生物接触氧化池设计计算

1、生物接触氧化池设计 一、接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构成，具体结构如 图所示。图3-3生物接触氧化池的构造示意图生物接触氧化池设计要点:(1) 生物接触氧化池一般不应少于 2座;(2) 设计时采用的B0D5负荷最好通过实际确定。也可以采用经验数据，一般处理城市污水可用1.01.8kgBOD5/(m3 d，处理B0D5< 500mg/L的污水时可用1.03.0 kgBOD5/(m3 d ;(3) 污水在池中的停留时间不应小于 12h (按有效容积计)；(4) 进水BOD5浓度过高时，应考虑设出水回流系统;(5) 填料层高度一般大于3.0 m，当采用蜂窝填料时，应分层

2、装填，每层高度为1 m，蜂窝孔径不小于25 mm ;当采用小孔径填料时，应加大曝气强度，增加生物 膜脱落速度；(6) 每单元接触氧化池面积不宜大于25m2，以保证布水、布气均匀；(7) 气水比控制在(1015: 1。因废水的有机物浓度较高，本次设计采用二段式接触氧化法。设计一氧池填料高取3.5m，二氧池填料高取3m。3.5.1 填料容积负荷Nv=0.2881Se0.7246=0.2881*9.240.7246=1.443 kgBOD5/(m3*d式中Nv接触氧化的容积负荷,kgBOD5/(m3*d;Se-出水 BOD5 值,mg/l3.5.2 污水与填料总接触时间t=24*S0/(1000*

3、Nv=24*231/(1000*1.443=3.842(h式中S0 进水BOD5值，mg/L。设计一氧池接触氧化时间占总接触时间的 60：t1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h设计二氧池接触氧化时间占总接触时间的40：t2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h3.5.3 接触氧化池尺寸设计一氧池填料体积 V1V1=Q t1=1500*2.305/24=144m3一氧池总面积 A1- 总:A1-总=V1/h1-3=144/3.5=41.2(m2>25 m2一氧池格数 n 取 2 格,设计一氧池宽 B1 取 4 米,那么池长 L1:L1=144/(3.5*4=10.3m0

4、.3剩余污泥量：在?生物接触氧化池设计规程?中推荐该工艺系统污泥产率为0.4 kgDS/kgB0D5，含水率 96% 98%。本设计中，污泥产率以 Y= 0.4kgDS/kgBOD5，含水率97 %。那么干污泥量用下式计算：WDS=YQ(S0-Se+(X0-Xh-XeQ式中WDS污泥干重，kg/d ;Y 活性污泥产率， kgDS/kgBOD5 ；Q污水量，m3/d ;SO 进水 BOD5 值，kg/m3 ;Se出水 BOD5 值，kg/m3 ;X0进水总SS浓度值，kg/m3 ;Xh进水中SS活性局部量，kg/m3 ;X 出水SS浓度值，kg/m3 ;。设该污水SS中60 %可为生物降解活性物

5、质，泥龄 SRT取5d，那么一氧池污泥干重：WDS= 0.4*1500*5* (0.231 - 0.0462) + (0.126 0.126*0.6 0.027) *1500 X 5 =648.9(kg/5d)污泥体积：QS= WDS/(1-97%=648.9/(1000*0.03=21.62m3泥斗容积计算公式Vs=(1/3*h(A '+A''+sqr(A'*A''式中Vs泥斗容积，m3;h泥斗高，m ；A'泥斗上口面积，m 2 ;A'泥斗下口面积， m 2 ；设计一氧池泥斗高2.0m，泥斗下口取1.0m x 1.0m, 那么一

6、氧池泥斗体积：Vs1=(1/3*2.0*(41.2+1.0+sqr(41.2*1.0=32.4(m3>21.63 m3一氧池超高h1-1取0.5m，稳定水层高h1-2取0.5m，底部构造层高h1-4取0.8m，那么一氧池总高H1:H仁 h1-1+h1-2+h1-3+h1-4+h泥斗=0.5+0.5+3.5+0.8+2.0=7.3(m那么一氧池尺寸: L1* B1* H1=10.3m*4.0m*7.3m二氧池填料体积 V1V2=Q t2=1500*1.573/24=98.3m3二氧池总面积 A1- 总:A2-总=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m2>25 m2二氧池格数 n

7、同样取 2 格 ,设计二氧池宽 B1 取 4 米,那么池长 L2:L2=32.8/4=8.2m设该污水SS中60 %可为生物降解活性物质，泥龄 SRT取5d , 那么二氧池污泥干重:WDS= 0.4*1500*5* (0.0462 0.00924) + (0.0378 0.0378*0.6 0.01134)*1500 X 5=139.23 ( kg/5d )污泥体积：QS= WDS/(1-97%=139.23/(1000*0.03=4.64m3本设计接触氧化池泥斗高0.9m，泥斗下口取0.5m X 0.5m, 那么二氧池泥斗体积：Vs2=(1/3*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8

8、*0.25=10.77( m3>4.64 m3二氧池超高h2-1取0.5m，稳定水层高h2-2取0.5m，底部构造层高h2-4取0.8m，那么一氧池总高H2:H2=h2-1+h2-2+h2-3+h2-4+h 泥斗 2=0.5+0.5+3+0.8+0.9=5.7(m那么二氧池尺寸: L2* B2* H2=8.2m*4.0m*5.7m一氧池污泥和二氧池污泥集合。污泥量=21.63+ 4.64= 26.27 m3，选用DN175mm 排污管，流速=0.7m/s，i = 0.56% 排泥时间=3.57min。校核BOD负荷BOD 容积负荷为:I=QS0/(V1+V2*1000=1500*231/

