一.A2/O工艺的设计 1.1 A2/O工艺说明
根据处理要求,我们需计算二级处理进水碳氮比值和总磷与生化需氧量的比值,来判断A2/O工艺是否适合本污水处理方案。
1. 设计流量:Q=20000m3/d=833.3m3/h
原污水水质:COD=320mg/L BOD=180 mg/L SS=200 mg/L TN=38mg/L TP=4mg/L NH3-N=26 mg/L
一级处理出水水质:COD=330×(1-20%)=264mg/L BOD=180×(1-10%)=160mg/L SS=200×(1-30%)=140 mg/L
二级处理出水水质:BOD=10mg/L SS=10 mg/L NH3-N=5mg/L TP?1 mg/L TN=15 mg/L COD=50 mg/L 其中:
TP4COD320=?0.025<0.06 ==8.42>8
BOD160TN38符合A2/O工艺要求,故可用此法。
1.2 A2/O工艺设计参数
BOD5污泥负荷N=0.071KgBOD5/(KgMLSS?d)
好氧段DO=2 缺氧段DO?0.5 厌氧段DO?0.2
600000?1=6000mg/L 污泥回流比R=100% 100R1·Xr=·6000=3000mg/L 混合液悬浮固体浓度 X=
1+R238?15?100%=60% 混合液回流比R内:TN去除率yTN=
38回流污泥浓度Xr=
R内=
yTN×100%=150% 取R内=200%
1?yTN1.3设计计算(污泥负荷法)
硝化池计算
(2)硝化细菌最大比增长速率
?maxax=0.47e0.098(T-15)
?m =0.47?e0.098?(T-15) =0.3176d-1
?N,maxN1Kz?N1
(2) 稳定运行状态下硝化菌的比增长速率
?N=
15?1m
(3) 最小污泥龄 ?c
=0.426?15=0.399d-1
m
?c=1/?N=
1=2.51d 0.399(4) 设计污泥龄 ?cd
m ?cd=DF??C
?cd?1.2?3?2.51?9.04d 为保证污泥稳定 , ?cd取20d。
式中: DF—设计因数,为SF?PF 其中SF为安全因数, 取3,PF为峰值因数取1--2
?cm—最小污泥龄 ,为2.51d
反应池计算
24?833.3?160Q·So(1) 反应池容积V==0.071?3000=15022m3,取15100 m3
N·X15022V(2) 反应池总水力停留时间 t==833.3=18.02(h)
Q(3) 各段水力停留时间和容积 厌氧:缺氧:好氧=1:2:5.4
厌氧池水力停留时间:t1=
1×18.02=2.14h,取2.2h 8.39厌氧池容积:V1=2.2×833.3=1833m3
缺氧池水力停留时间:t1=2t1=2.2×2=4.4h
缺氧池容积:V1=4.4×833.3=3666m3 好氧池水力停留时间:t3=5.4×2.2=11.88h 好氧池容积:V3=5.4×1833=9898m3 (4) 校核氮磷负荷KgTN(Kg·MLSS·d) 好氧段总氮负荷=
Q·TNo833.3*38=0.011<0.05(符合要求) ?X·V33000*9898Q·TP833.3*4=0.006<0.05(符合要求) ?X·V13000*1833厌氧段总氮负荷=
(5) 剩余污泥(取污泥增长系数Y=0.6,污泥自身氧化率Kd=0.05) (1)降解BOD5生成污泥量 W1=a(Sa-Se)Q
1 =0.5(160-10)×24×833.3
1000 =1450Kg/d
(2)内源呼吸分解污泥量
W2=b×V
1 =0.05×3000××9898
1000 =1484.7Kg/d
(3)不可生物降解和惰性悬浮物量
1 W3=(140-10)××24×833.3×0.5=1300Kg/d
1000 剩余污泥W=W1-W2+W3=1265Kg/d 或者w=PX+PS
PX=YQ(S0-Se)-KdVXv PS=(TSS-TSSe)×0.5
PX=0.6×20000(0.16-0.02)-0.05×15100×3×0.5+(0.14-0.01)×20000×0.5=1848 Kg/d
取大值1900 Kg/d。
(6) 反应池主要尺寸 反应池总容积V=15100m3
设反应池2组,单组池容积V=15100/2=7550m3
缺氧和厌氧段取有效水深6.0m,曝气段有效水深取5.8m,廊道宽b=
5.8m
单个曝气池长度L=38.2m 校核:
b5.8b??1(满足=1~2) h5.8hL?38.2/5.8?6.58.?5 B取超高1.0m,则反应池总高H=6+1=1m 厌氧池尺寸见图纸
缺氧池尺寸L×B=25.5×12m 厌氧池尺寸L×B=12.8×12m
1.4曝气系统的设计计算
采用鼓风曝气系统,空气扩散装置安设在水下H=5.6m处;计算水温设为25°;曝气池出口处溶解氧浓度C=2mg/L。 1确定需氧量 ○
按公式R?O2?a'Q(S0?Se)?b'XVV计算 式中O2--混合液需氧量,kgO2/d;
a'--活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量,以kg计,本设计取0.5;
Q--污水流量,m3/d;
b'--每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,以kg计,本设计取0.15; V--曝气池容积,m3,本设计中为4944m3。 代入各值,则有单组需氧量
R?O2?0.5?10000?(160?12.5)/1000?0.15?2?4944
=2220.7kgO2/d 2计算曝气池内平均溶解氧饱和度 ○
31)空气扩散装置出口处的绝对压力P?P?9.8?10H b ?1.013?105?9.8?5.6?103=1.56?105Pa 2)取氧转移速率EA=18%,气泡离开池表面时,氧的百分比
Ot?21?1?EA?21??1?0.18???17.9% 79?21?1?EA?79?21??1?0.18?3)确定计算水温25°C以及及20°C下的氧的饱和度,查《排水工程》下册附录1,得:
CS25o?8.4mg/L CS20o?9.17mg/L
Pb??则:曝气池内平均溶解氧饱和度,Csb?25??Cs??Ot? 5?2.206?10??1.5617.9? ?8.4????=10.05mg/L
?2.02642?Pb?? Csb?20??Cs??Ot? 52.206?10???1.5619.3? ?9.17?????10.97mg/L
?2.02642?????3计算20°C时脱氧清水的需氧量 ○
RCS20?2220.7?9.17R0????????Csb?T??C?1.024?T?20?0.7?0.8?0.95?1?10.97?2??1.024?20?20??4318kgO2/d?179.9kgO2/h??
式中α、β均为修正系数,在计算温度下α=0.7,β=0.95。 4计算平均时供气量G○5 ○
空气管路系统计算 1)总压力损失计算
单组曝气池平面布置如下:
S?R0179.9??2570m3/h
0.28EA0.28?25%