一、灵捷微电解池采用4组并联运行,每个池进水30min,反应1h,出水30min。1.池体大小污水流量Q=1000m3/d=42m3/h单组微电解池水量Q1=Q/4=14m3/h每组微电解池停留时间为1h,则水量V1=14m3取水料比为2:1,单组微电解池需要微电解材料量为V2=V1/2=7m3单组微电解池有效容积为V’=V1+V2=21m3因体积过小,钢砼池体施工不便,采用Q235的反应罐,取反应罐有效高度为3米,则可得直径为3米。灵捷微电解池为4组并联的ø3*3.5m的罐体。2、布气管道布置(1)管道选择因灵捷微电解池需要气量较小,根据以往工程经验,空气管道主管采用ø63PVC管道,4根支管采用ø32PVC管道,支管上均安装手动阀门和气动(电动)阀门,以达到接入自控系统目的。(2)管道开孔为使布气均匀,罐内采用“日”字形布置,布气管道中心线为ø1.5m的圆周,圆周上每隔300mm开两个45。斜向下的ø6圆孔,整个圆周均布;布气管道中间横管上每隔200mm开两个45。斜向下的ø6圆孔,详见图纸。3、布水管道布置(1)管道选择灵捷微电解池进水采用水泵送水,水泵流量选用42m3/h(扬程根据现场具体情况而定),根据Q=πr2v/4,取流速为v=2.5m3/h,则r=77,取进水管道DN80,PVC管道为ø90。主管与4根支管均采用ø90PVC管道,支管上均安装手动阀门和气动(电动)阀门,以达到接入自控系统目的。(2)管道开孔为使布水均匀,罐内采用环形布置,布气管道中心线在布气管道的外围,靠近罐体一侧,两管道中心线间隔150mm,环形管道上每隔100mm开两个45。斜向下的ø20圆孔,整个圆周均布。二、SBR池的设计1、水质:项目进水出水COD(mg/l)150050BOD(mg/l)525(S0)10(Se)SS(mg/l)15010TN(mg/l)4515NH4-N(mg/l)355TP(mg/l)40.5平均最低温度12pH7.02.参数选取2.1运行参数生物池中活性污泥浓度:XVSS=2800mgMLVSS/l挥发性组分比例:fVSS=0.7(一般0.7~0.8)2.2碳氧化工艺污泥理论产泥系数:Y=0.6mgVSS/mgBOD520℃时污泥自身氧化系数:Kd(20)=0.061/d2.3硝化工艺参数硝化菌在15℃时的最大比生长速率:μm(15)=0.471/d好氧池中溶解氧浓度:DO=2.0mg/lNH4-N的饱和常数(T=Tmin=12℃):KN=10(0.051×T-1.158)=0.28mg/l硝化菌的理论产率系数:YN=0.15mgVSS/mgNH4-N20℃时硝化菌自身氧化系数:KdN(20)=0.041/d安全系数:FS=2.5氧的饱和常数:KO=1.0mg/l二.好氧池工艺设计计算1、参数修正Kd(Tmin)=Kd(20)×1.05(Tmin-20)=0.0411/dμm=μm(15)×e0.098(Tmin-15)×[1-0.833×(7.2-pH)]×[DO/(DO+KO)]=0.3311/dKdN(Tmin)=KdN(20)×1.05(Tmin-20)=0.0271/d2、计算设计泥龄最大基质利用率:k’=μm/YN=2.21mgBOD5/(mgVSS﹒d)最小硝化泥龄:tcmin=1/(YN×k’-KdN)=3.29d设计泥龄:tc=Fs×tcmin=14.8d3、污泥负荷硝化污泥负荷:Un=(1/tc+KdN)/YN=0.63mgNH4-N/(mgVSS﹒d)出水氨氮浓度:由UN=k’×[Ne/(KN+Ne)]得Ne=UN×KN/(k’-UN)=0.11mg/l碳氧化污泥负荷:US=(1/tc+Kd)/Y=0.18mgBOD5/(mgVSS﹒d)4、好氧池容积计算BOD氧化要求水力停留时间:Tb=(So-Se)/(US×XVSS)=1.02d=24.5hBOD5表观产率系数:Yobs=Y/(1+Kd×tc)=0.37mgVSS/mgBOD5硝化细菌在微生物中占的百分比:硝化的氨氮量Nd=TN-0.122Yobs(So-Se)-Ne-0.016YobsKdtc(So-Se)=38.6mg/l硝化菌百分比fnfn=Yn*Nd/Yobs(So-Se)+Yn*Nd+0.016YobsKdtc(So-Se)=0.11硝化水力停留时间TnTn=Nd/(Un*XVSS*fn)=0.38d=9.18hTb>Tn,取好氧池水力停留时间为Tb,即49h。生物池容积:V=Q*T/24=1020m35、SBR池尺寸计算反应池个数n1=4个,周期时间t=6h,周期数为n2=4,每周期处理水量62.5m3。