:设计原水水质为COD= 380/mg L ,BOD 5=320/mg L ,SS=200/mg L ,NH 3-N=35/mg L ,TN=5/mg L , TP=5/mg L ,PH=~(2)出水水质要求:要求出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B 标准要求。
接触氧化池容积负荷接触氧化池是一种生物处理设备,常用于污水处理和废气处理等领域。
容积负荷是衡量接触氧化池处理能力的一个重要指标,它表示单位体积的接触氧化池在单位时间内能够处理的污染物量。
本文将介绍接触氧化池容积负荷的计算方法、影响因素以及在设计过程中需要注意的事项。
一、容积负荷的计算方法接触氧化池容积负荷的计算公式如下:容积负荷= (进入接触氧化池的污染物量/ 接触氧化池的容积) * 处理时间其中,进入接触氧化池的污染物量可以通过流量计、化验室分析等方法获得。
接触氧化池的容积需要根据实际情况进行设计,处理时间则可以根据实际需要和工艺要求进行设定。
二、影响因素接触氧化池容积负荷受到多种因素的影响,以下是几个主要因素:1.污染物种类和浓度:不同种类的污染物在接触氧化池中的降解速率不同,浓度也会影响降解速率。
因此,不同污染物在接触氧化池中的容积负荷会有所不同。
2.接触氧化池结构:接触氧化池的结构会对容积负荷产生影响。
例如,填料方式、气流分布、水流速度等都会影响污染物的降解速率和容积负荷。
3.微生物种类和数量:接触氧化池中的微生物种类和数量会对容积负荷产生影响。
一些微生物具有更高的降解速率,可以处理更多的污染物。
4.水温和其他环境因素:水温和其他环境因素也会对容积负荷产生影响。
例如,高温可以加快污染物的降解速率,而湿度则会影响微生物的生长和繁殖。
三、设计过程中需要注意的事项在接触氧化池的设计过程中,需要注意以下几点以提高容积负荷:1.选择合适的填料:填料是接触氧化池中的重要组成部分,它可以提供微生物生长的载体,并影响水流和气流的分布。
因此,选择合适的填料对于提高容积负荷非常重要。
2.优化接触氧化池结构:通过优化接触氧化池结构,可以改善气流和水流的分布,提高污染物的降解速率。
例如,采用分格设计可以增加水流的紊动程度,提高传质效果。
3.控制水温和水质:水温和水质是影响容积负荷的重要因素。
在设计中应考虑控制水温和水质,以提高污染物的降解速率和容积负荷。
二级生物接触氧化池设计计算在二级生物接触氧化池的设计和计算中,主要需要考虑氧化池的尺寸和处理量、曝气系统的设计、混合系统的效果、氧化剂的投加量等因素。
下面将从设计原则、计算公式和实际案例等方面详细介绍。
一、设计原则:1.氧化池尺寸:根据处理量确定氧化池的尺寸,一般以每天平均流量(Q)计算。
同时考虑到曝气和混合需求,一般建议水力停留时间(HRT)为6-12小时。
2.曝气系统设计:根据处理量和氧化剂需求量确定曝气系统的设计参数,主要包括需氧量(COD)、比容积负荷(F/M)和令牌查尔斯法则等。
3.混合系统设计:根据处理量和氧化池尺寸确定混合系统的设计参数,主要包括控制进水流速和排水流速、混合强度和混合时间等。
4.氧化剂投加量:根据处理量和氧化剂需求量确定氧化剂的投加量,一般以氧化剂需氧量(SOR)计算。
二、计算公式:1.设计流量(Q)的计算公式:Q=平均日流量(m^3/d)2.氧化剂需氧量(SOR)的计算公式:SOR = (输入COD浓度(kg/m^3) - 输出COD浓度(kg/m^3)) ×Q3.曝气系统的设计参数计算公式:-氧化剂供给量:SOTE=SOR×荷载系数×1/反应活性率* SOTE:单位时间的总供氧功(kg O2/h)* SOR:氧化剂需氧量(kg O2/d)*荷载系数:通常取0.7-1.0*反应活性率:取决于曝气方式和操作条件,一般取0.2-0.6 -曝气深度:Z=(SOTE/(A×SOTE2))^(1/3)*Z:曝气深度(m)* SOTE:单位时间的总供氧功(kg O2/h)*A:曝气器面积(m^2)*SOTE2:单位面积供氧功(m^3O2/m^2·h)-曝气时间:T=氧化池水深(H)/Z*T:曝气时间(h)*H:氧化池水深(m)4.混合系统的设计参数计算公式:-进水流速(Qw):Qw=Q/混合时间(t)*Qw:进水流速(m^3/h)*Q:设计流量(m^3/d)*t:混合时间(h)三、实际案例:以废水处理厂二级生物接触氧化池设计为例,数据如下:-处理量:1000m^3/d- 进水COD浓度:300mg/L- 出水COD浓度:50mg/L-水力停留时间:8小时-曝气器面积:200m^21.计算设计流量:Q=1000m^3/d2.计算SOR:3.计算曝气系统设计参数:-计算SOTE:-计算曝气深度:-计算曝气时间:T = 0.5m / 1.16m ≈ 0.43h ≈ 26min4.计算混合系统设计参数:-计算进水流速:Qw=1000m^3/d/8h≈42m^3/h以上是二级生物接触氧化池设计计算的基本原则、公式和实际案例。
