A2O工艺计算--例题

其中用到的公式例题2．A2/O工艺的设计1.1A2/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＝54000m³/d=2250m³/h原污水水质：COD＝330mg/LBOD＝200mg/LSS＝260mg/LTN＝25mg/LTP＝5mg/L一级处理出水水质：COD＝330×（1－20%）＝264mg/LBOD＝200×（1－10%）＝180mg/LSS＝260×（1－50%）＝130mg/L二级处理出水水质：BOD＝10mg/LSS＝10mg/LNH3-N＝5mg/LTP1mg/LTN＝15mg/LCOD=50mg/L其中：2.1325330＝＝TNCOD＞8025.02005＝BODTP＜0.06符合A2/O工艺要求，故可用此法。1.2A2/O工艺设计参数BOD5污泥负荷N＝0.15KgBOD5/(KgMLSS‧d)好氧段DO＝2缺氧段DO0.5厌氧段DO0.2回流污泥浓度Xr＝1000011001000000＝mg/L污泥回流比R＝50%混合液悬浮固体浓度X＝＝＋r·1XRR10000·5.15.0＝3333mg/L混合液回流比R内：TN去除率yTN＝%10025825＝68%R内＝TNTNy1y×100%＝212.5%取R内＝200%1.3设计计算（污泥负荷法）硝化池计算（1）硝化细菌最大比增长速率max=0.47e0.098（T-15）max=0.47e0.098（T-15）=0.3176d-1（2）稳定运行状态下硝化菌的比增长速率N=,max11NzNKN21.12151333325225024=0.42615151=0.399d-1（3）最小污泥龄cmcm=1/N=10.399=2.51d（4）设计污泥龄dcdc=mCFDddc04.951.232.1为保证污泥稳定，dc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（1)反应池容积V＝XNSQ·o·＝333315.0180225024＝19441.94m³（2)反应池总水力停留时间t＝QV＝225094.19441＝8.64(h)（3)各段水力停留时间和容积厌氧：缺氧：好氧＝1:2:5厌氧池水力停留时间：t1＝81×8.64＝1.08h厌氧池容积：V1＝81×19441.94＝2430.24m³缺氧池水力停留时间：t2＝41×8.64＝2.16h缺氧池容积：V2＝41×19441.94＝4860.49m³好氧池水力停留时间：t3＝85×8.64＝5.4h好氧池容积：V3＝85×19441.94＝12151.21m³（4)校核氮磷负荷KgTN（Kg·MLSS·d）好氧段总氮负荷＝3·o·VXTNQ＝＝0.03（符合要求）64.12624.243033335225024厌氧段总磷负荷＝1·o·VXTPQ＝＝0.03[KgTP/(Kg·MLSSd)]（符合要求）（5)剩余污泥（取污泥增长系数Y＝0.5，污泥自身氧化率Kd＝0.05）①降解BOD5生成污泥量W1＝a（Sa-Se）Q＝0.5(180-10)×10001×24×2250＝4590gKg/d②内源呼吸分解污泥量W2＝b×V＝0.05×3333×10001×12151.21＝2025Kg/d③不可生物降解和惰性悬浮物量W3＝（130-10）×10001×24×2250×0.5＝3240Kg/d剩余污泥W＝W1-W2+W3＝5805Kg/d（6)反应池主要尺寸反应池总容积V＝19441.94m³设反应池四组，单组池容积V＝494.19441＝4860.49m³采用四廊道式推流式曝气池，有效水深4m，廊道宽b＝6m单个曝气池长度L＝BS单＝6448.3037＝31.6m校核：hb＝46＝1.5（满足hb＝1~2）BL＝＝21＞10（符合要求）取超高0.7m，则反应池总高H＝4＋0.7＝4.7m厌氧池宽取12m，缺氧池宽取12m厌氧池尺寸长L1＝424.2430/（12x4）＝25.31m缺氧池尺寸长L2＝449.4860/（4x4x6）＝12.65m好氧池尺寸为31.64241.1.1.A2/O工艺的各部分尺寸确定根据厂区整体布置规范有序，整齐简洁的原则，在保证每个池子的有效容积情况下，来确定厌氧池，缺氧池和好氧池的实际尺寸，具体尺寸如下所示。厌氧池：25.31×6×4.7m，有效容积：1496m3，停留时间：1.08h缺氧池：12.65×16×4.7m，有效容积：2904m3，停留时间：2.16h好氧池：31.6×24×4.7m，有效容积：7300m3，停留时间：5.4h1.1.2.