课程设计指导书A2O曝气池

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1、环境工程专业课程设计指导书题 目某化工园区污水处理厂工程设计学 院 化学与环境工程学院班 级10环境2W指导教师程洁红设计地点 化学与环境工程学院2013年6月一、原始资料(1)水量设计流量Q=10万ni/d (不考虑变化系数)设计进水水质 COD=370mg/LBODM度 So=210 mg/LTSSft度 Xo=180 mg/LVSS度=130 mg/L (MLVSS/MLSS=0)7TN=40 mg/LNhf-N=31 mg/LTP=5 mg/L碱度 $lk=298 mg/LpH=7.0-7.5最低水温14 C；最高水温25c(2)设计出水水质COD=60 mg/LBODM度 Se=20

2、 mg/LTSSft度 Xe=20 mg/LTN=15 mg/LNH4+-N=8 mg/LTP=1.5 mg/L二、设计内容该工业区污水处理厂主要是用于处理石油化工废水和区内生活污水。由于各个企业都具有不定量不定时排放废水，并且水质变化很大，污水厂所处理的 废水水量波动都较大，根据这一特征，可见对污水必须进行较好的预处理，活性污泥法 的处理效果较好。工艺流程图如下沉砂池T排湾排放一啦升泵站粗格栅调节油细格帆排渣排渣*初沉池A2/O 曝气池一二沉池消毒池t回流污泥I1 A2/O曝气池4.5.1设计计算2 一 .1.判断是否可米用A/O法COD370TN409 . 258TPBOD 55/2100

3、.020.06(4-28)(4-29)符合要求2 .有关设计参数(1) BOD 污泥负荷 N = 0.13 kgBOD 5/(kgMLSSd)(2)回流污泥浓度 XR = 6600mg/L(3)污泥回流比R = 100%(4)混合液悬浮固体浓度(4-30)R1X X r 66003300 mg / LR 111(5)混合液回流比TN去除率TN 0 TN eTNTNC一c,40 15100% 100%62.5%40(4-31 )混合液回流比TN1 TN100 %0.625100 %167 %10.625(4-32)取R内=200%3.反应池容积V咀NX100000210348951 m 30.1

4、3 3300反应池总水力停留时间:489511000000.49 d11 .76 h各段水力停留时间和容积:厌氧：缺氧：好氧=1:1:2厌氧池水力停留时间11 .762 .94 h(4-33)(4-34)(4-35)池容V厌148951412237 .75m3(4-36)缺氧池水力停留时间111 .7642.94 h (4-37)池容V缺148951412237.75m3(4-38)好氧池水力停留时间4.111 .7625.88 h、一一一 1 一 一.3池容 V好 - 4895124475 .5m3校核氮磷负荷好氧段总氮负荷Q TN。XV子 100000 40 3300 29371(4-39

5、)(4-40)(4-41)0.041kgTN/(kgMLSSd)符合要求厌氧段总磷负荷Q TP0XV厌(4-42)1000005330097905.0.015 kgTN /(kgMLSS d)符合要求剩余污泥量Px Ps(4-43)PxYQ S0 SekdVX r(4-44)取污泥增值系数Y=0.6，污泥自身氧化率kd=0.05,将各值带入:Px0.6 100000人0.210.020.05489513.3 0.7=11400 - 5654=5746 kg/d(4-46)Ps0 .180.0210000050 0 08000 kg / dX 5746800013746 kg / d(4-47)

6、(4-48)6.碱度校核每氧化1mgNH+-N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgN0-N产生碱度3.57mg；去除1mgBODzl生碱度 0.1mg。剩余碱度Salk=进水碱度-消化消耗碱度+反消化产生碱度+去除BOD产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.4 %计，则：每日用于合成的总氮0.124 5746712.50kg /d（4-49）即，进水总氮中有 712 50 1000（4-50）.7.13mg/L,100000用于合成被氧化的NH+-N：进水总氮量用于合成的总氮量（4-51）318 7.1315.87 mg / L所需脱硝量 40167.1316 .87 mg(4-52)需还原的硝

7、酸盐氮量：(4-53 )z 10000016.87 1N T1687 mg / L1000将各值代入:剩余碱度：SAKL12987.14 15 .873.5716.870.121020263 .49 mg / L 100 mg / L(4-55)(4-56)单组反应池长度L2719 .537.78 m8 9(4-57)可维持PH 7.27 .反应池主要尺寸反应池总容积V=48951m3;设反应池三组，单组池容:V 489513-16317 m有效水深h=6m单组有效面积:限 2719 .5m2采用8廊道式推流式反应池，廊道宽 b=9m校核:b/h = 9 / 6 = 1.5 (满足 b/h =

8、 1- 2 )(4-58)L/h =37.78 / 6 = 6.3(满足 L/h = 5- 10 )(4-59)取超高为1.0m,则反应池总高H =6+1=7m(4-60)8 .曝气系统设计计算(1)设计需氧量AORAOR去除BODB氧量-剩余污泥中BODM当量+NH+-N消化需氧量-反消化产氧量碳化需氧量:Di J0.68消化需氧量:1.42P100000 0.21 0.020.681.42 574619782 kgO2/d(4-61 )D24.6Q N 0 N e 4.612.400Px(4-62)4.6 10000031 8110004.6 0.124 5746(4-63)反消化脱氮产生

9、的氧量 ：d3 2.86NT 2.86 1685 4819.1kgO2/d总需氧量:(4-64)AOR D 1 D 2 D 3197827303 4819.122265 .3kgO2/d 927 .7kgO2 /h最大需氧量与平均需氧量之比为1: 4,则AOR max 1.4R 1.4 22265 .3 31171 .4kgO2 / d 1298 .8kgO 2/h(4-65)去除每1kgBOD的需氧量AORQ S0Se(4-66)22265.31000000.21 0.02 1.06kgO2/kgBOD5(2)标准需氧量:采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器铺设于池底，距池底 0.2m,淹没深度

