A-O工艺污水处理工程设计

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1、 化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物,水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物的特点;且此类污水的可生化性较差（主要是化学需氧量较低和氨氮含量较高）。A/O 法生物去除氨氮原理:硝化反应：NH4+2O2NO32H+H2O 反消化反应:6NO35CH3OH（有机物）5CO27H2O6OH+3N2 化肥工业废水 A/O 法处理工艺流程：一、污水处理厂工艺设计及计算（1）中格栅 1设计参数：设计流量 Q=15000/（243600）=0。174（m3/s）=174（L/s）则最大设计流量 Qmax=0。1741.53=0.266（m3/s）栅前流速 v1=0.6m/s，

2、过栅流速 v2=0。8m/s 中格栅 进水泵房 细格栅 沉砂池 初沉池 砂 缺氧池 好氧池 二沉池 排放河道 栅渣 剩余污泥 初沉泥 剩余污泥泵房 污泥浓缩池 贮泥池 脱水机房 垃圾填埋场 工厂污水 A/0 工艺污水处理工程设计 1 栅条宽度 s=0。01m,格栅间隙 b=20mm 栅前部分长度 0.5m，格栅倾角=60 单位栅渣量1=0.05m3栅渣/103m3污水(1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式2Qmax121vB计算得:栅前槽宽mvB94.06.0266.02Qmax211，则栅前水深mBh47.0294.021(2）栅条间隙数（n）：栅条的间隙数bhvQnsinmax=)(3

3、39.328.047.002.060sin266.0条（3）栅槽有效宽度 B=s(n1）+bn=0。01(331)+0.0233=0。98m（4）进水渠道渐宽部分长度mBBL05.020tan294.098.0tan2111（1为进水渠展开角)（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL025.0212（6）过栅水头损失（h1)因栅条边为矩形截面,取k=3，则 mgvkkhh08.060sin81.928.0)02.001.0(42.23sin2234201 其中=（s/b）4/3 h0：计算水头损失 k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关，

4、当为矩形断面时=2。42（7)栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高 h2=0。3m，则栅前槽总高度 H1=h+h2=0.47+0.3=0。77m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.47+0.08+0。3=0。85(8）格栅总长度 L=L1+L2+0。5+1.0+0.85/tan=0.05+0。025+0。5+1.0+0。85/tan60=1。57m（9）每日栅渣量=Q平均日1=05.01053.12663=0.87m3/d0.2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣 A/0 工艺污水处理工程设计 2（10）计算草图如下：1进水工作平台栅条（2)污水提升泵房 1.设计参数 设计流量：Q=174L/s,

5、泵房工程结构按远期流量设计 2.泵房设计计算 污水提升前水位-4.30m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位 3.97m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程 Z=3.97（-4。30）=8。27m 水泵水头损失取 2m 从而需水泵扬程 H=Z+h=10.27m 再根据设计流量 174L/s=483m3/h，采用 2 台 MF 系列污水泵，单台提升流量 542m3/s。采用 ME 系列污水泵（8MF-13B）2 台,一用一备。该泵提升流量 540560m3/h，扬程 11.9m，转速 970r/min，功率 30kW.占地面积为 5278。54m2，即为圆形泵房 D10m,高 12m，泵房为

6、半地下式，地下埋深 7m,水泵为自灌式。计算草图如下:A/0 工艺污水处理工程设计 3 进水总管中格栅吸水池最底水位图2 污水提升泵房计算草图0.00（3）细格栅 1设计参数：设计流量 Q=174L/s 栅前流速 v1=0.6m/s，过栅流速 v2=0.8m/s 栅条宽度 s=0。01m，格栅间隙 b=10mm 栅前部分长度 0.5m,格栅倾角=60 单位栅渣量1=0.10m3栅渣/103m3污水 2设计计算（1)确 定 格 栅 前 水 深，根 据 最 优 水 力 断 面 公 式21211vBQ 计 算 得 栅 前 槽 宽mvB94.06.0266.02Qmax211，则栅前水深mBh47.0

7、294.021（2）栅条间隙数668.658.047.001.060sin266.0sinQ_max2bhvn 设计两组格栅，每组格栅间隙数 n=33 条（3）栅槽有效宽度 B2=s（n-1)+bn=0.01（331）+0。0133=0.65m 所以总槽宽为 0。652+0.21。5m（考虑中间隔墙厚 0。2m)（4)进水渠道渐宽部分长度mBBL77.020tan294.05.1tan2111(其中1为进水渠展开角)A/0 工艺污水处理工程设计 4（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL385.0212(6)过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面,取 k=3，则 mgvkkhh205.0

8、60sin81.928.0)01.001.0(42.23sin2234201 其中=（s/e)4/3 h0:计算水头损失 k：系数,格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取 k=3 ：阻力系数，与栅条断面形状有关,当为矩形断面时=2.42（7）栅后槽总高度（H)取栅前渠道超高 h2=0。3m,则栅前槽总高度 H1=h+h2=0。47+0。3=0.77m 栅后槽总高度 H=h+h1+h2=0.47+0。205+0。3=0。975m（8）格栅总长度 L=L1+L2+0。5+1。0+0。77/tan=0。77+0.385+0.5+1.0+0.77/tan60=3.1m（9)每日栅渣量=Q平均日1=1.

