工艺计算MBBR

序号区域编号单系池长/m单系池宽/m池深/m单系池容/m3全池容/m3合计池容/m3HRT/h合计HRT/h1厌氧区19.706.455.50344.11688.22688.221.101.1026.486.455.50229.88459.760.7436.486.455.50229.88459.760.7446.486.455.50229.88459.760.7457.486.455.50265.35530.710.85611.006.305.50381.15762.301.22737.825.355.501112.852225.713.56831.175.355.50917.181834.352.93931.175.355.50917.181834.352.934合计109254.919254.9114.8114.81序号区域编号单系池长/m单系池宽/m单系池深单系池容/m3全池容/m3合计池容HRT/h合计HRT/h1厌氧区19.706.455.50344.11688.22688.221.101.1026.486.455.50229.88459.760.7436.486.455.50229.88459.760.7446.486.455.50229.88459.760.7457.486.455.50265.35530.710.85611.006.305.50381.15762.301.22737.825.355.501112.852225.713.56831.175.355.50917.181834.352.934后置缺氧区920.575.355.50605.271210.541210.541.941.945后置好氧区1010.605.355.50311.91623.81623.811.001.006合计119254.919254.9114.817好氧填料区28.335.355.5833.611667.223好氧区4060.066.503好氧区6656.7210.65改造后池容2缺氧区2672.274.28池容计算改造前池容2缺氧区1909.973.06一设计进水数据1设计水量Q015000.00m3/d2625.00m3/h3COD300.00mg/l4BOD145.00mg/l5NH3-N45.00mg/l6TN58.00mg/l7水温10.00℃8f=VSS/SS0.70二设计出水标准1COD30.00mg/l2BOD6.00mg/l3NH3-N1.50mg/l4TN10.00mg/l三工艺计算A0厌氧区1数量22单格有效容积344.11m33总有效容积688.22m34有效水深5.50m5水力停留时间1.10hrA1+O1+A2+O2脱氮量核算1O1需硝化的氮总量TKNd49.25mg/l738.75kg/d2A1+A2需反硝化的氮总量TNd1+TNd140.75mg/l611.25kg/d3A1前置反硝化的氮总量TNd123.32mg/l349.77kg/d4A1污泥反硝化的氮量19.95mg/l299.29kg/d5A1填料反硝化的氮量3.37mg/l50.48kg/d6A2反硝化的氮总量TNd217.43mg/l261.48kg/dA1缺氧区MBBR1数量2.002单格有效容积1336.14m33总有效容积2672.27m34有效水深5.60m5水力停留时间4.28hr8设计进水TN58.00mg/l9设计出水TN27.25mg/l10TN去除率0.53A2O-AO-MBBR系统工艺计算2A1+A2需反硝化的氮总量TNd1+TNd2611.2516A1池活性污泥反硝化去除速率设计值Kde（10）0.028kgTN/(kgMLSS·d)4A1污泥反硝化的氮总量299.2918A1池反硝化填料去除量50.478kgTN19反硝化膜面负荷0.5gTN/(m2.d)20活性污泥MLSS设计值4000.00mg/l21悬浮填料填充率0.48只投5#池22A1填料有效生物膜面积100956.3023悬浮填料投加量126.20m324填料区池容265.35m3251m3悬浮填料有效比表面积设计值800.00m226计算前置反硝化回流比0.9027设计前置硝化液回流比1.00O1-MBBR1数量2.002单组有效容积2030.03m33总有效容积4060.06m34有效水深5.55m5水力停留时间6.50hr8生化池进水BOD负荷2175.00kgBOD9A1反硝化消耗的BOD2445.00kgBOD碳源不足12活性污泥硝化去除负荷设计值0.028kgNH4-N/(kgMLSS·d)活性污泥+填料硝化的总氮量738.75013O1活性污泥硝化的氮总量454.7314需要悬浮填料硝化的氮的量284.02kgNH4-N/m3.d15硝化膜面负荷0.56gTKN/(m2.d)16好氧区有效生物膜面积507184.43m217MBBR悬浮填料填充率0.38区域投加18悬浮填料投加量633.98m319MBBR区池容1667.22m37#池的后半部分201m3悬浮填料有效比表面积设计值800.00m221活性污泥MLSS设计值4000.00mg/lA2后置缺氧池1数量2.002单格有效容积605.27m33总有效容积1210.54m34有效水深5.50m5水力停留时间1.94hr8设计进水TN27.25mg/l9设计出水TN10.00mg/l10TN去除率0.6312A2池活性污泥反硝化去除速率设计值Kde（10）0.054kgTN/(kgMLSS·d)乙酸钠为碳源时后置反硝化去除的氮261.47813A2池TN去除量258.75kgTN按动力学公式由池容和速率15活性污泥MLSS设计值4000.00mg/l16碳源投加量1035.00kg以BOD计17碳源实际消耗量747.79kgO2后置好氧池1数量2.002单组有效容积311.91m33总有效容积623.81m34有效水深5.50m5水力停留时间1.00hr6进水BOD去除负荷287.21kgBOD7BOD容积去除负荷0.46kgBOD/m3.d8活性污泥MLSS设计值4000.00mg/l9活性污泥BOD去除负荷设计值0.12kgBOD/(kgMLSS·d)一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝15000m3/d=625.00m3/h=0.17m3/s总变化系数Kz=1.53进水水质：出水水质：进水CODCr=300mg/LCODCr=30mg/LBOD5=S0=145mg/LBOD5=Sz=6mg/LTN=58mg