生物接触氧化法计算生物接触氧化法的原理是通过将废水与活性污泥接触,利用污泥中的微生物对有机废水进行降解氧化。
微生物主要是利用废水中的有机物作为其生长及代谢的源,通过代谢作用使有机物分解为二氧化碳、水及微生物本身等无害物质。
污水在接触池中停留一段时间,有机物被微生物降解后,废水中的BOD(五日生化需氧量)和COD(化学需氧量)等指标得到降低。
生物接触氧化法的基本工艺流程包括接触池、初沉池、二沉池和消毒池等单元。
污水经进水管道进入接触池,与活性污泥充分接触,微生物对有机物进行降解。
接触池后,废水流入初沉池,通过重力沉淀将污泥与悬浮物分离。
然后进入二沉池,进一步去除悬浮物和沉淀污泥。
最后通过消毒池对水进行消毒处理,以确保出水水质符合排放标准。
在进行生物接触氧化法计算时,需要根据废水的特性和处理要求,确定污水处理工艺的参数。
以下是一些典型参数的计算方法:1.污水流量:根据生产设备产水量或日用水量,结合污水排放实际情况进行估算。
2.污水水质参数:根据废水中各指标的浓度,可以通过现场取样分析、监测数据或相关文献资料获得。
3. 体积负荷:指单位时间内处理的废水体积与污泥体积的比值。
根据污水流量和污泥产生量计算,常用单位为kg/(m³·d)。
4.净化程度要求:根据排放标准或使用要求,确定需要达到的废水净化程度。
常用指标包括BOD、COD、悬浮物、氨氮等。
5.接触池停留时间:根据废水的性质和处理要求,一般在0.5-2小时之间。
根据实际情况和经验进行选择。
6.混沉池和二沉池的设计:根据流量和停留时间来确定混沉池和二沉池的尺寸和设计参数,以确保充分的沉淀效果。
通过以上计算,可以确定适合具体情况的生物接触氧化法处理工艺参数。
在实际工程设计和运行中,还需要考虑到其他因素,如系统的稳定性、污泥处理和回用等问题。
此外,生物接触氧化法在处理有机废水过程中还可以结合其他工艺单元,如曝气池、调节池、好氧池等,以进一步提高处理效果。
1 前言随着我国社会和经济的高速发展环境问题日益突出,尤其是城市水环境的恶化加剧了水资源的短缺,影响着人民群众的身心健康已经成为城市可持续发展的严重制约因素。
近年来国家和地方政府非常重视污水处理事业工程的建设,而决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是污水处理工艺的选择。
一座城市污水厂处理工艺的选择虽然应由污水水质、水量、排放标准来确定但是忽略污水处理厂投资和运行成本过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。
生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术,而生物接触氧化工艺便是其中一种。
通过生物接触氧化工艺的课程设计,来巩固水污染学习成果,加深对《水污染控制工程》的认识与理解,规范、手册与文献资料的使用,进一步掌握设计原则、方法等。
锻炼独立工作能力,对污水厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及污水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度,培养和提高计算能力、设计和CAD绘图水平,锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。
2生物接触氧化法在水处理中的作用生物接触氧化工艺(Biological Contact Oxidation)又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”,是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术,其技术实质是在生物反应池内充填填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。
