A2O工艺标准设计计算
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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△ 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 )1 / ( Yn * k' - kdN) =9.16 dtcmin△ 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 hf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 / d6500.0 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 Tmin8 ℃△ 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/h 6.1.2 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 =72.13Kpa 6.1.6 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/L 6.1.8 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 算鼓风机选用2台144.93N 0/(P×η)η)-C 0)×1.024(T -20)/C S 0=f×N 0/(0.3E A )-E A )/79+21(1-E A )(O t /42+P b /2P a )8.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 =×(β。
A2O污⽔处理⼯艺计算⼀、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)BOD5S0(mg/l)TSS(mg/l)VSS(mg/l)LSSTN(mg/l)进⽔36003001501501050.730出⽔60202015(活性污泥法)(1)判断是否可采⽤A2O法(⽤污泥负荷法)COD/TN=10>8TP/BOD5=0.02<0.06符合要求(2) 有关设计参数0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)2、回流污泥浓度X R=6600mg/L3、污泥回流⽐R=100%4、混合液悬浮固体浓度X=RX R/(1+R)3300mg/L5、混合液回流⽐R内TN去除率ηtx=(TN0-TN e)/TN0×100%=50%混合液回流⽐R内=ηTN/(1-ηTN)×100%=100%取R内=150%(3)反应池容积V,m3V=QS0/NX=1258.74m3反应池总⽔⼒停留时间:t=V/Q=0.35(d)=8.40(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= 1.68(h)池容V厌=251.7(m3)缺氧池⽔⼒停留时间t缺= 1.68(h)池容V缺=251.7(m3)好氧池⽔⼒停留时间t好= 5.04(h)池容V好=755.2(m3)(4)校核氮磷负荷,kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷=Q·TN0/(XV好)=0.0433359[kgTN/(kgMLSS·d)]厌氧段总磷负荷=Q·T P0/(XV厌)=0.0130025[kgTP/(kgMLSS·d)] (5)剩余污泥量△X,kg/dP 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=135kg/dPs=234kg/d△X=369kg/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16.79kg/d即,进⽔总氮中有 4.66mg/l⽤于合成。
《A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)》篇一A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)一、引言随着现代工业和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益突出,特别是在大中城市,如何有效地进行水体除磷脱氮已经成为当前水处理工程中最为关注的问题之一。
本文着重对A2/O(厌氧-缺氧-好氧)除磷脱氮工艺的设计计算进行阐述。
本篇主要分为“上篇”作为导引,将详细介绍A2/O工艺的原理、设计依据、计算方法等基础内容。
二、A2/O除磷脱氮工艺原理A2/O工艺是一种在单一池体内进行污水除磷脱氮的技术,主要包含厌氧区(A)、缺氧区(A)和好氧区(O)三个阶段。