9、01053.12663=1.74m3/d0。2m3/d 所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下:图3 细格栅计算草图栅条工作平台进水(4）沉砂池 采用平流式沉砂池 1.设计参数 A/0 工艺污水处理工程设计 5 设计流量：Q=266L/s（按 2010 年算,设计 1 组,分为 2 格)设计流速：v=0。3m/s 水力停留时间：t=30s 2.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.330=9。0m(2）水流断面积：A=Q/v=0。266/0。25=1.06m2(3）池总宽度:设计 n=2 格,每格宽取 b=1.2m0。6m,池总宽 B=2b=2。4m（4）有效水深：h2=A/B=1。06

10、/2。4=0。44m （介于 0。251m 之间）（5）贮泥区所需容积:设计 T=2d，即考虑排泥间隔天数为 2 天，则每个沉砂斗容积:354511115.01053.12321075.0102mKTXQV（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗)其中 X1：城市污水沉砂量 3m3/105m3，K:污水流量总变化系数 1。53(6)沉砂斗各部分尺寸及容积:设计斗底宽 a1=0。5m，斗壁与水平面的倾角为 60，斗高 hd=0.5m,则沉砂斗上口宽:mahad1.15.060tan5.0260tan21 沉砂斗容积：322211234.0)5.025.01.121.12(65.0)222(6

11、maaaahVd （略大于V1=0.26m3，符合要求)（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为 0.06,坡向沉砂斗长度为maLL4.321.120.9222 则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0。063.4=0。704m 池总高度 H：设超高 h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0。44+0。704=1.44m（8）进水渐宽部分长度：mBBL43.120tan94.024.220tan211（9）出水渐窄部分长度：L3=L1=1。43m（10）校核最小流量时的流速：A/0 工艺污水处理工程设计 6 最小流量即平均日流量 Q平均日=Q/K=266/1.53=17

12、4。4L/s 则 vmin=Q平均日/A=0.1744/1。06=0。1650.15m/s，符合要求(11)计算草图如下：进水图4 平流式沉砂池计算草图出水（5）初沉池 1 初沉池的计算（辐流式）1.沉淀部分的水面面积：设表面负荷 q=1.0m3/m2h,设池子的个数为 2,则（其中 q=1。02.0 m3/m2h)F=2。池子直径：)(4.1714.347824mFD，D 取 18m.3.沉淀部分有效水深：设 t=1。5h，则 h2=qt=2。01。5=3。0m。（其中 h2=24m）4。沉淀部分有效容积：V=Qmax/ht=150001.53/（31.5）5100m3 5。污泥部分所需的容

13、积：V1 A/0 工艺污水处理工程设计 7 3621114.112242)97100(110410024)20350(5100)100(10024)(maxVmnrTccQo c1进水悬浮物浓度（t/m3）c2出水悬浮物浓度 r污泥密度，其值约为 1 o污泥含水率 6.污泥斗容积：设 r1=2m，r2=1m,=60，则 h5=(r1-r2）tg=(2-1）tg60=1。73m V1=hs/3（r12+r2r1+r22）=3.141.73/3（22+21+12）=12。7m3 7.污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积：设池底径向坡度为 0。05,则 h4=（R-r1）0.05=（162）0.05=0

14、。7m V2=h4/3(R2+Rr1+r12）=3。140.7/3(162+162+22)=213。94m3 8。污泥总容积：V=V1+V2=12.7+213.94=226.64129m3 9.沉淀池总高度：设 h1=0。3m，h3=0。5m,则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0。3+3。75+0。5+0.7+1.73=6.98m 10。沉淀池池边高度：H=h1+h2+h3=0。3+3。75+0。5=4。55m 11.径深比：D/h2=32/3。75=8.53（符合 612 范围）第四节 缺氧池 1设计参数：池深 h=4.5m,方形池 设计流量：=173。6L/s 生物脱氮系统进水总凯氏氮