9、(144+98.3*1000=1.43kg/(m3*dBOD 去除负荷为:I'=Q(S0-Se/(V1+V2*1000 =1500*(231-9.24/(144+98.3*1000=1.37kg/(m3*d均符合设计要求。3.5.5 填料选择计算本设计采用YCDT立体弹性填料，丫CDT型立体弹性填料筛选的聚烯烃类和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用 特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插着固着在耐腐、高强度的中心绳上，由于 选材和工艺配方精良，刚柔适度，使丝条呈立体均匀排列辐射状态，制成了悬挂式 立体弹性填料的单体，填料在有效区域能立体全方位

10、舒展满布，使气、水、生物膜 得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能在运行过程中获得愈来愈大的比外表积，又 能进行良好的新代，这一特征与现象是国目前其他填料不可比较的。由于该填料独特的结构形式和优良的材质工艺选择，使其具有使用寿命长、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击，处理效果显著、运行管理简便、不堵塞、不结团和价格低廉等优点。YCDT 型立体填料与硬性类蜂窝填料相比，孔隙可变性大，不易堵塞；与软性类填料相比，材 质寿命长，不粘连结团；与半软性填料相比，比外表积大，挂膜迅速、造价低廉。 因此，该填料可确认是继各种硬性类填料、软性类填料和半软性填料后的第四代高 效节能新颖填料。

11、YCDT型立体填料材质特征26如表3-2所示结构部件材质比重断裂强力拉伸强度(MPa连续耐热 温度CC脆化温度(C耐酸碱稳定性丝条聚烯烃类0.93120N> 3080-100-15稳定中心绳(聚酰胺0.9571.4DaN> 1580-100-15稳定表 3-2YCDT 填料材质特性主要技术参数：填料单元直径： 150mm 丝条直径： 0.35mm安装距离：150mm成膜后重量：50100kg/m3填料上容积负荷：2-3kgCOD/m3 d比外表积： 50 300m2/m3 空隙率： >99 填料安装：一段接触氧化池填料安装的根数：长： 0.15*(n+1=5.15 n=34宽

12、： 0.15*(n+1=4.0 n=26那么一段接触氧化池填料安装根数：(34*26*2 = 1768根 二段接触氧化池填料安装的根数：长： 0.15*(n+1=4.1 n=27宽： 0.15*(n+1=4.0 n=26那么二段接触氧化池填料安装根数：(27*26*2 = 1404根氧化池共有填料 :1768+1404=3172 根填料安装：采用悬挂支架，将填料用绳索或电线固定在氧化池上下两层 支架(10cm )上，以形成填料层。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成, 栅孔尺寸与栅条距离与填料安装尺寸相配合。3.5.6 接触氧化池需气量计算Q 气=D0*Q=18*1500=27000( m3/

13、d=18.75 (m3/min式中 Q 气需气量 ,m3/d,D0 1m 3污水需气量，m3/m3，般为1520 m3/m3 ;Q污水日平均流量，m3/d一氧池需气量：Q1-气=0.6 Q 气=0.6*18.75=11.25 (m3/min二氧池需气量：Q2-气=0.4 Q 气=0.4*18.75=7.5 (m3/min接触氧化池曝气强度校核：氧池曝气强度：Q1-气/A1=5.25/(41.2/2=0.25m3/( m 2*mi n=15.3m3/( m 2*h二氧池曝气强度：Q2-气/A仁32.8/2=16.4m3/( m 2*min=12.8m3/( m 2*h二池均满足?生物接触氧化法设

14、计规程?要求围的 1020 m3/( m 2*h .综合以上计算，接触氧化池总需气量 Q气=18.75 m3/min，加上15%勺工程预算QS=18.75*(1+15%=21.56 m3/min据资料，经济的厌氧池高度一般为 46m，并且大多数情况下这也是系统优 化的运行围。厌氧池的池形有矩形、方形和圆形。圆形厌氧池具有结构稳定的特 点，但是建造圆形厌氧池的三相别离器要比矩形和方形的厌氧池复杂得多。因此本 次设计先用矩形厌氧池，从布水均匀性和经济考虑，矩形厌氧池长宽比在 2： 1 左 右较为适宜。2.6.2 厌氧池容积计算(1 )有效容积设计流量： 200m3/d 每小时 8.33m3设计容积

15、负荷为 Nv=2.0kgCOD/(m3.d进水：CODCr?450mg/L 出水：CODCrW 50mg/L那么厌氧池有效容积为： V1=200 X (450-50 ) X 0.001/2=40m32)厌氧池总容积设计厌氧池有效高度为 h=4m ，那么横截面积 S=40/4=10m2设计厌氧池长约为宽的 2 倍，那么可取 L=4.4m,B=2.2m ；一般应用时厌氧池装液量为70%-90%本工程中设计反响器总高度为 H=6.5m, 其中超高 0.5m。厌氧池的总容积V=4.4 X 2.2X 6=58m3,有效容积为40m3,那么体积有效系数为 69%符, 合有机负荷要求。(3)水力停留时间(H

16、RT)和水力负荷率V2T=(40/200 X 24=4.8h, V2=(200/24/10=0.83m3/(m2.h对于颗粒污泥，水力负荷 V2=0.10.9 m3/(m2.h,符合要求。2.6.3 进水分配系统的设计本次设计采用一管多点的布水方式，布水点数量与处理废水的流量、进水浓 度、容积负荷等因素有关。为配水均匀，出水孔孔径一般为 1020mm,常采用15mm，孔口向下或与垂 线成呈 450 方向，为了使穿孔管各孔出水均匀，要求出口流速不小于 2m/s.本厌氧池采用连续进料方式，布水孔孔口向下，有利于防止管口堵塞，而且由 于厌氧池底部反射散布作用，有利于布水均匀为了增强污泥与废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距厌氧池底200250