厌氧区主要通过消化分解废水中的部分有机物,缺氧区利用反硝化细菌进行脱氮处理,好氧区则利用生物群落的硝化作用和活性污泥吸附来进一步处理水中的有机物、磷和氮等。
三、设计依据A2/O工艺的设计主要依据以下几个方面:一是污水水质的具体情况;二是设计出水标准;三是现场的实际情况,包括空间布局、环境条件等;四是相关国家及地方的水质排放标准。
设计过程中,需要综合考虑上述因素,以确定最佳的工艺参数和设备配置。
四、设计计算1. 计算基础数据:根据设计依据,收集并整理污水水质数据、设计流量、水力停留时间等基础数据。
2. 计算各区容积:根据污水在各区的停留时间及流量,计算各区的容积。
其中,厌氧区主要考虑有机物的消化分解,缺氧区主要考虑反硝化脱氮,好氧区则综合考虑生物硝化、吸附及进一步的处理。
3. 计算曝气量:根据好氧区的生物群落和活性污泥的需求,计算所需的曝气量。
4. 计算混合液回流比:为了维持缺氧区的低氧环境,需从好氧区回流部分混合液至缺氧区,此部分回流比的计算也十分重要。
5. 确定设备选型及参数:根据上述计算结果,选择合适的设备并确定其参数。
如曝气设备、混合液回流设备、排泥设备等。
五、结语本篇“上”部分详细介绍了A2/O除磷脱氮工艺的原理、设计依据及设计计算的基本步骤。
通过这些步骤,我们可以为实际工程提供理论支持,并确保设计的合理性和可行性。
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。
X X设计院计算书工程名称: XXX污水处理工程——A2/O生物池工程代号: 2013-M011-03专业: 工艺计算:校对:审核:2016年5月20日生物池工艺计算(一)1、设计进出水水质表1进水水质表2 出水水质2、基础资料:近期规模:0.30×104m3/d,远期:0.60×104m3/d。
考虑XXX污水处理厂进水规模,生化池近期设一组两格,单格流量:0.15×104m3/d ,K=1.84z设计水温15℃。
XXX污水处理厂出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的B标准。
3、基本参数设定:混合液污泥浓度:MLSS=3500mg/L。
溶解氧浓度C=2.0mg/L。
4、A 2/O 生物池理论计算 4.1 好氧池计算 4.1.1 硝化菌比生长率0.098(1515)0.098(1515)80.470.470.4480.48a NaN e e d K NK N ——硝化作用中氮的半速率常数, 15℃时取0.4 N a ——反应池中氨氮浓度,mg/L 4.1.2 设计污泥龄112.55.5850.448d mFF dθd ——反应池设计泥龄值(d )F ——安全系数,取1.5~3.0,本设计取2.5 4.1.3 污泥净产率系数(1515)(1515)0.9()10.90.080.6 1.0722200.85(0.60.6)11200.08 1.0725.5851.303h h t ihih tdb Y f X Yf Y S b fY ——污泥产率系数;ψ——反应池进水中悬浮固体中不可水解/ 降解的悬浮固体的比例,通过测定求得,无测定条件时,取0.6;X i ——反应池进水中悬浮固体浓度(mg/L );f ——污泥产率修正系数,通过实验确定,无实验条件时取0.8~0.9,本设计取0.85b h ——异氧菌内源衰减系数(d -1),取0.08; Y h ——异氧菌产率系数(kgSS/kgBOD 5),取0.6; f t ——温度修正系数,取1.072(t-15);S i ,S e ——反应池进水、出水五日生化需氧量(BOD 5)浓度(mg/L)。
A 2O 法同步脱氮除磷工艺设计计算A —A-O 法同步脱氮除磷工艺中缺氧池容积(D V )和好氧池容积(O V )的设计计算与AO 法一致。
具体计算方法如下。
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e e 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 ;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S N K Ode =计算出de K 值后查表1选取相应的V V D /值,再查表2取得C θ值。
反硝化设计参数表(T=10~12℃) 表13. 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:S L -—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 表24. 确定MLSS(X)MLSS (X )取值通过查表3可得。
反应池MLSS 取值范围 表3取定MLSS (X)值后,应用污泥回流比R 反复核算XX XR R -=310007.0E R t SVIX ו= 式中:R ——污泥回流比,不大于150%;E t -—浓缩时间,其取值参见表4。