15、浓度：=40g/生物脱氮系统出水总氮浓度:=15g/在 20时，取值 0.04g，对于温度的影响可用式修正，温度设为 10.A/0 工艺污水处理工程设计 8 排出生物脱氮系统的剩余污泥量:,gMLVSS/d。2.设计计算：(1)缺氧区池体容积:=0。750.5 kgMLVSSg Vn缺氧区（池）容积(m3）；Q生物反应池的设计流量(m3d)；生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度,取=3（gMLSS/L）；-生物反应池进水总凯氏氮浓度（mgL)；生物反应池出水总氮浓度（mgL）；IXv-排出生物反应池系统的微生物量(kgMLVSSg）污泥总产率系数（kgSSkgBOD5），应通过试验确定.无试验条

16、件时;系统有初沉池时取0.30。85；取0.5 活性污泥中VSS 所占比例，取0.75；So、Se生物反应池进出水五日生化需氧量浓度（mg/l）。第五节 好氧池 1 设计参数:采用推流式曝气池作为系统的好氧池。去除率：94。3%2 设计计算：（1)好氧硝化区容积：A/0 工艺污水处理工程设计 9 日产泥量为：4.984)1205.01(100035075006.01mrbtaQS kg/d 好氧区设计污泥泥龄，取 12d 采用两组好氧池,每组容积为:9900/2=4950 池深取 4。5m，每组面积 F=4950/4.5=1100 池宽取 6 米,池长为 11000/6=183.3m；B/H=

17、6/4.5=1。33，与 12 间,L/B=183。3/6=30.510，符合。每组设 3 条廊道，廊道长=183。3/3=61.1m 池超高 0.5m，总高 H=4。5+0。5=5m （2）曝气量计算:本设计采用鼓风曝气系统。(1)平均时需氧量的计算 其中：（2）最大时需氧量的计算 根据原始数据 k=1.28 （3）每日去除的 BOD5值 （3）供气量计算：采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底 0。2m 处，淹没水深 4。3m 计算温度定为 30。水中溶解氧饱和度：C)20(s=9.17mg/L；C)30(s=7.63mg/L(1）空气扩散器出口处的绝对压力（Pb)计算如下:Pb=1。

18、013105+9。8103H =1.013105+9。81034。3=1。434105Pa A/0 工艺污水处理工程设计 10(2)空气离开曝气池面时,氧的百分比按下式计算:(3)Ot=21(1-EA)/79+21（1-EA)100 EA空气扩散器的氧转移效率,对网状膜型中微孔空气扩散器，取值 12。代入 EA值,得:Ot=21(1-0。12)/79+21（1-0。12)100=18。96(3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利的温度条件考虑）按下式计算，即:C)(Tsb=Cs（Pb/2.026105+Ot/42)最不利温度条件按 30考虑，代入各值，得：C)30(sb=7。63（1.434

19、/2.026+18。96/42）=8.84mg/L（4）换算为在 20条件下，脱氧清水的充氧量，按下式计算，即：R0=R/(-C）取值=0。82;=0。95；C=2.0；=1。0 代入各值，得：R0=9.17/0。82(0.951.08.842。0）1。024)2030(=142kg/h 相应的最大时需氧量为:R0=9.17/0.82（0。951。08。84-2.0)1。024)2030(=218 kg/h(5)曝气池平均时供气量按下式计算，即：Gs=R0/(0.3EA)100 代入各值，得：Gs=142/(0。312）100=3944m3/h(6)曝气池最大时供气量:Gs=218/(0.31

20、2）100=5056m3/h（7）本系统的空气总用量:除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥量的 8 倍考虑，污泥回流比 R 取值 60%，这样提升污泥所需空气量为：80.615000/24=3000m3/h 总需气量:5056+3000=8056m3/h(4）剩余污泥量 A/0 工艺污水处理工程设计 11 W=a（1）降解 BOD 生成污泥量：（2）内源呼吸分解泥量：Wv=fx=0。753300=2475mg/L=2.475kg/m3 W2=bvx=0。055244。72.475=649.3kg/L（3)不可生物降解和惰性悬浮物量(NVSS）该部分占总 TS

21、S 的约 50%（4）剩余污泥量：W=0.338522。70.5=1406.25kg/d（7）二沉池 1。沉淀部分水面面积 F，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 )/(5.123hmmq，(其中 q=1。01.5)/(23hmm）设两座辐流式沉淀池，n=2，则有)(8.3185.1224229502mqnQF 2.池子直径)(2.208.31844mFD 3.沉淀部分的有效水深h，设沉淀时间：)(5.2ht(其中 t=1.52。5h），则 )(75.35.25.1mtqh A/0 工艺污水处理工程设计 12(3)贮泥斗容积:为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用 Tw=2h，二沉

