ao计算说明书

1、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：BODCODSSTNTPmg/L240400250408B标准，则出水水质特点为：GB 18918-2002控制指标BODCODSSTNTPmg/l206020201

2、2.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10Xl04m3/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

3、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BOD5污泥负荷0.130.2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 : TN8总水力停留时间t811h污泥回流比R0.51.0混合液回流比R内1.03.0厌氧池TP : BOD5小于

4、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：Qi=Qmax /2=100000 m3/dBOD5去除负荷 N=0.16kg BOD5/kg MLVSS回流污泥浓度Xr=6000mg/L污泥回流比R=100%R池体悬浮固体浓度 X =Xr =3000mg/L1 RnTN去除率4=50%则混合液内回流比R内=

5、100%3.2设计计算：3.2.1 反应池参数设计反应池的体积 V.二.（）=100000 （240 一20） :45833m3NX0.16 父 3000反应池停留时间t = " = 45833 =10.9h ,取整为T=11h0 Q1 100000反应池各段水力停留时间：T厌氧：T缺氧:T好氧=1: 1: 3,贝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=9200 rm缺氧池 V 缺氧=9166.6m3=9200 rm好氧池 V 好氧=27499.8m3= 27600 m3.2.2 反应池尺寸设计(1)厌

6、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

7、曝气池容积：V好氧=27600 m3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 =1.78,(满足旦=12)4.5H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:Li= L/8=767/8=110m, Li/B=110/8=13.75 （满足 L / B >10）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：Q *TNg100000 40XV子氧3000 27600=0.048kgTN / kgMLSS d <0.05 （符合设

8、计要求）(2)厌氧区总磷负荷为:Q "0 = 100000 8 = 0.029kgTN/kgMLSS d <0.06 （符合设计要求） XV厌氧3000 M 9200(3)剩余污泥量AX:X =/母1 X2式中：X1 =Y （S0 -Se） Q1 - Kd V XeX2 =0.5Q1 父(SS0 -SSe)取自氧率Kd值为0.05,增殖常数Y值为0.4,代入计算得:X1 =1925kg/dX2 = 11500kg/d则：X =1925 11500 =13425kg/d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:AX(1-P) 1000 2413425(1

9、-99.4%) 1000 24=93.23m3/h3.2.4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=1 m/so管道过水断面积为：A=Q"v=1.16 21.16 m2则管径为:= 1215mm ,取 DN= 1500 mm。回流污泥管：设计流量Qr =Q单才R =0.104m3/s ,管道内流速v=0.8m/s管道直径Dn =母=厝界HO7m '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

10、道过回流液断面积为：A=Qr/v=93.23 36000.8=0.032 m2 。,4A4父0 032一则管径为:d = J =1= 202mm ,取 DN= 250 mm。(3)进水井反应池进水孔过流量为：Q2=(1+R内)Qi= (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=3.31 m2孔口尺寸取为：1.8m M.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：Q3 =0.42、2gbH1.5 =1.86bH1.5流量 Q3=Qi(1+R+R 内)=3.48 m3/s堰宽

11、b=8.0m,堰上水头损失 H为：H=0.38m出水孔过流量为：Q4=Q3=3.48 m3/s孔口流速v=0.8m/s孔口过水断面积为：A=Q4/V=3.48 0.8=4.35 m2(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=0.8 m/s管道过水断面为：A=Q5/ v=3.48 0.8=4.35 m2则管径为:取 DN =2500 mm3.2.5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=2.32m/s平均流量为 Q =Qmx =- = 1.78m3/s = 153792m3/dKz 1.3(1)平均

12、需氧量计算公式为：。2 = a'MQ M (So - Se) + 2b火X M V好氧查表(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:O2=0.5153792 (240 -20)10003000 0.182 276001000=46725.1kg/d = 1946.9kg/h(2)最大时需氧量计算 根据上面计算带入各值得:O2 (max)= 0.5*200000* (240 - 20)10003000 0.18* 2* 276001000-51808kg/d -2158.7kg /h(3)每日去除的 BOD 值

13、BOD5 = 200000* (240-20).44000kg/d 1000(4)去除每千克 BOD5 的需氧量值 AO2 = 46725.1 =1.06kgO2/kgBOD44000(5)最大时需氧量与平均时需氧量之比：O2 51808 =1.11O2 46725.13.2.6 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，具敷设条件为： 在30c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

14、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/L Cs(30)=7.63mg/L(1)扩散器出口压力值Pb： _3Pb = P0 9.8 10 H其中：Po-标准大气压1.013*105H-装置水没深度，即4.5m_5_35Pb =1.013 105 9.8 103 4.5Pa =1.454 105Pa(2)曝气池液体中氧饱和度均值(最不利的30c温度条件)，即：Csb(T) =Cs(pb-5 宜)2.026 10542其中，Cs-最不利30c条件下的水中DO饱和度

15、mg/L。一 5 一一-r1 454 1019 31贝 UCsbg =7.63(.454 105=8.98mg/L2.026 1042(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:Ot21 父(1 - Ea) A 100%79 +21 父(1-Ea)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：Ot = 21(1-0.1)100% =19.31%79+21 m(1-0.1)(4)折算为20c下，脱氧后水的氧气，即:R0RCs(20)S(30) -C) 1.0242取值？ = 0.83, 片 0.95, C=2.0, p =1.0;代入各值，得：R°=

16、1595.4kg/h,取 1600kg/h。相应的最大需氧量为：R0(max)=1773kg/h1328.9 9.170.83(0.95 1.0 8.98 -2.0) 1.02430-0取 18O0kg/ho(5)曝气池的平均供氧量：GsRo0.3Ea1595.44 3 -100 = 100 =5.32 10 m /h0.3 10(6)曝气池最大供氧量:R1773Gs(max)=ma 100 = 100 = 5.91 104m3/hS( )0.3Ea0.3 10(7)每立方米污水供气量为：5.32 1024 = 8.3m3空气/ m3亏水1537923.2.7 空气管系统计算找出一条距离最远管

17、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：1 1-GS(max)5.91 104m3/h=2.96 104m3/h2 24每根竖管供气量为：2.96 10 =185m3/h160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：6133人=12516 个0.49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：13000 =82个。160 4单一空气扩散装置输配气量为:2 96 10

18、 一 = 2.28m3/h13000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：” (hi h2)=721.35Pa网状膜空气扩散器的压力损失为 5.88kPa,则总压力损失为：6601.4P&为安全起见，设计取值8.0千帕。曝气池底0.3米处设置空气扩散设备。因此，鼓风机设计压力为：P V(4.5 - 0.3 1.0) 8.0 -50.96kPa鼓风机最大时供气量：5.91 104m3/h,平均时供气量：5.32 X04m3/h。由以上所得设计数据，查表选用8台RG-400型鼓风机(5用3备)，然后再 根据所需来设计鼓风机房。3.2.8设备选择(1)厌/缺氧设备选择厌氧段设4台功率为