《A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)》篇一A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中以氮、磷为主要污染源的废水处理成为当前环境保护的热点问题。
A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺作为一种常用的生物脱氮除磷技术,因其高效、稳定、操作简便等优点被广泛应用于污水处理领域。
本文将重点介绍A2/O除磷脱氮工艺的设计计算,为后续的工程实践提供理论支持。
二、A2/O除磷脱氮工艺概述A2/O工艺是一种生物脱氮除磷技术,其核心在于通过不同微生物在厌氧、缺氧和好氧环境下的生长代谢,实现废水中氮、磷等污染物的去除。
该工艺主要由厌氧区、缺氧区和好氧区三部分组成,各区之间通过合理的布局和设计,使得废水在流经各区时,能够满足不同微生物的生长代谢需求,从而达到脱氮除磷的目的。
三、设计计算1. 进水水质分析在进行A2/O除磷脱氮工艺设计前,首先需要对进水水质进行分析,包括COD、BOD5、TN(总氮)、TP(总磷)等指标的测定。
这些数据将作为后续设计计算的重要依据。
2. 设计参数确定根据进水水质分析结果,结合相关设计规范和工程经验,确定A2/O工艺的设计参数,包括各区的容积负荷、污泥回流比、混合液回流比等。
这些参数将直接影响工艺的运行效果和能耗。
3. 厌氧区设计计算厌氧区是A2/O工艺的重要组成部分,其主要功能是为聚磷菌提供适宜的生长环境,同时将部分有机物进行水解酸化。
设计计算时,需根据进水流量、浓度及污泥回流比等参数,确定厌氧区的容积和污泥停留时间。
4. 缺氧区设计计算缺氧区主要用于反硝化菌进行反硝化反应,将NO3-N还原为N2。
设计计算时,需考虑缺氧区的容积、混合液回流比等因素,确保反硝化反应的顺利进行。
5. 好氧区设计计算好氧区是A2/O工艺中最重要的部分,主要进行硝化反应和聚磷菌的释磷、吸磷过程。
设计计算时,需根据进水流量、浓度、污泥浓度等参数,确定好氧区的容积和曝气量,以满足硝化反应和聚磷菌的生长需求。
《A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)》篇一A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中以氮、磷为主要污染源的废水处理成为当前环境保护的热点问题。
A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺作为一种常用的生物脱氮除磷技术,因其处理效果好、运行稳定等优点被广泛应用于污水处理领域。
本文将详细介绍A2/O除磷脱氮工艺的设计计算。
二、设计目标本次设计的目标是为某污水处理厂设计一套A2/O除磷脱氮工艺系统,旨在有效去除废水中的氮、磷等污染物,确保出水水质达到国家排放标准。
三、工艺原理A2/O工艺是一种生物脱氮除磷技术,其核心原理是通过在不同反应区域控制溶解氧(DO)浓度,实现同步脱氮除磷。
该工艺包括厌氧区、缺氧区和好氧区三个部分。
在厌氧区,聚磷菌通过释放磷酸盐实现厌氧积累PHA(聚羟基脂肪酸酯);在缺氧区,反硝化细菌利用硝酸盐进行反硝化反应,同时利用PHA进行碳源供应;在好氧区,硝化细菌将氨氮氧化为硝酸盐,聚磷菌则通过吸收磷酸盐实现除磷。
四、设计计算1. 工艺流程设计根据设计目标,确定A2/O工艺流程。
通常包括预处理、厌氧区、缺氧区、好氧区、二沉池等部分。
预处理主要用于去除废水中的大颗粒物质和悬浮物,为后续生物处理提供良好的进水条件。
2. 设计参数确定(1)进水水质:根据实际情况,确定进水中COD、BOD、SS、氨氮、总磷等主要污染物的浓度。
(2)处理水量:根据污水处理厂的设计规模,确定处理水量。
(3)污泥产量:根据设计参数和工艺流程,计算各阶段的污泥产量。
(4)设备选型:根据设计参数和污泥产量,选择合适的设备,如曝气设备、混合设备、污泥处理设备等。
3. 计算过程(1)厌氧区计算根据进水水质和处理水量,确定厌氧区的容积和停留时间。
考虑厌氧区内的水力混合和污泥回流等因素,计算厌氧区的有效容积。
(2)缺氧区计算缺氧区的计算主要考虑反硝化反应的需要。
根据进水中的硝酸盐浓度、碳源情况以及缺氧区的停留时间,计算反硝化所需的碳源量和缺氧区的容积。
A 2/O 工艺生化池设计一、设计最大流量Q max=73500m 3/d=3062.5 m 3/h=0.850 m 3/s二、 进出水水质要求表1 进出水水质指标及处理程度三、 设计参数计算①. BOD 5污泥负荷N=0.14kgBOD 5/(kgMLSS ·d)②. 回流污泥浓度X R =10 000mg/L③. 污泥回流比R=50%④. 混合液悬浮固体浓度(污泥浓度)L mg X R R X R /3.3333100005.015.01=⨯+=+=⑤. TN 去除率%5.51%1009.30159.30%1000e 0=⨯-=⨯-=TN TN TN TN η⑥. 内回流倍数%2.1061062.0515.01515.01==-=-=ηηR四、A 2/O 曝气池计算①. 反应池容积330425264.425253333.30.1407273500NX S Q m m V ≈=⨯⨯=∙=②. 反应水力总停留时间h h d t 1492.1358.07350042526Q V ≈====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 33.21461=⨯= ,池容37.70874252661m V =⨯=;缺氧池停留时间h t 33.21461=⨯= ,池容37.70874252661m V =⨯=;好氧池停留时间h t 34.91464=⨯= ,池容36.283504252664m V =⨯=。