22、池污泥区所需存泥容积：35.127660033003300245.1147)11(22)1(2mXXQXRTVrww 则污泥区高度为：mFVhw4.08.3185.1272 （4）二沉池总高度：取二沉池缓冲层高度 h3=0.4m，超高为 h4=0。3m 则池边总高度为:h=h1+h2+h3+h4=3.75+0。4+0。4+0.3=4。85m 设池底度为 i=0。05，则池底坡度降为 midbh53.005.0222325 则池中心总深度为：H=h+h5=4。85+0.53=5。38m (5）校核堰负荷：径深比 54.515.42331 hhD 05.555.423321hhhD 堰负荷：)./

23、(2)./(18.0)./(39.152314.35.1147msLmsLmdmDQ 以上各项均符合要求(6）辐流式二沉池计算草图如下：A/0 工艺污水处理工程设计 13 图6 辐流式沉淀池进水排泥出水（8)剩余污泥泵房 1。设计说明 污水处理系统每日排出污泥干重为 22303.65kg/d,即为按含水率为 99计的污泥流量 2Qw2230.365m3/d460.73m3/d19.2m3/h 2.设计选型（1)污泥泵扬程:辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）-0。4m，剩余污泥泵房最低泥位为(5.34-0.3-0。6）-4.53m,则污泥泵静扬程为 H0=4.530.44.13m,污泥输送管道压

24、力损失为 4.0m，自由水头为 1.0m，则污泥泵所需扬程为 H=H0+4+1=9.13m.（2）污泥泵选型：选两台，2 用 1 备，单泵流量 Q2Qw/25.56m3/h。选用 1PN 污泥泵 Q 7.216m3/h，H 1412m,N 3kW（3）剩余污泥泵房：占地面积 LB=4m3m，集泥井占地面积mmH3.00.321(9）浓缩池 1。浓缩池的设计：1.设计参数 进泥浓度：10g/L 污泥含水率 P199。0 每座污泥总流量：Q2303。65kg/d=230.365m3/d=9.6m3/h A/0 工艺污水处理工程设计 14 设计浓缩后含水率 P2=96.0 污泥固体负荷:qs=45k

25、gSS/（m2.d)污泥浓缩时间：T=13h 贮泥时间：t=4h 2.设计计算(1）浓缩池池体计算：每座浓缩池所需表面积:2.514565.2303swqQAm2 浓缩池直径 mAD08.814.32.5144 取 D=8.1m 水力负荷 )./(318.0)./(6.71.3365.23023232hmmdmmAQuw 有效水深：h1=uT=0。31813=4。14m 取 h1=4.2m 浓缩池有效容积:V1=Ah1=51。24.2=215。04m3(2)排泥量与存泥容积:浓缩后排出含水率 P296.0的污泥,则 Q w=hmdmQw/40.2/59.57365.2309610099100P

26、-100P-1003321 按 3h 贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：V24Q w32.407。20 泥斗容积)(322212143rrrrhV=8.2)6.06.01.11.1(32.114.322 m3 式中：h4泥斗的垂直高度,取 1.2m r1-泥斗的上口半径，取 1.1m r2泥斗的下口半径,取 0。6m 设池底坡度为 0。08，池底坡降为：h5=m236.02)2.21.8(08.0 故池底可贮泥容积：)(321112154rrRRhV =32251.3)1.11.11.31.3(3236.014.3m 故总贮泥容积为：3234320.731.651.38.2mVmVVVw（满足

27、要求）（3）浓缩池总高度：A/0 工艺污水处理工程设计 15 浓缩池的超高 h2取 0.30m，缓冲层高度 h3取 0。30m，则浓缩池的总高度 H 为 54321hhhhhH =4.2+0。30+0。30+1。2+0.236=6。236m (4）浓缩池排水量：:Q=QwQ w=7.20-2.40=4.80m3/h 图十一 污泥浓缩池简图排泥进污水（10）贮泥池 1设计参数 进泥量:经浓缩排出含水率 P296%的污泥 2Q w=257.59=115.18m3/d，设贮泥池 1座，贮泥时间 T0。5d=12h 2设计计算 池容为：V=2QwT=115.180。5=57。59m3 贮泥池尺寸（将贮泥池设计为正方形）LBH=4。04.04。0m 有效容积 V=64m3（11)脱水机房 带式压滤机：脱水后污泥含水率P4=80,成泥饼状 脱水后泥饼体积:hmdmQPPQ/96.0/036.23961008010010010018.115334344 A/0 工艺污水处理工程设计 16 泥饼运输采用TD-75型皮带运输机.