A2O工艺污水处理厂课程设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——A2O工艺污水处理厂课程设计和SS，而且要有效地脱氮除磷．八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，特别是以厌氧－缺氧－好氧

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（Anaerobic－Anoxic－aerobic，简称A／O工

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艺）系统的生物脱氮除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。

本设计中即采用厌氧－缺氧－好氧（Anaerobic－Anoxic－aerobic，即A／O工艺）对某城市生活污水进行处理，日处理能力100000方。出水达到1996年公布的国家综合污水排放标准水质要求。

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1设计任务及设计资料

1.1设计任务与内容

该城市污水处理厂的AAO工艺流程设计，对流程进行详细的工艺计算，水力计算，对工程进行概算，绘制总平面图、流程高程图，单体构筑物工艺图。工艺要求对污水进行生物脱氮除磷。

1.2设计原始资料1.2.1城市气象资料

经调查和咨询，该城市的气象资料见表1：

表1污水处理厂所处城市气象资料

年平均气温月平均最低气温

最低气温冰冻线深温度在-10℃度以下

12℃4℃-4-5℃300㎜0天

月平均最高气温

最高气温年平均降雨量主风向相对湿度

25℃36℃1000㎜西南风70％

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1.2.2地质资料

污水处理厂处的地下土壤为：亚黏土，平均地下水位在地表以下：20m

1.2.3设计规模

污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为10万方。主要处理城市生活污水以及部分工业废水，按生活污水量来取其时变化系数为1.2。

1.2.4进出水水质

该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中的二级标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的N，P达到排放标准。

进水PH为6-7，总氮为44-45mg/L。其他见表2：

表2污水厂设计进出水水质对照表

单位：mg/L

进水出水

CODcr230-370120

BOD5150-25030

SS200-35030

NH3－N35-4525

TP10以下0.3

城市污水总干管进入污水厂入口处的管径为1米，水量2000毫米，管底埋深2.3米。该城市地势为东南方向较高，西北方向较低，城市的排水出路在西北方向，在城市北侧有一条河流为污水的最终收纳水体，污水厂址位于城市西北，河流的南岸，污水厂厂区地势平坦，地面标高（黄海高程）为18米，受纳水体洪水位为17米。

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2、设计说明书

2.1去除率的计算

2.1.1溶解性BOD5的去除率

活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。

取原污水BOD5值（S0）为250mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S）为：

S?＝250（1-25％）＝187.5mg/L

计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5?（1.42bX?Ce）=7.1X?Ce计算处理水中的

非溶解性BOD5值,上式中

Ce——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L;b微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；X?活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD5＝7.1?0.09?0.4?20＝5.1mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：20-5.1＝14.9mg/L

去除率?＝

187.5?14.9?0.92

187.52.1.2CODr的去除率：

取入水CODc为300mg/L；

??300?120?100%?60%

3008

2.1.3.SS的去除率：

取入水SS为300mg/L

??300?30?100%?90%

3002.1.4.总氮的去除率：

出水标准中的总氮为25mg/L，处理水中的总氮设计值取25mg/L，入水总氮取40mg/L，总氮的去除率为：

??40?25?100%?37.5%402.1.5.磷酸盐的去除率

进水中磷酸盐的浓度为5mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计，则磷的含量为5×0.189=0.945mg/L.注意：Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。

磷的去除率为

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??0.945?0.3?100%?68.25%

0.9452.2城市污水处理工艺选择

处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。

城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水，BOD只去除30％左右，仍不能排放；二级处理BOD去除率可达90％以上，处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L，已具备排放水体的标准。

又该城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故本设计采用A/A/O法。污水处理工艺流程如图1所示。

该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然后在二次沉淀池中进行泥水分开，二

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沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最终外运。

