生物接触氧化池设计、量计算
剩余污泥
生物接触氧化池设计、剩余污泥量计算
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BOD5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·d),处理BOD5≤500mg/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=0.2881Se0.7246=0.2881*200.7246=1.443[ kgBOD
5/(m3*d)]
式中 Nv—接触氧化的容积负荷, kgBOD5/(m3*d);
Se—出水BOD5值,mg/l
3.5.2 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BOD5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(h)
3.5.3接触氧化池尺寸设计
一氧池填料体积V1
V1=Q t1=1500*2.305/24=144m3
一氧池总面积A
1-总
1-总
:
A=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0.3~0.4 kgDS/kgBOD5,含水率96%~98%。
本设计中,污泥产率以Y=0.4kgDS/kgBOD5,含水率97%。则干污泥量
用下式计算:
WDS=YQ(S0-Se)+(X0-Xh-Xe)Q
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)*1500×5 =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×1.0m, 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* H=10.3m*4.0m*7.3m
1
二氧池填料体积V1
V2=Q t2=1500*1.573/24=98.3m3二
氧池总面积A
2-总
1-总
:
A=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)*1500×5=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×0.5m, 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 m3 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* H=8.2m*4.0m*5.7m
2
一氧池污泥和二氧池污泥汇合。污泥量=21.63+4.64=26.27 m3,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