在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化。
生物接触氧化法是一种浸没生物膜法,是生物滤池和曝气池的综合体,兼有活性污泥法和生物膜法的特点,在水处理过程中有很好的效果。
其特点有如下几点:第一,由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好。
生物接触氧化池内单位容积的生物固体含量高于活性污泥法曝气池及生物滤池,所以生物接触氧化法有较高的容积负荷,对冲击负荷有较强的适应能力;第二,生物接触氧化法不需要污泥回流,不存在污泥膨胀问题,污泥生成量少,且污泥颗粒较大,易于沉淀,运行管理简便,操作简单,易于维护管理,设备一体化程度高,耗电少。
生物接触氧化设计计算详解
1.反应速率计算
反应速率是指单位时间内反应物转化的速度。
在生物接触氧化中,反应速率可以通过实验测量得到。
例如,可以通过测量呼吸作用中氧气消耗的速率来确定生物体对氧气的吸收速率。
反应速率还可以通过数学模型来估算,常用的模型是麦克斯韦-波尔兹曼分布和阿累尼乌斯方程等。
2.反应物浓度计算
反应物浓度是指单位体积内反应物的质量或物质的摩尔浓度。
在生物接触氧化中,反应物浓度可以通过实验测量得到。
例如,在光合作用中,可以通过测量一定时间内光合细胞内产氧气的质量,以及测量反应体积,计算出反应物浓度。
反应物浓度还可以通过质量守恒和物质守恒方程来计算。
3.反应热计算
反应热是指反应物在反应过程中吸放出的热量。
在生物接触氧化中,反应热可以通过实验测量得到。
例如,在呼吸作用中,可以通过测量生物体吸收氧气产生的热量,以及测量反应体积和反应时间,计算出反应热。
反应热还可以通过热力学公式和反应焓计算得到。
通过以上的实验测量结果和计算参数,可以计算出反应器的体积、反应物进出口流量和温度等设计参数。
例如,在光合作用中,可以根据反应速率和反应物浓度计算出反应器的体积和进出口流量;根据反应热计算出反应器的温度。
总结起来,生物接触氧化的设计计算方法涉及反应速率、反应物浓度和反应热等参数的测量和计算。
通过这些参数的计算,可以得到反应器的设计参数,为生物接触氧化反应的实施提供依据。
生物接触氧化池的设计一、一般规定1、生物接触氧化池每个(格)平面形状宜采用矩形,沿水流方向池长不宜大于10m。
其长宽比宜采用1:2 ~ 1:1,有效面积不宜大于100m2。
2、生物接触氧化池由下至上应包括构造层、填料层、稳水层和超高。
其中,构造层宜采用0.6~1.2m,填料层高宜采用2.5~3.5m,稳水层高宜采用0.4~0.5m,超高不宜小于0.5m。
3、生物接触氧化池进水端宜设导流槽,其宽度不宜小于0.8m。
导流槽与生物接触氧化池应采用导流墙分隔。
导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.3~0.5m,至池底的距离宜不小于0.4m。
4、生物接触氧化池应在填料下方满平面均匀曝气。
5、当采用穿孔管曝气时,每根穿孔管的水平长度不宜大于5m;水平误差每根不宜大于±2mm,全池不宜大于±3mm,且应有调节气量和方便维修的设施。
6、生物接触氧化池应设集水槽均匀出水。
集水槽过堰负荷宜为2-3L/(s·m)。
7、生物接触氧化池底部应有放空设施。
8、当生物接触氧化池水面可能产生大量泡沫时,应有消除泡沫措施。
9、生物接触氧化池应有检测溶解氧的设施。
二、填料1、生物接触氧化池的填料应采用对微生物无毒害、易挂膜、比表面积较大、空隙率较高、氧转移性能好、机械强度大、经久耐用、价格低廉的材料。
2、当采用炉渣等粒状填料时,填料层下部0.5m高度范围内的填料粒径宜采用50~80mm,其上部填料粒径宜采用20~50mm(常用炉渣填料的理化性能见附录B)3、当采用蜂窝填料时,孔径宜采用25~30mm。
材料宜为玻璃钢、聚氯乙烯等。
4、不同类型的填料可组合应用。
