2万吨污水处理厂工艺计算书.doc

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1、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：Q20000m/d=833.3m/h 原污水水质：COD320mg/L BOD180 mg/L SS200 mg/L TN38mg/L TP4mg/L NH3-N26 mg/L一级处理出水水质：COD330（120%）264mg/L BOD180（110%）160mg/L SS200（130%）140 mg/L二级处理出水水质：BOD10mg/L SS10 mg/L NH3-N5mg/L TP1 mg/L TN15 mg/

2、L COD=50 mg/L 其中：8 0.06 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N0.071KgBOD5/(KgMLSSd)好氧段DO2 缺氧段DO0.5 厌氧段DO0.2回流污泥浓度Xrmg/L 污泥回流比R100% 混合液悬浮固体浓度 X3000mg/L混合液回流比R内：TN去除率yTN60%R内100%150% 取R内200%1.3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 =0.47e0.098（T-15） =0.47e0.098（T-15） =0.3176d-1 （2） 稳定运行状态下硝化菌的比增长速率 N= =0

3、.399d-1 （3） 最小污泥龄 cm cm=1/N=2.51d（4） 设计污泥龄 = 为保证污泥稳定 ， 取20d。式中： DF设计因数，为SFPF 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（1) 反应池容积V15022m，取15100 m（2) 反应池总水力停留时间 t18.02(h)（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：t118.022.14h,取2.2h厌氧池容积：V12.2833.31833m 缺氧池水力停留时间：t12t1=2.224.4h缺氧池容积：V14.4833.33666m好氧池

4、水力停留时间：t3=5.42.211.88h好氧池容积：V3=5.418339898m（4) 校核氮磷负荷KgTN（KgMLSSd）好氧段总氮负荷0.0110.05（符合要求）厌氧段总氮负荷0.0060.05（符合要求）（5) 剩余污泥（取污泥增长系数Y0.6，污泥自身氧化率Kd0.05）（1） 降解BOD5生成污泥量W1a（Sa-Se）Q 0.5(160-10)24833.3 1450Kg/d（2） 内源呼吸分解污泥量 W2bV 0.0530009898 1484.7Kg/d（3） 不可生物降解和惰性悬浮物量 W3（140-10）24833.30.51300Kg/d 剩余污泥WW1-W2+W

5、31265Kg/d或者w=PX+PS PX=YQ（S0-Se）-KdVXv PS=（TSS-TSSe）0.5PX=0.620000（0.16-0.02）-0.051510030.5+（0.14-0.01）200000.5=1848 Kg/d取大值1900 Kg/d。（6) 反应池主要尺寸反应池总容积V15100m设反应池2组，单组池容积V15100/27550m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b5.8m单个曝气池长度L38.2m校核：（满足12）取超高1.0m，则反应池总高H611m厌氧池尺寸见图纸缺氧池尺寸LB25.512m厌氧池尺寸LB12.812m1.4曝

6、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。确定需氧量按公式计算式中O2-混合液需氧量，kgO2/d； -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； -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 =2220.7kgO2/d计算曝气池内平均溶解氧饱和度1）空气扩散装置出口处的绝对压力 =1.56105Pa2）取氧转移速率EA=18%，气泡离开池表面时，氧的百分

7、比 3）确定计算水温25C以及及20C下的氧的饱和度，查排水工程下册附录1，得： 则：曝气池内平均溶解氧饱和度， =10.05mg/L 计算20C时脱氧清水的需氧量 式中、均为修正系数，在计算温度下=0.7，=0.95。计算平均时供气量空气管路系统计算 1）总压力损失计算 单组曝气池平面布置如下：单组A/A/O池空气管平面布置斩首如图，每组A/A/O池设三根干管，B、C干管上均设5对配气竖管，A、D干管上均设5支配气竖管，全曝气池共设30条配气竖管。每根竖管的供气量为：曝气池平面面积为：8.5347.02=1199m2 每个空气扩散器的服务面积按0.70m2计，则所需空气扩散器的总数为：个 为