图1污水处理厂设计工艺流程图

优点：

①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。

②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。

③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

④运行中无需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以保证充足溶解氧浓度，运行费低。缺点：

①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。

②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。

③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。

2.3、污水厂总平面图的布置

本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下进行布置，大致分为生活区、污水处理区、污泥处理区三区，布置紧凑，进出水流畅；其中，综合办公楼、宿舍楼、食堂、浴室等在入厂正门一侧附近，便利本厂职工办公和起居生活，同时也便利外来人员；隔栅间

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出水进水排泥图6辐流式沉淀池出水000704550进水58

图4幅流式初沉池设计计算草图

3.1.5、厌氧池

3.1.5.1.设计参数

设计流量：最大日平均时流量Q=1.39m3

=1390L/s水力停留时间：T=1h

3.1.5.2.设计计算

（1）厌氧池容积：

V=Q′T=1.39×1×3600=5004m3

（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则厌氧池面积：A=V/h=5004/4.5=1112m2

池宽取50m，则池长L=F/B=1112/50=22.24。取23m。设双廊道式厌氧池。

考虑0.5m的超高，故池总高为H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。

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3.1.6、缺氧池计算

3.1.6.1.设计参数

设计流量：最大日平均时流量Q=1.39m=1390L/s水力停留时间：T=1h3.1.6.2.设计计算

（1）缺氧池容积：

V=Q′T=1.39×1×3600=5004m（2）缺氧池尺寸：水深取为h=4.5m。则缺氧池面积：A=V/h=5004/4.5=1112m

池宽取50m，则池长L=F/B=1112/50=22.24。取23m。考虑0.5m的超高，故池总高为H=h+0.3=4.5+0.5=5.0m。

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3.1.7、曝气池设计计算

本设计采用传统推流式曝气池。3.1.7.1、污水处理程度的计算

取原污水BOD5值（S0）为250mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低25％

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考虑，则进入曝气池的污水，其BOD5值（S?）为：S?＝250（1-25％）＝187.5mg/L

计算去除率，对此，首先按式BOD5＝5?（1.42bX?Ce）=7.1X?Ce计算处理水中的

非溶解性BOD5值,上式中

Ce——处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准20mg/L;b微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1之间，取0.09；X?活性微生物在处理水中所占比例，取值0.4得BOD5＝7.1?0.09?0.4?20＝5.1mg/L.处理水中溶解性BOD5值为：20-5.1＝14.9mg/L去除率?＝

187.5?14.9?0.92

187.53.1.7.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定

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曝气池按BOD污泥负荷率确定

拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.25BOD5/(kgMLSS·kg)但为稳妥计，需加以校核，校核公式：

Ns=

k2Sef?

K2值取0.0200,Se=14.9mg/L,?=0.92,f=代入各值，

MLVSS?0..75

MLSSNs?计算结果确证，

0.0200?14.9?0.75?0.242BOD5/(kgMLSS·kg)

0.92Ns取0.25是适合的。(2)确定混合液污泥浓度（X）

根据已确定的Ns值，查图得相应的SVI值为120-140，取值140

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106R?r根据式X=

SVI1?RX曝气池混合液污泥浓度R污泥回流比

取r=1.2,R=100％，代入得：

106R1061?1.2?r＝??4286mg/LX=

SVI1?R1401?1取4300mg/L。

(3)确定曝气池容积，由公式V?QS?代入各值得：NsXV?100000?187.5?17500m3

0.25?4300根据活性污泥的凝聚性能，混合液污泥浓度（X）不可能高于回流污泥浓度（Xr）。

106106?r??r??1.2?8571.4mg/L

SVI140X(1)空气扩散器出口的绝对压力（Pb）：Pb＝P+9.8×10H

其中：P大气压力1.013×10PaH空气扩散装置的安装深度，mPb＝1.013×10Pa+9.8×10×4.2=1.425×10Pa(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比：

5

3

3

5

3

Ot?21?(1?EA)00

79?21?(1?EA)其中，EA空气扩散装置的氧转移效率，一般6％-12％对于网状膜中微孔空气扩散器，EA取12％，代入得：

Ot?21?(1?0.12)00?18.43%

79?21?(1?0.12)（3）曝气池混合液中平均氧饱和度（按最不利温度条件30摄氏度），即：

Csb(T)?CS(OtPb?)