三、设计计算1、生物接触氧化池的填料容积应按下式计算:V=24LjQ/(1000*Fr)V---生物接触氧化池的填料容积Lj---生物接触氧化系统进水五日生化需氧量BOD5(mg/L);Q---生物接触氧化池设计流量(m3/h)Fr---生物接触氧化池BOD5填料容积负荷(kg/m3d).2、生物接触氧化池BOD5填料容积负荷通过试验确定.当无试验资料且采用二段式系统,进入生物接触氧化系统的污水BOD5为60~180mg/L时,可按下式计算系统的填料容积负荷.Fr =0.2881 L 0.7246 (3.3.2)式中L---生物接触氧化系统出水BOD5(mg/L).3、生物接触氧化池中,污水与填料的接触时间可由下列公式计算或按表采用:t=24Lj/(1000Fr)式中t----污水与填料的接触时间(h),不得小于0.5h.表:接触时间与进出水BOD5关系表(h)进水BOD5(mg/L) 出水BOD5(mg/L)20 25 30180 1.71 1.46 1.28150 1.43 1.21 1.06120 1.14 0.97 0.8590 0.86 0.73 0.6460 0.60 0.50 0.50当采用二段式时,污水在第一生物接触氧化池内与填料接触的时间宜为总接触时间的55%~60%.4、生物接触氧化池的气水比宜通过试验或参照相似条件的运行资料确定.当进水BOD5为60~180mg/L,且采用穿孔管在填料下方满平面均匀曝气时,二段式系统的总气水比可采用3:1~7~1,其中,一氧池的气水比为2:1~4:1,二氧池的气水比为1:1~3:1.5、生物接触氧化池曝气强度宜采用10~20m3/m2•h。
生物接触氧化池设计计算生物接触氧化池是一种以生物膜为载体、通过微生物附着和生长来降解有机物质的装置。
它是水处理领域中常用的一种生物处理方法,广泛应用于废水处理、污泥厌氧消化、水体富营养化治理等领域。
在设计计算生物接触氧化池时,需要考虑到废水的水质特性、处理要求、氧化剂补给和系统运行参数等多个因素。
下面将逐步介绍生物接触氧化池的设计计算要点。
1.确定处理要求:首先,需要确定需要处理的废水水质特性、COD (化学需氧量)和BOD(生化需氧量)的浓度要求、处理效果等。
这些参数将决定生物接触氧化池的设计容积和运行参数。
2.计算废水量:根据生产、生活或其他需求的废水量,计算出废水的平均流量(Q)和峰值流量(Qp)。
根据废水的水质特性和峰值流量,可以确定每天处理的最大COD和BOD负荷。
3.确定生物膜附着量:生物膜的附着量是生物接触氧化池设计的重要参数。
根据废水的水质特性和处理要求,在设计中应该考虑生物膜的最小附着量,以确保生物附着和生长的充分。
4. 设计容积:根据废水的COD和BOD负荷、最小时段性冲击负荷、处理要求和水质特性计算出生物接触氧化池的设计容积。
根据Poncel Vehr Zuazua方程:V=HRT×Q/95其中V为氧化池的体积(m³),HRT为水在氧化池中停留的平均时间(d),Q为废水的日平均流量(m³/d),95为COD的平均去除效率。
5.确定氧化剂补给:生物接触氧化池中需要提供充足的氧化剂(如氧气)以促进有机物质的降解过程。
根据水质特性、处理要求和氧化剂的补给方式(如曝气或气体推进),计算出氧化剂的补给量和补给方式。
6.确定系统运行参数:根据废水的水质特性和处理要求,确定系统的运行参数,如曝气强度、微生物附着速率、氧化池的停留时间、生物附着膜的生物量、溶解氧浓度等。
7.设计处理设备:根据需求和计算结果,设计相应的处理设备,如氧化池、通气设备、氧化剂供应设备等。
生物接触氧化池的设计参数及计算公式生物接触氧化池是一种常用的污水处理装置,通过生物微生物附着在接触器内,利用其降解有机物质的能力来达到净化污水的目的。
设计生物接触氧化池的参数包括污水处理能力、氧化池尺寸、接触器高度、曝气量等。
计算公式主要包括污水处理能力、氧化池容积及曝气量的计算。
一、污水处理能力的计算公式:污水处理能力(Q)=年排水量(V)/运行年数(N)V:单位时间内排入氧化池的污水量N:生物接触氧化装置的寿命,通常为15-20年二、氧化池容积的计算公式:1.常用全混式生物接触氧化池氧化池容积(Vc)的计算公式:Vc=Q/最小停留时间(Tm)Q:污水处理能力Tm:污水在氧化池内停留的最短时间2.循环式生物接触氧化池氧化池容积(Vc)的计算公式:Vc=Q/氧化池内实际停留时间(Th)Q:污水处理能力Th:污水在氧化池内停留的实际时间三、曝气量的计算公式:曝气量(Qa)=Q×SQ:污水处理能力S:污泥产生速率,取决于单位时间内进入氧化池的有机物质的浓度及降解效果四、其他设计参数:1.接触器高度的确定:根据氧化池内的水曝气以及氧化物的混合程度,通常氧化池高度为7-10m,并应考虑污泥堆浆区的高度。