8、安全计，本设计采用1800个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：个每个空气扩散器的配气量为：选用BYW-型固定式平板型微孔曝气器，服务面积为S=0.30.75m2，阻力为300mm H2O。 将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图（参见图），用以进行计算。选择一条从鼓风机房开始的最远最长的管路作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气计算。由空气计算管道一览表中11项各值累加，得空气管道系统的总压力损失为：微孔曝气头的损失为3.04kPa，则总压力损失为2.857+3.04=5.897kPa为安全计，设计取值9.8kPa。2） 空压机的选定空

9、气扩散器装置在距曝气池池底0.2m处，因此，空压机所需压力为：P=（4.5-0.2+1.0）9.8=51.94KPa空压机供气量为：28800m3/d 2=40m3/min根据所需压力及空气量，选用RF-250A型罗茨鼓风机三台、二用一备，空压机风压68.6KPa,风量58.9m3/min，电动机功率P=110KW。4、污水、污泥处理流程水力计算4.1 污水流程4.1.1 污水处理流程水力计算（1）水力计算线路 选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。图4.1 水力计算流程（2）水力计算结果由处理水排出口逆推计算，各管段的水力损失如表4.1所示：表4.1 管段水头损失计算表构筑物连接

10、管管道长度L（m）设计流量(L/s)管径D(mm)坡度 I/流速 v (m/s)充满度沿程水头损失h1（m）局部阻力系数局部水头损失h2（m）水头损失h=h1+h2（m）h/Dh上端名称下端名称计量槽出水口15409.518000.960.8110.80.014 0.000 0.000 0.014 二沉池消毒渠35204.756001.110.7210.60.039 4.630 0.122 0.161 配水井2二沉池30204.756001.110.7210.60.033 1.070 0.028 0.062 A2/O池配水井2125204.756001.110.7210.60.139 3.09

11、0 0.082 0.221 配水井1A2/O池30204.756001.110.7210.60.093 2.080 0.055 0.188 计量槽配水井170204.756001.110.7210.60.122 3.090 0.082 0.275 表4.2 明渠水头损失计算表构筑物连接管渠（明渠）管道长度L（m）设计流量(L/s)明渠宽W(mm)坡度I/流速v(m/s)水深h（m）沿程水头损失h1（m）局部水头损失h2（m）水头损失h=h1+h2（m）上端名称下端名称沉砂池计量槽3204.7510000.180.410.50.0010.001 0.001 细格栅沉砂池8409.5110000.

12、720.820.50.0060.008 0.014 提升泵细格栅4409.5110000.720.820.50.0030.004 0.007 4.1.2各构筑物自身水头损失根据相关规范以及经验取值，各构筑物自身水头损失如下：消毒渠：0.2m 配水井：0.3m 二沉池：0.6m A2/O池：0.5m 计量堰：0.17m 沉砂池：0.3m细格栅：0.15m 粗格栅：0.11m 4.1.3 高层计算 市政排水管网接入污水厂的污水干管管底标高为318.361m。经过整平，污水处理厂地面的平均设计标高取为322.500米（并作为相对0.000）。排入水体为附近的荣峰河，其50年一遇的洪水位为314米，污

13、水厂的地面标高与荣峰河水面标高相差较远，所以污水厂各构筑物的控制标高基本不受荣峰河水面高度的限制。在厂区内先确定二沉池的标高，再推求各处理构筑物的设计标高。水面标高=前一构筑物水面标高iLv2/2g构筑物自身损失富余水头，富余水头取0.05m。 表4.3 各处理构筑物设计标高 单位：m 构筑物水面标高有效水深总高H底部标高顶部标高出水口321.000-计量槽322.369 0.601.00 321.769 322.769 消毒渠322.589 1.291.79 321.299 323.089 二沉池沉淀部分323.000 2.30 5.30 320.700 323.500 泥斗318.2001

14、.43318.200配水井2323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 A2/O池好氧区323.982 4.50 5.10 319.482 324.582 缺氧区324.182厌氧区324.282配水井1324.970 3.00 3.60 321.670 325.270 计量堰325.389 0.60 0.95 324.789 325.739 沉砂池沉砂部分325.740 0.60 2.74 325.140 326.360 砂斗部分-1.52 323.620 细格栅栅后325.954 0.90 1.10 325.054 326.154 栅前326.104 0.90 0.