/LTN=10mg/LNH4+-N=45mg/LNH4+-N=1.5mg/L碱度SALK=280mg/LpH＝7.2SS=70mg/LSS=Ce=20mg/LVSS=52.5mg/Lf=VSS/SS=0.75曝气池出水溶解氧浓度2夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2＝10℃活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度X＝4000mgMLSS/LSVI＝15020℃时反硝化速率常数qdn,20＝0.06kgNO3--N/kgMLVSS曝气池池数n=2若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成（二）设计计算1、好氧区容积V1计算（1）估算出水溶解性BOD5（Se)-8.56mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(10)＝0.152d-1硝化反应所需的最小泥龄θcm=6.570d设计污泥龄θc=19.710d（3）好氧区容积V1=4573.1m3好氧区水力停留时间t1=7.32h2、缺氧区容积V2)1TSSTSSVSS42.1ktzeSS（)2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pHOkONNeOTTN)1()(01cdVcKXSSQYVVTdnTXqNV,21000（1）需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=5.75mg/L被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝50.75mg/L所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝42.25mg/L需还原的硝酸盐氮量NT＝633.69kg/d（2）反硝化速率qdn,T＝qdn,20θT-20＝(θ为温度系数，取1.08）0.028kgNO3--N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V2＝7600.5m3缺氧区水力停留时间t2=V2/Q=12.16h3、曝气池总容积V＝V1+V2＝12173.6m3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝52.47d4、碱度校核每氧化1mgNH4+-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO3--N产生3.57mg碱度；剩余碱度SALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度＝83.85mg/L100mg/L(以CaCO3计）5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算＝8000混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝4000mg/L污泥回流比R＝X/（XR-X)=100%(一般取50～100％）（2）混合液回流比R内计算总氮率ηN＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝82.76%混合液回流比R内＝η/(1-η)=480%6、剩余污泥量（1）生物污泥产量381.4kg/d(2)非生物污泥量PSPS＝Q（X1-Xe）＝-37.5kg/d(3)剩余污泥量ΔXΔX＝PX+PS＝343.9kg/d设剩余污泥含水率按99.20%计算7、反应池主要尺寸计算（1）好氧反应池设2座曝气池，每座容积V单＝V/n=2286.54m3曝气池有效水深h=4mmg/L(r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数，取VTdnTXqNV,21000)1()(124.00cdWKSSYNrSVIXR610cdXKSSYQP1)(0曝气池单座有效面积A单＝V单/h=571.63m2采用3廊道，廊道宽b=6m曝气池长度L＝A单/B=31.8m校核宽深比b/h=1.50校核长宽比L/b=5.29曝气池超高取1m，曝气池总高度H=5m（2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V单＝V/n=3800.25m3缺氧池有效水深h=4.1m缺氧池单座有效面积A单＝V单/h=926.89m2缺氧池长度L＝好氧池宽度＝18.0m缺氧池宽度B＝A/L=51.5m8、进出水口设计（1）进水管。两组反应池合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、进水潜孔进入缺氧池。单组反应池进水管设计流量Q1＝0.174m3/s进水管设计流速v1=0.8m/s进水管管径d1=0.526m取d1=0.7m校核管道流速v=Q/A=0.451m/s（2）回流污泥入口：设计流量Q2=Q=0.174m3/s污泥回流渠道设计流速v2=0.7m/s渠道断面积A＝QR/v2=0.248m2渠道断面b×h=1×0.5m校核流速v=0.347m/s（3）进水竖井进水孔过流量：Q'＝（1+R）×Q/n＝0.174m3/s孔口流速v'=0.6m/s孔口过水断面积A'=Q'/v'=0.289m2(4)出水堰及出水竖井矩形堰流量公式：出水流量Q3=0.174m3/s堰宽b=6m堰上水头H=0.062m出水孔孔口流速v3=0.6m/s孔口过水断面积A3=0.289m2(5)出水管。管道流速v4=0.8ms/管道过水断面积A4=0.217m23/2)2(gmbqvQ143/2)2(gmbq3/2)2(gmbq2/3233H866.1242.0bHgbQ出水管管径d4=0.526m取d4=0.7m校核管道流速v=0.451m/s9、设计需氧量AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脱氮产氧量＝(去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量)+(氨氮硝化需氧量-剩余污泥中氨氮的氧当量)-反硝化脱氮产氧量（1）碳化需氧量D1：2828.99kgO2/