2.曝气系统的确定:曝气系统的设计应满足生物附着膜的氧的需求,并保证有效的气泡分布。
3.曝气时间的确定:曝气时间取决于污水中有机物的浓度和降解速率,通常情况下为6-8小时。
综上所述,生物接触氧化池的设计参数和计算公式包括污水处理能力、氧化池容积、曝气量等。
设计者需要考虑到实际运行情况、水质要求和设备费用等因素进行适当调整和优化。
生物接触氧化法的设计计算
首先,确定污水处理量。
污水处理量取决于污水的产生量和处理效率要求。
通常,可以根据每个单位时间的污水量和处理效率要求来计算污水处理量。
例如,如果一个工厂每天产生1000立方米的废水,并且要求将COD降解率达到80%,则污水处理量为1000立方米/天*0.8=800立方米/天。
接下来,确定接触器尺寸。
接触器的尺寸要足够大以容纳污水,并且提供足够的接触时间和接触面积以支持微生物和氧气的传递。
接触器尺寸可以根据下面的公式计算:
V=Q*t/θ
其中,V是接触器的体积,Q是污水处理量,t是平均停留时间,θ是微生物生长速率。
平均停留时间t可以根据下面的公式计算:
t=V/Q
微生物生长速率θ可以根据微生物的特性和实验数据来确定。
然后,确定微生物数量。
微生物的数量取决于污水中有机物的含量和处理效率要求。
N=(V*C)/X
其中,N是微生物的数量,V是接触器的体积,C是污水中有机物的浓度,X是微生物的浓度。
最后,确定氧气传递速率。
氧气传递速率是指单位时间内氧气进入接
触器的速率。
可以根据下面的公式计算氧气传递速率:
DO = (C_sat - C) / (k * t)
其中,DO是溶解氧的浓度,C_sat是溶解氧的饱和浓度,C是溶解氧
的实际浓度,k是氧气传递系数,t是平均停留时间。
以上就是生物接触氧化法设计计算的主要内容。
通过计算污水处理量、接触器尺寸、微生物数量和氧气传递速率等参数,可以确定系统的设计参数,从而实现高效的有机物降解和废水处理。
bardenpho工艺的设计计算
Bardenpho工艺是一种常用于污水处理的生物学处理工艺之一,它包括“生物接触
氧化池(BCO)- 静置沉淀(SS)-厌氧/anoxic-好氧(A/O)“三级结构。
下面是Bardenpho工艺设计计算的基本步骤:
1. 确定设计参数。
包括污水处理量、进水COD、进水氮磷浓度、设施的阶段、处
理效果等参数等。
2. 计算进水水质参数。
计算污水水质参数是确定设施结构和设计规格的关键。
通过收集现场采样数据,使用相关方法对COD、氨氮、总磷等水质参数进行分析和测定。
3. 计算生物接触氧化池(BCO)的体积和耗氧量。
根据污水处理量和进水COD浓度,计算BCO的耗氧量和体积,以满足污水降解、污染物去除的要求。
4. 计算静置沉淀(SS)池的总体积。
该池主要用于污染物去除和污泥沉淀,根据出水质量和出水水量来计算总体积。
5. 计算厌氧/缺氧和好氧的反应池体积。
其中,厌氧反应池用于氮磷的去除,缺氧
反应池用于硝态氮和氧的去除,好氧反应池用于有机物的去除。
6. 设计曝气系统。
选择合适的曝气器类型和曝气系统能保证厌氧/缺氧和好氧反应
池顺利进行。
7. 设计污泥处理系统。
污泥是Bardenpho工艺中生成的重要副产品之一,选择合
适的污泥处理方法来减小运营成本,如污泥泵上挂载捕捉、压滤氧化等。
以上是Bardenpho工艺设计计算的基本步骤,需要根据实际情况和相关标准、规范进行具体设计。
生物接触氧化池设计计算生物接触氧化池(Biological Contact Oxidation Tank)是一种常用于废水处理的技术,通过细菌和微生物的代谢作用将废水中的有机污染物氧化降解为无机物。
在设计和计算生物接触氧化池时,需要考虑污水的水质特性、污染物的浓度、氧化池的容积、水力停留时间等因素,以满足废水处理的要求。
下面将详细介绍生物接触氧化池的设计和计算。
一、生物接触氧化池的设计准则1. 水力停留时间(Hydraulic Retention Time, HRT):根据废水的特性和需求,通常取值为4-6小时。
2.水质特性:需要了解废水的pH值、污染物的种类与浓度、废水的温度等参数。
3.氧化池容积:根据水质特性和污染物浓度,通过负荷计算确定。