2.026?10542其中，CS大气压力下，氧的饱和度mg/L得Csb(30)1.425?10518.43?7.63?(?)?7.63?(0.7034?0.4388)?8.71mg/L5422.026?10（4）换算为在20摄氏度的条件下，脱氧轻水的充氧量，即：

R0?RCS(20)?[??CSB(T)-C]1.024T-20

取值а＝0.85，β＝0.95，C=1.875,ρ=1.0;代入各值，得：

R0?取2250kg/h。

1.710?9.17?2236.9kg/h30-200.85[0.95?1.0?8.71-1.875]1.024相应的最大时需氧量为：

R0(max)?

2060?9.17?2694.kg/h

0.85[0.95?1.0?8.71-1.875]1.02430-2031

取2700kg/h。

（5）曝气池的平均时供氧量:

GS?R02250?100??100?6.25?104m3/h

0.3EA0.3?12（6）曝气池最大时供氧量：

GS(max)?3

Rmax2700?100??100?7.5?104m3/h

0.3EA0.3?12（7）每m污水供气量：

6.25?104?24?15m3空气/m3污水

1000003.1.7.5、空气管系统计算

选择一条从鼓风机房开始最长的管路作为计算管路，在空气流量变化处设设计节点，统一编号列表计算。

按曝气池平面图铺设空气管。空气管计算见图见图5。

在相邻的两廊道的隔墙上设一根干管，共5根干管，在每根干管上设5对配气竖管，共10条配气竖管，全曝气池共设50根曝气竖管，每根竖管供气量为：曝气池总平面面积为4000m。

每个空气扩散装置的服务面积按0.49m计，则所需空气扩散装置的总数为：

3

3

62500?1250m3/h504000?8164个0.49为安全计，本设计采用9000个空气扩散装置，则每个竖管上的空气扩散装置数目为：

9000?180个50每个空气扩散装置的配气量为：

62500?6.95m3/h9000将已布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图进行计算。根据表4计算，得空气管道系统的总压力损失为：

?(h

1?h2)?61.60?9.8?603.68Pa

网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总压力损失为：5880+603.68＝6483.68Pa

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为安全计，设计取值9.8kPa。

空气扩散装置安装在距曝气池底0.3米处，因此，鼓风机所需压力为：

P?(4.5?0.3?1.0)?9.8?50.96kPa

鼓风机供气量：

最大时供气量：7.1×10m/h，平均时供气量：6.25×10m/h。

根据所需压力和供气量，决定采用RG-400型鼓风机8台，5用3备，根据以上数据设计鼓风机房。

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3

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管段编号22-2121-2023-1919-1818-1717-1616-1515-1414-1313-1212-1111-1010-99-88-77-66-55-44-33-22-1汇总管段长度（m）0.420.420.420.420.420.210.50.50.50.50.50.50.54.71010101025.216空气流量（m3/h）6.9513.920.8527.834.7541.783.4166.8250.2333.6417500.4538.8125125025004750610008125102502062550空气流量m/min0.120.230.350.460.580.701.392.784.175.566.958.348.9820.8541.7083.40125.10166.80208.50417.001042.503空气流速（m/s）43.184.74.085.16.125.095.723.965.093.824.463.275.211012.511.512.5131515管径（㎜）324040505050751001501502023002503003004005005505508001200配件弯头一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个三通一个四通一个三通一个四通一个四通一个四通一个四通一个三通一个四通一个三通一个长度系数0.0210.0210.0270.0270.0270.0450.0630.1030.1030.1450.1450.1890.2360.2360.3330.4350.4880.4880