A2O计算说明书

A2/O工艺计算说明书1.概述城市污水处理厂的污水主要是来自居民生活污水和市区内的工业废水，该工业废水在排入市政管网之前已经过适当处理，并达到国家二级排放标准，可直接排入污水处理厂进行进一步处理。该生活污水和工业废水经市政排水管网固定排放口收集。假定污水中主要是可溶性有机物、氮、磷等，而且有机物的浓度不是特别高，可生化性较好，在处理时需要考虑常规的脱氮除磷。根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）确定该城区水质特点为：设计水质BODCODSSTNTPmg/L240400250408污水排放的要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，则出水水质特点为：控制指标BODCODSSTNTP含量（≤mg/L）2060202012.工艺选择和评价在活性污泥法中，根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）推荐对于设计流量小于10×104m3/d的城市污水处理厂可以采用氧化沟法、A2/O法进行处理。由于氧化沟对于脱氮除磷效果不是很好，而且占地比较大。所以应选用A2/O工艺进行生化处理。A2/O工艺是污水处理工艺中的应用典范，它由脱氮工艺和除磷工艺综合起来的一种能够起到同步脱氮除磷作用的污水处理工艺。它是传统活性污泥工艺、生物脱氮除磷工艺的综合体，并具有优良的BOD降解和脱氮除磷的效果，其工程投资低，且有丰富的、可借鉴的设计运行经验，所以在国内外城市污水处理厂经常被采用。A2/O工艺原理是有机氮通过氨化作用转变为氨氮，好氧下继续发生硝化转变为亚硝态氮和硝态氮，含有硝态氮与原污水一起从好氧池流到进行反硝化脱氮作用的缺氧区；磷在厌氧条件下被聚磷菌释放，在好氧区又被聚磷菌吸收，达到除磷目的；污染物在好氧区被氧化降解，去除COD和BOD5。根据A2/O脱氮除磷工艺主要设计参数来考查该城区污水是否可采用A2/O工艺。A2/O脱氮除磷主要设计参数设计项目要求数值BOD5污泥负荷0.13~0.2好氧段总氮负荷小于0.05厌氧段总磷负荷小于0.06溶解氧浓度DO（mg/L）好氧区域大于2厌氧池COD:TN大于8总水力停留时间t8~11h污泥回流比R0.5~1.0混合液回流比R内1.0~3.0厌氧池TP:BOD5小于0.06由上可知：本城区污水处理设计中COD/TN=400/20=20＞8（符合要求）TP/BOD5=8/240=0.033＜0.06（符合要求）故可采用A2/O工艺。3.工艺参数和设计计算3.1工艺参数本设计流量为：Qmax=200000m3/d。因其流量过大，需设计两组A2/O生物池来调节水量。即每组池体流量为：Q1=Qmax/2=100000m3/dBOD5去除负荷N=0.16kgBOD5/kgMLVSS回流污泥浓度Xr=6000mg/L污泥回流比R=100%池体悬浮固体浓度LmgXRRXr/30001TN去除率η=50%，则混合液内回流比%1001内R3.2设计计算：3.2.1反应池参数设计反应池的体积NXSSVeO)(Q1单3m45833300016.0)20240(100000反应池停留时间h9.10100000458331tQV单，取整为T=11h。反应池各段水力停留时间：T厌氧:T缺氧:T好氧=1：1：3，则T厌氧=2.2h；T缺氧=2.2h；T好氧=6.6h相应的各段池子的体积为：厌氧池V厌氧=9166.6m3≈9200m3缺氧池V缺氧=9166.6m3≈9200m3好氧池V好氧=27499.8m3≈27600m33.2.2反应池尺寸设计（1）厌氧池尺寸：工作水深取为h=4.5m。厌氧池容积:V厌氧=9200m3则厌氧池面积：A=V/h=9200/4.5=2044m2池宽取40m，则池长L=F/B=2044/40=51.1m，取整为52m。设2廊道式厌氧池。设置保护高0.5m，故池总高为H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。（2）缺氧池尺寸：工作水深取为h=4.5m。缺氧池容积：V厌氧=9200m3则缺氧池面积：A=V/h=9200/4.5=2044m2。选取B为40m，则池长L=F/B==51.1m，取整为52m。保护高设计为0.5m，故池总高为H=h+0.5=4.5+0.5=5.0m。（3）确定曝气池各部位尺寸曝气池容积:V好氧=27600m3池深H=4.5m,则平面面积A=27600/4.5＝6133m2选取B=8m，则宽度与高度比值78.15.48，(满足HB=1~2)池长L=F/B=6133/8=767m采用8廊道式布置的曝气池，则每廊道长：L1＝L/8=767/8=110m，L1/B=110/8=13.75（满足L/B10）取超高0.5m，则池总高为H=4.5+0.5＝5.0m。3.3.3校核氮磷负荷及污泥量（1）好氧区总氮负荷为：dkgMLSSkgTNXVTNQ/048.0276003000401000000好氧0.05(符合设计要求)（2）厌氧区总磷负荷为：dkg/kg029.0920030008100000P0MLSSTNXVTQ厌氧0.06(符合设计要求)（3）剩余污泥量ΔX：21XXX式中：ed1e01)(XVKQSSYX）（e0125.0SSSSQX取自氧率Kd值为0.05，增殖常数Y值为0.4，代入计算得：dkgX/19251dX/kg115002则：dX/kg13425115001925湿污泥量确定：设生物池剩余污泥的含水率为99.4%，则剩余污泥量为：241000-1ΔX）（PQSh/m23.93241000%4.99-1134253）（3.2.4池体进、出水构筑设计（1）进水管单反应池的进水管设计流量：Q1=100000m3/d=1.16m3/s。