4.氧化池的曝气方式:可通过机械曝气或自然曝气等方式提供氧气。
5.污泥潜污深度:根据废水中悬浮物的特性和需求,一般取值为2-3米。
6.曝气强度:根据有机负荷或氨氮负荷来确定。
二、生物接触氧化池的计算方法1. 水质设计计算:根据废水的种类和浓度,结合COD(化学需氧量)和BOD5(五日生化需氧量)来计算污水的有机负荷(kg COD/h)。
2.曝气强度的计算:根据废水中的氨氮浓度,结合气水比,来计算曝气强度。
曝气强度是指单位时间内曝气气量与污水的曝气量之比。
3.污泥产率的计算:根据废水负荷的大小,选择适当的污泥产率。
污泥产率是指单位时间内污泥的累积产量与废水负荷之比。
4.氧化池体积的计算:根据水质特性和污染物浓度的要求,通过负荷计算法计算氧化池体积。
三、生物接触氧化池的工艺优化1.曝气方式的选择:根据氧化池的容积和负荷,选择合适的曝气方式。
常见的曝气方式有机械曝气和自然曝气。
2.污泥悬浮物的处理:可以通过悬浮填料、调节水流速度等方式来处理污泥悬浮物。
3.氧化池的操作调控:控制曝气时间、氧化剂投加量等参数,以保持氧化池内合适的环境条件,促进废水的降解。
4.污泥回流的利用:通过回流部分污泥,在氧化池中增加微生物的附着表面,提高废水处理效果。
生物接触氧化池设计、接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构成,具体结构如图所示图3-3生物接触氧化池的构造示意图生物接触氧化池设计要点:(1 )生物接触氧化池一般不应少于 2座;(2)设计时采用的B0D5负荷最好通过实际确定。
也可以采用经验数据,一般处理城市污水可用1.0〜1.8kgBOD5/(m3 •,处理B0D5 W500mg/L 的污水时可用1.0 〜3.0 kgBOD5/(m3 d ;(3)污水在池中的停留时间不应小于 1〜2h (按有效容积计);( 4)进水 BOD5 浓度过高时,应考虑设出水回流系统;(5)填料层高度一般大于 3.0 m ,当采用蜂窝填料时,应分层装填,每层高度为1 m ,蜂窝孔径不小于 25 mm ;当采用小孔径填料时,应加大曝气强度,增加生物膜脱落速度;( 6)每单元接触氧化池面积不宜大于 25m2 ,以保证布水、布气均匀;(7)气水比控制在(10〜15 : 1。
因废水的有机物浓度较高,本次设计采用二段式接触氧化法。
设计一氧池填料高取 3.5m ,二氧池填料高取 3m 。
3.5.1填料容积负荷Nv=0.2881Se 0.7246 =0.2881*9.24 0.7246 =1.443[ kgBOD5/(m3*d]式中 Nv —接触氧化的容积负荷 , kgBOD5/(m3*d;Se—出水 B0D5 值,mg/l3.5.2污水与填料总接触时间t=24*S0/(1000* Nv=24*231/(1000*1.443=3.842(h式中 S0 ——进水 B0D5 值, mg/L 。
设计一氧池接触氧化时间占总接触时间的 60 %:t1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h设计二氧池接触氧化时间占总接触时间的40 %:t2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h3.5.3接触氧化池尺寸设计一氧池填料体积 V1V1=Q t1=1500*2.305/24=144m3一氧池总面积 A1- 总:A1-总=V1/h1-3=144/3.5=41.2(m2>25 m2一氧池格数 n 取 2 格,设计一氧池宽 B1 取 4 米 ,则池长 L1:L1=144/(3.5*4=10.3m剩余污泥量:在《生物接触氧化池设计规程》中推荐该工艺系统污泥产率为0.4 kgDS/kgB0D5 ,含水率 96 %〜98 %。
本设计中,污泥产率以 Y= 0.4kgDS/kgBOD5 ,含水率97 %。
0.3则干污泥量用下式计算:WDS=YQ(S0-Se+(X0-Xh-XeQ式中 WDS ——污泥干重,kg/d ;Y ——活性污泥产率, kgDS/kgBOD5 ;Q ---- 污水量,m3/d ;S0 ——进水 BOD5 值, kg/m3 ;Se——出水 BOD5 值,kg/m3 ;X0——进水总 SS浓度值,kg/m3 ;Xh ――进水中SS活性部分量,kg/m3 ;Xe——出水 SS浓度值,kg/m3 ;。
