竖流沉淀池及BAF设计计算
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工程名称:处理水量(Q),m³/dCOD crBOD 5氨氮SSCOD cr (△S)SS40000200127.54580.0015056.00容积负荷率(Nw )kgBOD 5/(m³滤料.d)COD crBOD 5氨氮SSBOD 5 (△S)氨氮45031.882424.0095.6221.00实际水力负荷m³/㎡.hBAF格数(个)每隔平均面积 ㎡BAF的总面积(A),㎡ BAF 的总高度(H 0)m6.973.0100.00239.057.0055.881、滤池池体的设计与计算1.1、BOD的有机负荷法(Nw)计算:(kgBOD/m³滤料.d)一级处理503010542公式中:W---滤料的总有效体积,m³;Q---进入滤池的日平均污水量,m³/d;△S---进出滤池的BOD 5的差值,mg/l;Nw---BOD 5容积负荷率,kgBOD 5/(m³滤料.d)。
公式中:A---BAF的总面积,㎡;H---滤料层的高度,(m),一般取2.5-4.5米。
BA F-曝气生物滤池设计计算(除碳基础数据进水 (mg/l)进出差值 mg/l出水 (mg/l)进出差值 mg/l计算结果滤料的总有效体积(W),m³956.20出水CODcr预测值 mg/l:不合格,不达标!Nw的适用范围: 1.1.1、 对城市二级处理出水BOD(mg/l)的要求:表1-1 BAF处理城市生活污水时的有机负荷要求二级处理三级处理 出水BOD指标(mg/l)10Nw (kgBOD/m³滤料.d)0.12-0.18 1.1.2、 首先计算滤池内滤料的体积(m³):W=Q△S/(1000Nw)1.1.3、 BAF的总面积为:A=W/HA=nan---划分的格数,a---每个小格的面积,㎡,一般每个小格的面积≤100㎡。
H 0=H+h 1+h 2+h 3+h 4公式中:H 0---BAF 的总高度,m;H 0---BAF 的总高度H---滤料高度,m;H------滤料高度h 1---配水室高度,m;h 1---配水室高度h 2---承托层高度,m;h 2---承托层高度h 3---清水区高度,m;h 3---清水区高度h 4---超高,m。
h 4---------超高t 1=AH×24/Q公式中:各个符号的意义同前。
t =AH×24e/Q公式中:e---滤料层的空隙率,对于圆形陶粒滤料,一般e=0.5。
1.2、接触时间计算法: ∵BOD的去除率与其浓度成一级反应方程式dS/dt=-kS公式中:S---滤池内任一时刻有机物的浓度,mg/l;t---接触反应时间,h;k---反应速度常数,h -1。
积分整理后得:t=k -1ln(S 0/S e )公式中:S 0---原水的BOD浓度,mg/l;Se---出水的BOD浓度,mg/l;k----常数,与进水的BOD浓度及滤料的充填率有关。
∴t与S 0成正比而与Se成反比。
1.3、按BOD去除速率计算t=1400×(εV/Q) Nv=(S 0Q×10-3)/V公式中:N V ---BOD5容积负荷率,kgBOD5/(m³滤料.d);S 0---原水的BOD浓度,mg/l;Se---t分钟后的BOD浓度,mg/l;t---停留时间,min;k---BOD去除的速度常数,min-1,一般为(0.001-0.002);A=na1.1.4、 BAF的总高度为:BAF高度结构表 1.1.5、 污水流过滤料层高度空塔停留时间:t 1,(h):1.1.6、 污水流过滤料层高度实际停留时间t(h):Se/S 0=-ktV---滤料层的容积,m³;Q---进入滤池的日平均污水量,m³/d;ε---滤料层的空隙率,对于圆形陶粒滤料,一般取0.52、供气量的计算与供气系统的设计2.1、微生物耗氧量:①、R=a'△BOD+b'P△BOD R-------微生物膜的耗氧量,kg/d;△BOD---BAF内单位时间去除的BOD量,kg/d;P-------活性生物膜数量,kg;a',b'---系数。
a'------通常取1.46左右(生物膜内源呼吸的量);b'------通常取0.18(生物膜内源呼吸的量,在实际应用中采用下面的经验公式计算:ΣR=ΣR C+ΣR NΣR C=Q×△BOD×Rc /1000公式中:ΣR C----每天去除的BOD所需要的总氧气量,kg/d;Q------每天的进水量,t/d;△BOD----BAF内单位时间去除的BOD量,kg/d;Rc----去除单位质量BOD所需的氧量,无量纲(kg/kg);Rc=0.82×(△BOD/TBOD)+0.32×(X0/TBOD)公式中:TBOD-----滤池单位时间内进入的BOD量,kg;X0------滤池单位时间内进入的悬浮物的量,kg。