每周期分为进水、曝气、沉淀、排水4个阶段。其中进水时间为te=24/n1n2=1.5h。每组有效容积为255m3设计每池尺寸:长(L)*宽(B)*高H)=10m*5m*5.5m(有效水深5m)曝气池滗水高度h1=Q/(3600n1n2LB)=1.25m根据滗水器性能,排水时间为td=0.5h。安全水深h2=0.5m,污泥界面沉降速度u=1.33m沉淀时间为ts=(h1+h2)/u=1.3h曝气时间ta=t-te-ts-td=2.7h反应时间比e=ta/T=0.456、曝气量计算设计需氧量包括以下3部分:(1)氧化BOD和污泥需氧量AOR1进水BODS0=525mg/L,出水氨氮BODSe=10mg/L,AOR1=a,Q(-Se)+eb,XVSSV=394其中,有机物氧化系数a,=0.5;污泥需氧系数b,=0.12(2)硝化氨氮需氧量AOR2进水总氮N0=45mg/L,出水氨氮Ne=5mg/L,AOR2=4.6(Q(N0-Ne)/1000-0.12eVXVSS/tc)=133kg/d(3)反硝化产生的氧量AOR3进水总氮N0=45mg/L,系统共去除的氨氮TNe=30mg/LAOR3=2.86(Q(TN0-TNe)/1000-0.12eVXVSS/1000tc)=11kg/d总需氧量AOR3=AOR3+AOR3-AOR3=543kg/d=22.6kg/h夏季平均温度为25℃,冬季平均温度为20℃,则:Cs(20)=9.17mg/LEa=20%;a=0.85;β=0.95;空气量为:Q,=AOR*Cs(20)/0.3αEa{βCsb(25)-C}*1.02425-20=9.69m3/min风机风压选择,因水深5m,当地大气压P为0.91*105Pa,其绝对压力为Pb=P+9.8*103H=1.4*105Pa。7曝气系统计算风机气量为9.69m3/min,根据Q=πr2v/4,取流速v=10m/s,则空气主管为DN150;每两池公用一根支管,则,支管管径为DN100,每池中有两组曝气器,每组支管为DN50,每组为36个曝气头,均布,间隔800mm,每池72个,共需要288个曝气头,型号为ø215膜片式微孔曝气头。8、出水管道设计滗水器出水管道汇总到总管后进入二沉池,根据Q=πr2v/4,取流速v=1m/s,则出水主管为DN125。三、二沉池1、二沉池取二沉池表面符合q=1.25m3/m2h;则二沉池表面积A=Q/q=41.7m2根据A=πD2/4,D=6.5m2、进水管道进水管道为DN125mm。3、沉淀池出水槽沉淀池出水槽宽度取400mm4、沉淀部分有效水深h2设沉淀时间t=2h,h2=qt=2m5、污泥区容积,设计采用周边传动刮吸泥机排泥,污泥区容积按照2h贮泥时间确定V=2T(1+R)QX/24(X+Xr)=71.4m3Xr为二沉池底流生物固体浓度,10000mg/L;X为SBR池中悬浮固体浓度,4000mg/L;6、污泥区高度h4污泥斗高度设池底的径向坡度为0.1,污泥斗底部直径D1=3.6m,D2=2m,倾角为600,则h4,=(D1-D2)tan600/2=1.4mV1=πh4,(RD12+D1D2+D22)/12=9m3圆锥体高度:h4,,=0.05(D-D1)/2=0.15mV2=πh4,,(D2+D1R+D12)/12=3m3竖直段污泥部分的高度:h4,,,=(V-V1-V2)/A=1.4m污泥区的高度h4=h4,+h4,,+h4,,,=2.95m7、沉淀池的总高度H设超高h1=0.5m,缓冲层高度h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4=5.95m8、中心进水导流筒设导流筒内流速v1=0.6m/s根据Q=D32πv1/4(1+R)D3=0.2m稳流桶,稳流桶内下降流速v3=0.03m/s,稳流桶内水流面积f:f=(1+R)Q/v3=0.58m2因中间导流筒需要承受刮吸泥机的重量,设计导流筒为钢筋混凝土材质,厚度为0.3m,根据f={D42-(D3+0.3*2)2}π/4稳流桶直径D4=1.2m,碳钢材质。5排泥量计算污泥有机部分产量W1=Yobs*(So-Se)*Q/1000=444kg/d污泥惰性部分产量W2=ηss*SSo*Q/1000=825kg/d总悬浮物TSS惰性组份比例ηss取55%污泥硝化部分产量W3=Yn*(NHo-NHe)*Q/1000(1+tc*KdN)=21.43kg/d活性污泥总产量W'=W1/fvss+W2+W3-SSe*Q/1000=1280.72kg/d污泥的综合产率W'/[(So-Se)*Q/1000]=1.07kgDS/kgBOD