设该污水 SS 中 60%可为生物降解活性物质,泥龄 SRT 取 5d 则一氧池污泥干重:WDS = 0.4*1500*5* (0.231 —0.0462 ) + (0.126 — 0.126*0.6 — 0.027 ) *1500 X 5=648.9 (kg/5d )污泥体积:QS= WDS/(1-97%=648.9/(1000*0.03=21.62m3泥斗容积计算公式Vs=(1/3*h(A '+A '' +sqr(A '*A ''式中Vs——泥斗容积,m3 ;h --- 泥斗高,m ;A' ----- 泥斗上口面积,m 2 ;A' ------- 泥斗下口面积, m 2 ;设计一氧池泥斗高2.0m,泥斗下口取1.0m X1.0m,则一氧池泥斗体积: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 h1-1 取 0.5m ,稳定水层高 h1-2 取 0.5m ,底部构造层高 h1-4 取 0.8m ,则一氧池总高 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 则一氧池尺寸: L1* B1* H1=10.3m*4.0m*7.3m二氧池填料体积 V1V2=Q t2=1500*1.573/24=98.3m3二氧池总面积 A1- 总:A2-总=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m2>25 m2二氧池格数 n 同样取 2 格,设计二氧池宽 B1 取 4 米 ,则池长 L2:L2=32.8/4=8.2m设该污水 SS 中 60 %可为生物降解活性物质,泥龄 SRT 取 5d,则二氧池污泥干重:WDS = 0.4*1500 *5* (0.0462 — 0.00924 ) + (0.0378 — 0.0378 *0.6 —0.01134 ) *1500 X5=139.23 (kg/5d )污泥体积:QS= WDS/(1-97%=139.23/(1000*0.03=4.64m3本设计接触氧化池泥斗高 0.9m ,泥斗下口取 0.5m X0.5m ,则二氧池泥斗体积:Vs2=(1/3*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8*0.25=10.77( m3>4.64 m 3二氧池超高 h2-1 取 0.5m ,稳定水层高 h2-2 取 0.5m ,底部构造层高 h2-4 取 0.8m ,则一氧池总高 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 则二氧池尺寸: L2* B2* H2=8.2m*4.0m*5.7m一氧池污泥和二氧池污泥汇合。
污泥量= 21.63 + 4.64 = 26.27 m 3,选用DN175mm 排污管,流速=0.7m/s , i = 0.56%,排泥时间=3.57min。
3.5.4校核 BOD 负荷BOD 容积负荷为:I=QS0/[(V1+V2*1000]=1500*231/[(144+98.3*1000]=1.43[kg/( m3*d]BOD 去除负荷为:I'=Q(S0-Se/[(V1+V2*1000] =1500*(231-9.24/[(144+98.3*1000]=1.37[kg/(m3*d]均符合设计要求。
3.5.5填料选择计算本设计采用 YCDT 立体弹性填料 ,YCDT 型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种,混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂,采用特殊的拉丝,丝条制毛工艺,将丝条穿插着固着在耐腐、高强度的中心绳上,由于选材和工艺配方精良,刚柔适度,使丝条呈立体均匀排列辐射状态,制成了悬挂式立体弹性填料的单体,填料在有效区域内能立体全方位舒展满布,使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换,生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积,又能进行良好的新陈代谢,这一特征与现象是国内目前其他填料不可比拟的。