ΣR N=Q×4.57R N/1000公式中:ΣR N------每天硝化部分氨氮所需的氧量,无量纲(kg/kg);R N----滤池实际去除的氨氮量,mg/l;2.2、实际所需供氧量Rs:实际需氧量取决于微生物的需氧量(R或OR)和曝气装置氧的总转移系数K la当缺乏K la资料时,建议采用下面的公式:Rs=RK/(αβγ) (2-1)公式中:Rs------实际所需供氧量,kg/d;R(OR)-------微生物膜的耗氧量,kg/d;K-------需氧量不均匀系数;α------氧的水质转移系数,需经过试验确定,一般生活污水为0.8,印染污水0.β------饱和的溶解氧修正系数,需经过试验确定,一般生活污水为0.9-0.95,印γ------不同温度的充氧系数,见下表;5101520250 1.04 1.030.971 1.0410.960.940.880.890.9220.880.850.780.770.7930.80.760.680.670.6740.720.680.590.560.5450.630.580.490.460.42根据经验,可视为标态下每天的需氧量(kg/d ),因而:Rs=ΣR.C sm(T)/((α×1.024t-20)×(βρC s(T)-C 1)) (公式中:ΣR------同前;α------氧的水质转移系数,需经过试验确定,一般生活污水为0.8,印染污水0.β------饱和的溶解氧修正系数,需经过试验确定,一般生活污水为0.9-0.95,印ρ------修正系数,对于生活污水ρ=1;T-------最不利水温,℃;Csm(T)---水温T℃时曝气装置在水下深度处至液面的平均溶解氧浓度.mg/l;Cs(T)---水温T℃时 清水中的饱和溶解氧浓度.mg/l;C1------滤池出水中的剩余溶解氧浓度,mg/l。
其中:Csm(T)=Cs(T)×(Qt/42+P b /(2.026X105))公式中:Qt-----当滤池氧的利用率为E A 时,从曝气池中一出气体的百分比,%;可按下式计算: Qt=(21×(1-E A ))/(79+21×(1-E A ))公式中:EA-----滤池氧的利用率,%;Pb----当滤池水面压力P时,曝气装置安装在滤池液面下H米深度时的绝对压力,Pa。
可按下式计算: Pb=P+9.8×103×H公式中:P-----滤池水面压力,Pa;H-----曝气装置安装2.3、实际供气量(Gs),m³/min:Gs=Rs/(0.3E A ) (2-3)公式中:Gs---实际供气量,(m³/min) :Q----污水量,t/d;不同温度下溶解氧的充氧系数(γ值)溶解氧(mg/l)温度(℃)根据经验,实际供氧量Rs应换算为最不利水温T时的供氧量:Rs----单位质量BOD的实际耗氧量,kg/d;EA----滤池氧的利用率,%;0.3---每天耗氧量与需要空气的换算系数;3、反冲洗系统的设计重点现阶段BAF的反冲洗主要有单一反冲洗和气-水联合反冲洗两种形式。
其中,气-水联合反冲洗又分为先气后水与气水同时两种。
1、反冲洗周期应根据实际经验或在线仪表检测的数据由计算。
通常情况下,24-48小时进行一次,每次需要10-20分钟;2、滤池截面上的反冲洗水流速为15-25m/h,气速为30-80m/h;3、反冲洗排水中的SS为800-1200mg/l。
4、反冲洗水量/处理水量大约在4-6%;4、BAF的产泥量4.1、用公式计算: Y=(0.6×△SBOD+0.8X0)/△TBOD公式中:Y---------污泥产量,kgTSS/kg△TBOD;△SBOD----滤池进出水中可溶性BOD浓度之差,mg/l;X0--------滤池进水中悬浮物浓度,mg/l;△TBOD----滤池进出水中总的BOD浓度之差,mg/l行业:CODcrBOD 5氨氮SS进水B/C出水B/C25.000.7575.0046.6770.000.640.64滤料高度m实际停留时间(t),h 水流实际流速 (m/sec)实际所需供风量(Gs),m³/min气水比反冲洗风,m³/min反冲洗水,m³/h 4.000.290.0019123.164.93106.241195设计计算(除碳/除氮(DC/DN))数据进水不利水温,℃去除率(%)B/C结果处理00.18个小格的面积≤100㎡。
7.004.001.200.301.000.50料,一般e=0.5。
反应方程式,即:充填率有关。
4(0.001-0.002);构表 (m)料,一般取0.5量纲(kg/kg);(X0/TBOD)量,无量纲(kg/kg);系数K la(2-1)般生活污水为0.8,印染污水0.35-0.5;,一般生活污水为0.9-0.95,印染污水为0.78;321.020.880.750.620.480.35(βρC s(T)-C 1)) (2-2)Rs= 15961.8般生活污水为0.8,印染污水0.35-0.5;α=0.80,一般生活污水为0.9-0.95,印染污水为0.78;β=0.90ρ=1.00T=25.00的平均溶解氧浓度.mg/l;Cs(T)=8.25C1=3.00Csm (T)=9.14气体的百分比,%;Qt=15.69Qt=0.16EA=0.30面下H米深度时的绝对压力,Pa。