10、7.8m,氧转移效率E=20%,计算温度T=25C,将实际需氧量AO暇算成标准状态下的需氧量SORSORAOR Cs20CsmT Cl1.024 T 20(4-68)所在地区实际气压一51.013 105式中：p 气压调整系数,工程所在地区实际大气压为 0.912 x 105 PaCL 曝气池内平均溶解氧，取 Cl=2 mg/L;查得水中溶解饱和度：CS（20）=9.17mg/L, Cs（25）=8.38mg/L(4-69)微孔曝气器的空气扩散气出口处绝对压为：53535 _Pb 1.013 109.8 10 H 1.013 109.8 107.8 1.785 10 Pa空气离开好氧反应池时氧

11、的百分比:21 1 EAnOt A 100%79 21 1 EA21 1 20%79 21 1 20 001000017.54 00(4-70)好氧反应池中平均溶解氧饱和度:CSm(25)CPbOS25 2.066 105425 ccc 1.785 10517.548.3852.066 10542(4-71 )标准需氧量为:10.73mg/LSOR22265.28 9.170.82 0.95 0.909 10.73 2 1.024 25 20(4-72)30436.5kgO2/d 1268.2kgO2 /h相应最大时标准需氧量：SORmax 1.4SOR 1.4 30346.5 42611.1

12、kgO2/d 1775.4kgO2/h(4-73)好氧反应池平均时供气量：G s SOR 1001268 .10021136 .7m 3/h (4-74)0.3E A0.3 20最大时供气量:Gsmax 1.4GS 1.4 21136.7 29591.3m3/h(4-75)s maxs9 .供风管道计算供风干管采用环状布置1.133 ,流量 Qs 2 Gsmax 2 29591.3 14795.7m /h 4.1m /s(4-76)流速 v=15m/s；取干管径为600mm(4-77)4 4.1 0.59m3.14 154Qs单侧供气(向单侧廊道供气)支管：q 1 Gm 29591.3 246

13、5.94m3 / h 0.685m3/s(4-78)6212流速 v=15m/s；4Q弹4 0.685管径：d j3.14 15 0.24m(4-79)取支管管径为DN250mm双侧供气(向两侧廊道供气)Qs双 1 昆” 29591.3 4931.88m3/h 1.37m3/s326(4-80)流速 v=15m/s；管径： d0.34m(4-81)3.14 15取支管管径为DN3500mm10.进水管路计算去1133流里： Qi Qmax 1562.5 781.25m /h 0.3m /s(4-82)22设流速v=2m/s管径:0.44m(4-83)混合全池污水所需功率为5 489624480

14、W进水管管径取700mm.11 .厌氧池设备选择（单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分为3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m 池容计算。(4-84)厌氧池有效容积V厌 61.2 10 8 4896m3混合全池污水所需功率为5 4896 24480W12 .缺氧池设备选择（单组反应池计算）缺氧池设导流墙，将缺氧池分为3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m 池容计算。(4-85)缺氧池有效容积V缺61.2 10 8 4896 m13 .污泥回流设备污泥回流比R=100%;污泥 回流量 Qr RQ 1 100000 100000m3/d 4166.67m3/h (4-86

15、)设回流污泥泵房一座，内设2台单螺杆泵，型号为FG105-1;控制闸门为电动蝶阀。单泵流量-1-1 3 一QR单 QR 4166.67 2083.33m /h (g (4-87)水泵扬程根据竖向流程确定14.混合液回流设备混合液回流泵混合液回流比R内=200%;混合液回流泵 设混合液回流泵2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备);-1-13单泵流量(4-88)(4-89)QR 单 - Qr 1 8333.33 2083.33m3/h4433Qr RQ 2 100000200000 m /d 8333.33m /h4.5.2本系统的空气量计算除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥

16、，空气量按回流污泥 的8倍考虑，污泥回流比R=10阴，这样提升回流污泥所需的空气量为38 1.0 100000/24 33333.33m /h(4-90)总需氧量33333.33 29591.3 62924.6m3/h(4-91)按停留时间，第一廊道为厌氧区，第二廊道为缺氧区，第三至五廊道为好氧区。按 图所示的曝气平面图布置空气管道。单池曝气池的平面面积为：61.2 X10 = 612 m 2每个空扩散器的服务面积按0.68m2计，则每个好氧池所需空气扩散器的总数为：612 3/0.68 2700个为安全计，本设计采用6720个空气扩散器。每个空气扩散器的配气量为：29591.3/6720 2

17、 2.2 3.5m3 / h (4-92)满足要求% h2108.31 9.8 1.06kPa(4-93)网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa,则总的压力损失为：5.88+1.06=6.94kPa为安全计，设计值选用 9.8kPa空压机的选定：空气扩散器安装在距曝气池池底 0.2m处，因此空压机所需压力为P= (6.0-0.2+1.0 ) X9.8=67kpa(4-94)空压机供气量最大时 33333.33+29591.3=62924.6m3/h=1048.7m3/min(4-95)曝气头数目的确定每个微孔曝气头出气量(5 m/h.个)，需微孔曝气头6720个。三组好氧池，每组设 20个曝气支管，每个支管上设置1个竖管，每个竖管设14个横管。每个横管上设置8 个曝气头，曝气头间距 0.51mx 0.97m。根据所需要的压力机空气量，决定采用LG480K 665-2型罗茨鼓风机，该空压机风压49 kPa,风量116nVmin ,选用9台。正常条件下，7台工作，2台备用；高负荷时，8台工作，1台备用。