由于该填料独特的结构形式和优良的材质工艺选择,使其具有使用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击,处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。
YCDT 型立体填料与硬性类蜂窝填料相比,孔隙可变性大,不易堵塞;与软性类填料相比,材质寿命长,不粘连结团;与半软性填料相比,比表面积大,挂膜迅速、造价低廉。
因此,该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填料后的第四代高效节能新颖填料。
YCDT 型立体填料材质特征 [26] 如表 3-2 所示。
结构部件材质比重断裂强力拉伸强度(MPa连续耐热温度「C脆化温度(C耐酸碱稳定性丝条聚烯烃0.9 120N >30 80-100 -15 稳定中心绳类 371.4Da >15 80-100 -15 稳定(聚酰胺0.95N表 3-2YCDT 填料材质特性主要技术参数:填料单元直径: 150mm 丝条直径: 0.35mm安装距离:150mm 成膜后重量:50〜100kg/m3填料上容积负荷:2-3kgCOD/m3 •比表面积:50〜300m2/m3 空隙率:>99 %填料安装:一段接触氧化池内填料安装的根数:长: 0.15*(n+1=5.15 n=34宽: 0.15*(n+1=4.0 n=26则一段接触氧化池填料安装根数:(34*26*2 = 1768根二段接触氧化池内填料安装的根数:长: 0.15*(n+1=4.1 n=27宽: 0.15*(n+1=4.0 n=26则二段接触氧化池填料安装根数:(27*26*2 = 1404根氧化池共有填料 :1768+1404=3172 根填料安装:采用悬挂支架,将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层支架(10cm )上,以形成填料层。
用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成, 栅孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸相配合。
3.5.6接触氧化池需气量计算Q 气=D0*Q=18*1500=27000( m3/d=18.75 (m3/min式中Q气一需气量,m3/d,D0 — 1m 3污水需气量,m3/m3,—般为15〜20 m3/m3 ;Q —污水日平均流量,m3/d一氧池需气量:Q1-气=0.6 Q 气=0.6*18.75=11.25 (m3/min二氧池需气量:Q2-气=0.4 Q 气=0.4*18.75=7.5 (m3/min接触氧化池曝气强度校核:一氧池曝气强度:Q1-气/A1=5.25/(41.2/2=0.25[m3/( m 2*mi n]=15.3[m3/( m 2*h]二氧池曝气强度:Q2-气/A仁32.8/2=16.4[m3/( m 2*min]=12.8[m3/( m 2*h]二池均满足《生物接触氧化法设计规程》要求范围的[10〜20 m3/( m 2*h ].综合以上计算,接触氧化池总需气量 Q气=18.75 m3/min ,加上15%的工程预算 QS=18.75*(1+15%=21.56 m3/min据资料,经济的厌氧池高度一般为 4〜6m ,并且大多数情况下这也是系统优化的运行范围。
厌氧池的池形有矩形、方形和圆形。
圆形厌氧池具有结构稳定的特点,但是建造圆形厌氧池的三相分离器要比矩形和方形的厌氧池复杂得多。
因此本次设计先用矩形厌氧池,从布水均匀性和经济考虑,矩形厌氧池长宽比在2:1 左右较为合适。
2.6.2厌氧池容积计算(1 )有效容积设计流量: 200m3/d 每小时 8.33m3设计容积负荷为 Nv=2.0kgCOD/(m3.d进水:CODCr >450mg/L 出水:CODCr W50mg/L则厌氧池有效容积为: V1=200 x(450-50 )X0.001/2=40m3(2)厌氧池总容积设计厌氧池有效高度为 h=4m ,则横截面积 S=40/4=10m2设计厌氧池长约为宽的 2 倍,则可取 L=4.4m,B=2.2m ;一般应用时厌氧池装液量为70%〜90%,本工程中设计反应器总高度为H=6.5m, 其中超高 0.5m 。