④. 校核氮磷负荷好氧段TN 负荷为:()d kgMLSS kgTN N ⋅=⨯⨯=∙∙/024.06.8350233339.3073500V X T Q 30厌氧段TP 负荷为:()d kgMLSS kgTN P ⋅=⨯⨯=∙∙/017.07.708733334.573500V X T Q 10① 剩余污泥量:X ∆,(kg/d)s X P P X +=∆式中:()v X V K S S Q Y P d e X ⨯⨯⨯--⨯⨯=0%50)(⨯⨯-=Q TSS TSS P e s取污泥增值系数Y=0.5,污泥自身氧化率05.0=d K ,代入公式得:()75.03.342526.005.001.03.0735005.0⨯⨯⨯--⨯⨯=X P=5395kg/d()d kg P S /5.10657%50735001.03.0=⨯⨯-=则:d kg P P X s X /5.160525.106575395=+=+=∆湿污泥量:设污泥含水率P=99.2% 则剩余污泥量为:h m d kg P W Q s /6.83/6.20061000)992.01(5.16052%100)1(3==⨯-=⨯-=⑤. 反应池主要尺寸反应池总容积:V=425263m设反应池2组,单组池容积:V 单 =3212632m V= 有效水深5m ,则:S 单=V 单/5=4252.62m取超高为1.0m ,则反应池总高m H 0.60.10.5=+= 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10m 。
则每条廊道长度为m bn S L 88.706106.4252=⨯==,取71m 尺寸校核1.71071==b L ,2510==h 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、深皆符合要求五、 反应池进、出水系统计算1) 进水管单组反应池进水管设计流量s m Q Q /425.0285.023max 1=== 管道流速s m v /0.1=管道过水断面面积21425.00.1/425.0/m v Q A === 管径m Ad 74.0425.044=⨯==ππ取进水管管径DN800mm 2) 回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量s m Q R Q R /425.0425.0131=⨯=⨯=设管道流速s m v /85.01= 管道过水断面积255.085.0425.0m v Q A ===管径m Ad 80.05.044 =⨯==ππ取出水管管径DN800mm 3) 出水管单组反应池出水管设计流量s m Q /85.03= 设管道流速s m v /8.01= 管道过水断面积2506.18.085.0m v Q A ===管径m Ad 16.106.144 =⨯==ππ取出水管管径DN1200mm六、 曝气系统设计计算1. 需氧量计算碳化需氧量:()()d kgO e P e S S Q D X e /74.19122539542.111.027.07350042.112523.0523.001=⨯---=---==⨯-⨯- 硝化需氧量:()X e P N N Q D ⨯⨯--=%4.126.46.402()5395%4.126.401.00309.0735006.4⨯⨯--⨯= d kgO /7.36842=反硝化需氧量:()d kgO N D T /2.420401.00309.07350086.28.223=-⨯⨯==总需氧量:hkgO d kgO D D D AOR /14.775/24.186034.42027.368474.1912222321==-+=++=最大需氧量与平均需氧量之比为1.4,则:d kgO h kgO AOR AOR /5.26044/2.108514.7754.14.122max ==⨯=⨯=去除1kg 5BOD 的需氧量为:()()520/36.101.024.0735005.26044kgBOD kgO S S Q AOR e =-⨯=-2. 标准需氧量采用鼓风曝气,微孔曝气器。
曝气器敷设于池底,距池底0.2m ,淹没深度4.3m ,氧转移效率A E =20%,计算温度T=25℃,将实际需氧量AOR 换算成标准状态下的需氧量SOR 。