15、95 325.204 集水井318.739 3.00 7.42 315.739 322.800 粗格栅栅后318.739 0.70 5.16318.034 322.800 栅前318.844 0.70 5.05 318.144 4.2.污泥流程4.2.1 流程水力损失 污泥流动中水头损失计算方法与污水相同，从控制点标高开始，含水率为99%99.5%，污泥在管道中水力特性与污水相似，当含水率在90%92%时，则与污水相比水头损失增加很多。在设计污水管道时，应采用较大流速，使污泥处于紊流状态，则各管路损失如下表所示：污泥管路计算设计流量（L/s）规格（m/s)长度（m）水头损失（m）二沉池至污泥泵

16、房316.81DN5001.61200.14污泥泵房至储泥池17.23DN1000.55600.42污泥泵房至厌氧池270.83DN5001.381700.87污泥泵房至配水井141.67DN2500.851400.694.2.2 高层计算 污泥处理各构筑物标高如表4.5所示。表4.4 各处理构筑物设计标高 单位：m 构筑物水面标高有效水深总高H底部标高顶部标高污泥泵房323.412 3.00 3.50 320.412 323.912 储泥池323.0002.002.50321.000323.5002.2.3 计算公式（1） 浓缩池的面积： （2-1）式中：Q为污泥量(m3/d)；C为污泥固体

17、浓度(kg/L)； M为污泥固体通量kg/(m2d)。（2） 浓缩池的直径: （2-2）式中：A1 为单池面积，；n为池子个数。（3） 浓缩池的高度： 在缺少实验数据时，把重力浓缩池的深度划分为五部分，即： 浓缩池工作部分并有效水深高度h1: （2-3）式中：T为浓缩时间（12hT24h）；Q为污泥量(m3/d)；A为浓缩池面积m2。浓缩池超高h2,一般取0.5m。缓冲层高度h3,一般取0.5m。刮泥设备所需池底坡度造成的深度h4: （2-4）式中：i为池底坡度，根据排泥设备取1：10；D为池子直径m。泥斗深度h5:根据排泥间隔计算泥斗容积后（正圆台）确定高度： （2-5）式中：D为圆台上口直

18、径；d为圆台下底直径；为泥斗壁与水平面的倾角，不小于50。浓缩池有效深度： （2-6）浓缩池总深度： （2-7）2.3具体设计计算（4） 计算进泥量与污泥固体浓度二沉池排放的剩余污泥量，污泥浓度，即316m3/d,滤布滤池排放的污泥量，污泥浓度,即200m3/d,其他排水暂不统计进泥量Q:Qmax=Q*k=516*1.48=763,取800m3/d进泥的污泥固体浓度C：（3） 浓缩池的面积已知进泥为混合污泥，污泥固体通量根据表2.1取，则得：采用2个浓缩池，有（4） 浓缩池的直径由公式（2-2）得：，取13m。（5） 浓缩池的高度取有效水深3.5m，核算停留时间为，满足要求。超高：取池底坡度，

19、则池底坡度造成的深度h4由公式（2-4）得：污泥混合后浓度为4.06g/L，取进泥密度为1000kg/m3,则可以近似的认为浓缩池进泥的含水率为，浓缩后污泥的含水率，计算得浓缩后污泥体积为：则产生的污泥量为：取泥斗储泥时间，则两次排泥的间隔每池产生的污泥量为： ,采用的泥斗为圆台形；泥斗斗底倾角采用60；泥斗斗底直径为,泥斗上口直径为（两个尺寸均为设定）。由公式（2-5）得泥斗深度h5:由泥斗上、下底的面积： ， 得泥斗容积： 由公式（2-6）得浓缩池有效深度： 符合要求由公式（2-7）得浓缩池总深度：（6） 选用XG-14型悬挂式中心传动刮泥机。单边式刮泥，适用于池径为14m、池深为3.54m的浓缩池。它的结构简单、成本低，适用于中小型的浓缩池。刮泥机的回转速度为0.754r/h5。（7） 进泥管管径为300mm，出泥管管径为200mm,出水管管径为200mm，均为铸铁管。（8） 采用正三角形出水堰，三角堰的角度为60,设计堰上水深H为8cm,可得水流过堰宽度 。