管道流速v=1m/s。管道过水断面积为：A=Q1/v=1.16÷1=1.16m2。则管径为：A4dmm121516.14，取DN=1500mm。回流污泥管：设计流量sRQQ/m104.03r单池，管道内流速v=0.8m/s。管道直径vQDr4nm407.014.38.0104.04，取DN=400mm。（2）回流污泥管单反应池回流污泥管设计流量为：QR=R*Qs=1.0*93.23m3/h=93.23m3/h。管道流速取v1=0.8m/s。管道过回流液断面积为：A=QR/v=93.23÷3600÷0.8=0.032m2。则管径为：Ad4mm202032.04，取DN=250mm。（3）进水井反应池进水孔过流量为：Q2=(1+R内)Q1=(1+1)*1.16=2.32m3/s孔口流速：v=0.70m/s孔口过水断面积为:A=Q2/v=2.32÷0.70=3.31m2孔口尺寸取为：1.8m×1.8m进水井构筑设计尺寸：2.5m×2.5m（4）出水堰及出水井按矩形堰口计算公式：1.55.131.86bH242.0bHgQ流量Q3=Q1(1+R+R内)=3.48m3/s堰宽b=8.0m，堰上水头损失H为：H=0.38m出水孔过流量为：Q4=Q3=3.48m3/s孔口流速v=0.8m/s孔口过水断面积为：A=Q4/V=3.48÷0.8=4.35m2（5）出水管反应池出水管设计流量为：Q5=Q3=3.48m3/s管道流速v=0.8m/s管道过水断面为：A=Q5/v=3.48÷0.8=4.35m2则管径为：A4dmm235335.44，取DN=2500mm3.2.5曝气系统的计算与设计需气量计算（本设计采用鼓风曝气系统）本设计最大流量Qmax=200000m3/d=2.32m3/s平均流量为dsKzQQ/m153792/m78.13.132.233max（1）平均需氧量计算公式为：好氧VXSSQOb'2)('ae02查表（《污泥系统不同运行方式的a’，b’值》）得:a’=0.5,b’=0.18，代入各值:1000)20240(1537925.02O2760021000300018.0hkgd/9.1946/kg1.46725（2）最大时需氧量计算根据上面计算带入各值得：27600*2*10003000*18.01000)20240(*200000*5.0(max)2Ohkgd/7.2158/kg51808（3）每日去除的BOD值dBOD/kg440001000)20240(*2000005（4）去除每千克BOD5的需氧量值BODOOkg/kg06.1440001.4672522（5）最大时需氧量与平均时需氧量之比：11.11.46725518082)max(2OO3.2.6供气量的设计计算本设计采用鼓风曝气系统，使用网状膜型中微孔空气扩散器，其敷设条件为：在30℃的温度下离底高0.2米，其上面水深4.5米。并由经验选取空气扩散装置型号为Wm-180型。此扩散装置特点：较高的氧利用率、均匀的布气状况，简易的构造方式，通畅的扩散形式，且维护与管理方便易行。本型号扩散器的氧利用率可达13％左右，单位服务面积达0.5平方米，动力效率为每千瓦可产生2.7-3.7千克氧气，性能合理。查氧相关溶解度表知，水中不同温度下溶解氧饱和度为：Cs(20)=9.17mg/LCs(30)=7.63mg/L（1）扩散器出口压力值Pb：HPP30b108.9其中：P0---标准大气压1.013*105H---装置水没深度，即4.5ma10454.1a5.4108.910013.1535bPPP（2）曝气池液体中氧饱和度均值（最不利的30℃温度条件），即：）4210026.2(t5)(OpCsCbTsb其中，CS---最不利30℃条件下的水中DO饱和度mg/L。则LmgCsb/98.84231.1910026.210454.1(63.755)30(）（3）空气扩散装置产生的空气脱离曝气池表面时，氧的百分比：%100-12179-121t）（）（AAEEO其中，EA---装置的氧转移效率，对于本空气扩散器，EA取0.1。代入得：%31.19%1001.0-121791.0-121t）（）（O（4）折算为20℃下，脱氧后水的氧气，即：20)30()20(0024.1)(TSSCCRCR取值∂＝0.83，β＝0.95，C=2.0，ρ=1.0;代入各值，得：R0=1595.4kg/h，取1600kg/h。相应的最大需氧量为：kg/h1773024.1)0.298.80.195.0(83.017.99.13282030(max)0R取1800kg/h。（5）曝气池的平均供氧量:hmERGAS/1032.5100103.04.15951003.0340（6）曝气池最大供氧量：hmERGAS/1091.5100103.017731003.034max(max)（7）每立方米污水供气量为：污水空气3/33.8241537921032.54mm3.2.7空气管系统计算找出一条距离最远管路作为此系统计算管路，并相应列表计算。按单组曝气池铺设通气管。设单一干管在廊道隔墙上，共设8根，每干管10对配气竖管，全池共设160根竖管，单组曝气池最大曝气量为：4343S11G(max)5.9110m/h=2.9610m/h22每根竖管供气量为：hm/31851601096.24单组曝气池总平面面积为6133m2。以0.49m2单一扩散设备曝气面积来设计，则所需扩散设备的总个数为：1251649.06133个为安全起见，需13000个空气扩散设备被应用于本设计，故单一竖管空气扩散装置的数量为：8216013000个。单一空气扩散装置输配气量为：hm/328.2130001096.24将布置好的空气管路及空气扩散器进行设计，计算出本系统的总压力损失值约为：12(hh)7