工艺设计计算样本.doc

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1、 缺氧池、 好氧池(曝气池)的设计计算:
( 1) 、 设计水量的计算
由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长, 设计水量应按照最高日流量计算。

式中:
——设计水量, m3/d;
——日平均水量, m3/d;
——变化系数;
( 2) 、 确定设计污泥龄
需反硝化的硝态氮浓度为

式中:
——进水总氮浓度, mg/L;
——进水BOD值【1】, mg/L;
——出水BOD值, mg/L;
——出水总氮浓度, mg/L;
反硝化速率计算

计算出值后查下表选取相应的值, 再查下表取得值。
反硝化设计参数表( T=10~12℃)
反硝化工艺
设缺氧区的反硝化
间歇或同步反硝化
()

0.20
0.11
0.06
0.30
0.13
0.09
0.40
0.14
0.12
0.50
0.15
0.15
( 3) 、 计算污泥产率系数Y【2】

式中:
——污泥产率系数, kgSS/kgBOD;
——修正系数, 取;
——进水SS值mg/L;
——设计水温, 与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算:

式中:
——污泥负荷, 中国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSSd)。
活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表( T=10℃) 【3】单位: d
处理目标
污水处理厂规模
BOD≤1200kg/d
BOD≥6000kg/d
最小泥龄
建议泥龄
最小泥龄
建议泥龄
有硝化
5
6
4
5
无硝化
10
11
8
9
有硝化反硝化

12.5
13.8
10
11.3

14.3
15.7
11.4
12.9

16.7
18.3
13.3
15

20
22
16
18
有硝化、 反硝化, 污泥稳定
25
25

( 4) 、 确定MLSS(X)
MLSS(X)取值经过查下表可得。
反应池MLSS取值范围
处理目标
MLSS(kg/m3)

有初沉池
无初沉池
无硝化
2.0~3.0
3.0~4.0
有硝化(反硝化)
2.5~3.5
3.5~4.5
污泥稳定

4.5
取定MLSS(X)值后, 应用污泥回流比重复核算

式中:
——污泥回流比, 不大于150%;
——浓缩时间, 其取值参见下表。
浓缩时间取值范围
工艺选择
无硝化
有硝化
有硝化反硝化
有深度反硝化
浓缩时间
＜1.5~2h
＜1.0~1.5h
＜2h
＜2.5h
( 5) 、 计算反应池容积

计算出反应池容积后, 即可根据的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反应池的容积。
2、 厌氧池的设计计算:
厌氧反应池的容积计算

式中:
——厌氧反应池容积, m3。
3、 曝气量的计算:
( 1) 、 实际需氧量的计算

式中:
——实际需氧量, kgO2/d;
——去除含碳有机物单位耗氧量, 包括BOD降解耗氧量和活性污泥衰减耗氧量, kgO2/kgBOD;
——BOD去除量, kg/d;
——硝化的氨氮量, kg/d;
——反硝化的硝酸盐量, kg/d。
其中, 去除含碳有机物单位耗氧量按下式计算:

按该式计算出不同泥龄和不同水温下的值列于表5【4】, 设计时可直接查下表。
降解含碳有机物单位耗氧量表 单位: kgO2/kgBOD
T(℃)
泥龄(d)
4
8
10
15
20
25
10
0.85
0.99
1.04
1.13
1.18
1.22
12
0.87
1.02
1.07
1.15
1.21
1.24
15
0.92
1.07
1.12
1.19
1.24
1.27
18
0.96
1.11
1.16
1.23
1.27
1.30
20
0.99
1.14
1.18
1.25
1.29
1.32
25
1.07
1.21
1.24
1.30
1.33
1.35
30
1.14
1.26
1.29
1.34
1.36
1.38
BOD去除量按下式计算:

式中:
——BOD负荷波动系数, 按下表选用。
BOD负荷波动系数表
污泥龄( d)

污泥龄(d)
4
6
8
10
15
25
波动系数
1.3
1.25
1.2
1.2
1.15
1.1
当无反硝化时, 需硝化的氨氮量按下式计算:

式中:
——进水凯氏氮【5】浓度, mg/L;
——要求出水氨氮浓度, mg/L。
当有反硝化时, 需硝化的氨氮量按下式计算:

反硝化的硝酸盐量按下式计算:

( 2) 、 标准需氧量的计算
由于上述方法计算出的需氧量是在实际水温, 气压和混合液溶解氧浓度的污水中的需氧量, 而充氧设备的充氧能力是在水温20℃、 一个大气压、 溶解氧为零的清水中测定的, 为了选择充氧设备, 必须将实际需氧量换算成标准需氧量。
标准需氧量按下式计算:

式中:
——最热日反应池平均水温, 取值与计算时相同, ℃;
——修正系数, 中国规范建议值为;
——修正系数, 中国规范建议值为;
——标准条件下清水中的饱和溶解氧, mg/L;
——清水在℃和实际计算压力Pa时的饱和溶解氧, mg/L;
——混合液剩余溶解氧值, 一般=2mg/L, 同步硝化反硝化=0.5mg/L。
清水在℃和实际计算压力Pa时的饱和溶解氧按下式计算:

式中:
——清水在℃时的饱和溶解氧, mg/L;
——曝气装置处绝对压力, 105Pa;
——曝气池逸出气体中含氧, %。
曝气装置处绝对压力按下式计算:

式中:
——曝气设备处的水深, m;
曝气池逸出气体中含氧按下式计算:

式中:
——曝气设备的氧利用率, 未知时可取0.2;
( 3) 、 风机风量的计算
风机风量按下式计算:

式中:
——需气量, Nm3/d【6】。
【1】设有初沉池时, S0为初沉池出水的BOD值。
【2】本式仅在COD/S0≤2.2时有效。当COD/S0＞2.2时, 应按COD来计算产泥量。
【3】当每日进水总BOD值在1200~6000kg/d时, 按内插法取值; 当VD/V值在表中数值之间, 也按内插法取值。当设计温度不是10℃时, 需自行计算。其计算方法如下:

式中:
——硝化泥龄, 及好氧泥龄, d;
——安全系数, 当进水总BOD≤1200kg/d时, F=1.8; 当进水总BOD＞6000kg/d时, F=1.45; 当1200kg/d＜进水总BOD＜6000kg/d时, 采用插值法。
【4】当COD/S0＞2.2时, 应按COD来计算耗氧量。计算方法如下:

式中:
——进水COD, mg/L;
——进水颗粒性固体状COD, mg/L。
进水颗粒性固体状COD按下式计算:

式中:
——进水溶解性COD, mg/L;
——经验系数, 取值范围为0.2~0.35。
【5】凯氏氮为有机氮与氨氮的总和。
【6】Nm3标准状态下的空气体积, 温度为20℃, 气压为一个大气压。