()()()20)20(024.1-⨯-⨯=T L T sm sb C C C AOR SOR βρα式中:ρ——气压调整系数,ρ=所在地区实际气压/1.013×510,取值为1 L C ——曝气池内平均溶解氧,取L C =2mg/L取85.0=α,95.0=β查表得20C 和25C 时,水中饱和溶解氧值为:L mg C S /17.9)20(=;L mg C S /38.8)30(=空气扩散器出口处的绝对压力Pa H P b 55510434.13.4980010013.1980010013.1⨯=⨯+⨯=+⨯=空气离开曝气池池面时,氧的百分比%54.17%100)20.01(2179)20.01(21%100)1(2179)1(21=⨯-⨯+-⨯=⨯-+-=A A t E E O曝气池混合液中平均氧饱和度L mg O P C C t b S sb /316.94254.1710066.210434.163.74210066.2555)25()25(=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯= 最大时需氧量为[]h kgO SOR /0.1518024.12316.9195.085.017.95.2604422025max =⨯-⨯⨯⨯⨯=-好氧反应池最大时供气量为h m E SOR A S /2530020.03.00.15183.0G 3max max =⨯==3. 所需空气压力kPa h h h h h p 0.5381.9)5.04.03.42.0(81.9)(4321=⨯+++=⨯∆++++=式中 阻力之和—供风管到沿程与局部—m h h 2.021=+ m h 3.43 =——曝气器淹没水头—曝气器阻力—m h 4.04=—富裕水头—m h 5.0=∆4. 曝气器数量计算按供氧能力计算所需曝气器数量: 4.542114.020.1518max =⨯==c q SOR h 个,为分布均匀,取5616个 采用MT215型薄膜盘式微孔空气曝气器,动力充氧效率7.0()h kw ⋅/kgO 2,工作水深4.3m ,在供风量33-1m /(h ×个)时,曝气器氧利用率A E =20%,充氧能力14.0=c q 2kgO /(h ×个),则:5. 供风管道计算供风干管采用树状布置 流量为s m h m h m G Q s S /5.3/12650/253002121333max ==⨯==设流速s m v /10= 则管径m v Q d S 66.0105.344=⨯⨯==ππ 取干管管径DN800mm单侧供气(向两侧廊道供气)支管1S Q s m h m G s /88.0/5.316224133max ==⨯= 设流速s m v /10= 则管径为:m v Q d s 33.01088.0441=⨯⨯==ππ 取支管管径为DN400mm双侧供气(向单廊道供气)支管2 S Q s m h m G s /76.1/632524233max==⨯=设流速s m v /10=则管径为:m v Q d s 47.01076.1442=⨯⨯==ππ 取支管管径为DN600mm 七、设备选择1.厌氧池设备选择(以单组反应池计算)厌氧池内设QJB/12-621/3-480推流式潜水搅拌机4台,功率5kW ,混合全部污水所需功率为:5×4=20kW 。
2.缺氧池设备选择(以单组反应池计算)缺氧池内设QJB/12-621/3-480推流式潜水搅拌机4台,功率5kW ,混合全部污水所需功率为:5×4=20kW 。
3.混合液回流设备 (1).混合液回流泵混合液回流比 %106=N R 混合液回流量h m Q R Q N R /25.32465.306206.13=⨯==设混合液回流泵房2座,每座泵房内设3台潜污泵(2用一备) 则单泵流量为:h m Q Q R /56.81125.3246212123R 1=⨯=⨯=采用300QW900-8-30型潜水排污泵,扬程为8m ,功率为30kW ,转速为960r/min 。
(2).混合液回流管回流混合液由出水井流至混合液回流泵房,经潜污泵提升后送至缺氧段首端。
混合液回流管设计流量s m h m Q R Q N N /90.0/25.324633===泵房进水管设计流速采用s m v /8.0=管道过水断面积213.18.09.0m v Q A N ===则管径为:m Ad 20.113.144 =⨯==ππ取泵房进水管管径DN1200mm 同理,泵房出水管设计流量为s m Q /90.03=泵房进水管设计流速采用s m v /0.1=管道过水断面积29.00.19.0m v Q A ===则管径为:m Ad 15.19.044=⨯==ππ取泵房进水管管径DN1200mm 4.鼓风机选择好氧反应池最大时供气量为min /7.421/2530020.03.00.15183.0G 33max max m h m E SOR A S ==⨯==因此,鼓风机选择L83WD-980二叶罗茨鼓风机2用1备,该鼓风机进口流量为216min /3m ,转速980r/min ,升压9.8kpa ,轴功率40.5kW ,配套电机型号为Y280S-6,电机功率45kW ,主机重量为5530kg 。