需氧量计算及风机选型BOD5去除量＝24×2250×（180-10）×10001＝9180Kg/dNH4-N氧化量＝24×2250×（25-5-2.5）×10001＝945Kg/d生物硝化系统含碳有机物氧化需氧量与泥龄和水温有关，每去除1KgBOD5需氧量1.0~1.3kg。本例中设氧化1KgBOD5需氧1.2Kg，则碳氧化硝化需氧量为：1.2×9180+4.6×945＝11016+4347＝15363Kg/d每还原1KgNO3-N需2.9gBOD5，由于利用污水中的BOD5作为碳源反硝化减少氧需要量为：2.9×（25-10-2.5-10）×24×2250×10001＝391.5Kg/d实际需氧量：15363-391.5＝14971.5Kg/d＝623.81Kg/h实际需空气量：623.81×29.11629=876.48m3/h（7)风机的选择根据实际空气需求量，选择WHR高压型鼓风机2台，1开1备。WHR高压型鼓风机技术参数口径(m)流量(m³/min)压力(Kpa)功率(kw/h)φ100358036参考参数名称数值污泥负荷率N/KgBOD5/(KgMLSS‧d)0.1(0.2-0.7)TN污泥负荷/1)(dkgMLSSTN0.05水力停留时间/h3-6(A段1-2；O段2-4）污泥龄/dA：O=1:(2-3)3.5-7.0(5-10)污泥指数SVI100污泥回流比R/%40-100混合液浓度MLSS/)(1Lmg2000-4000溶解氧DO/)(1Lmg2A段0；O段=2温度/℃5-30（13）PH值6-85BOD/TP20-30COD/TN10名称公式符号说明反应池容积V=XNSQ·o·Q----污水流量，3m/dOS----原污水中5BOD的浓度，mg/LN---BOD5污泥负荷，KgBOD5/(KgMLSS‧d)X----混合液悬浮固体(MLSS)浓度，mg/L反应池总水力停留时间t=QVV----反应池容积,3mQ-----设计流量，hm/3好氧段总氮负荷3·o·VXTNQ3V----好氧池容积，3mX-----混合液悬浮固体浓度mg/L厌氧段总磷负荷1·o·VXTPQ1V-----厌氧池容积，3m降解BOD5生成污泥量W1＝a（Sa-Se）Qa-----污泥增长系数aS----一级处理出水水质BOD的浓度，mg/LeS-----二级处理出水水质BOD的浓度，mg/L内源呼吸分解污泥量W2＝b×Vb----污泥自身氧化率，V----好氧池容积，3m曝气池混合液浓度X=rRRX1R-----污泥回流比rX-----回流污泥浓度，mg/L不可生物降解和惰性悬浮物量QSSaW)(2131S----一级处理出水水质SS的浓度，mg/L2S-----二级处理出水水质SS的浓度，mg/L剩余污泥W＝W1-W2+W3W---Kg/d单个曝气池长度L=BS单《城镇污水处理厂排放标准》序号基本控制项目一级A标准1化学需氧量（COD）502生化需氧量（BOD5）103悬浮物（SS）104总氮（以N计）155氨氮（以N计)56总磷（以P计）1(0.5)名称公式符号说明沉淀部分水面面积2/mFF=qnQmaxmaxQ----最大设计流量，hm/3n----池数，个；q----表面负荷，)/(23hmm池子直径D/mD=F4沉淀部分有效水深mh/2tqh2t----沉淀时间，h沉淀部分有效容积3/mVtVnQmax或2FhV污泥部分所需的容积3/mVV=nkTccQt)100(10024)(021maxS----每人每日污泥量，）人d/(L，一般采用0.3-0.8）人d/(LN----设计人口数，人T----两次清除污泥间隔时间，d1c----进水悬浮物浓度，2/mt2c-----出水悬浮物浓度，2/mtK-----生活污水量总变化系数-----污泥容重0----污泥含水率，%R----污泥回流比X----混合液污泥浓度，mg/LRX-----回流污泥浓度，mg/L污泥斗容积31/mV1V=)(22212135rrrrh5h----污泥斗高度，m1r----污泥斗上部半径，m2r-----污泥斗下部半径，m污泥斗以上圆锥体部分污泥容积1V/3m1V=34h（2112rRRr）4h-----圆锥体高度，mR-----池子半径，m沉淀池总高度H/mH=54321hhhhh1h-----超高，m3h----缓冲层高度，m