活性污泥法脱氮除磷工艺设计计算

3.0 2024-11-13 24 0 216.5KB 31 页 3.6金币
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一、生物脱氮工艺设计计算
（一）设计条件：
30000 1250.00 0.35
1.42
进水水质： 出水水质：
350 mg/L 100 mg/L
160 mg/L 20 mg/L
TN= 40 mg/L TN= 15 mg/L
30 mg/L 8mg/L
280 mg/L 7.2
SS= 180 mg/L 20 mg/L
VSS= 126 mg/L
f=VSS/SS= 0.7 曝气池出水溶解氧浓度 2 mg/L
25 ℃ 3
14 ℃
0.05
0.6
4000 mgMLSS/L 150
0.12
2
若生物污泥中约含 12.40% 的氮用于细胞合成
（二）设计计算
6.41 mg/L
硝化速率
0.247
4.041 d
12.122 d
= 7451.9
5.96 h
设计处理水量Q＝ m3/d= m3/h= m3/s
总变化系数Kz=
进水CODCr= CODCr=
BOD5=S0= BOD5=Sz=
NH4+-N= NH4+-N=
碱度SALK=pH＝
SS=Ce=
夏季平均温度T1＝ 硝化反应安全系数K=
冬季平均温度T2＝
活性污泥自身氧化系数Kd=
活性污泥产率系数Y＝
混合液浓度X＝ SVI＝
20℃时反硝化速率常数qdn,20＝ kgNO3--N/kgMLVSS
曝气池池数n=
1、好氧区容积V1计算
（1）估算出水溶解性BOD5（Se)
（2）设计污泥龄计算
低温时μN(14)＝d-1
硝化反应所需的最小泥龄θcm=
设计污泥龄θc=
（3）好氧区容积V1
m3
好氧区水力停留时间t1=
S=S
z
−1 . 42×VSS
TSS ×TSS （1−e
−kt
)=
μ
N
=
[
0 . 47 e
0 .098 (T−15 )
]
[
N
N+10
(0. 05 T−1. 158 )
]
[
O
2
k
O
2
+O
2
]
[
1−0 . 833(7 . 2−pH )
]
V
1
=Yθ
c
Q(S
0
−S)
X
V
(1+K
d
θ
c
)
微生物同化作用去除的总氮 = 7.11 mg/L
24.89 mg/L
17.89 mg/L
536.56 kg/d
0.076
2534.1
2.03 h
9986.0
16.24 d
7.14
0.1
3.57
＝ 181.53 mg/L>
＝ 8000 1.2
4000 mg/L
100%
62.50%
η/(1-η)= 167%
1525.5 kg/d
1020 kg/d
2545.5 kg/d
设剩余污泥含水率按 99.20% 计算
2、缺氧区容积V2
（1）需还原的硝酸盐氮量计算
被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝
所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝
需还原的硝酸盐氮量NT＝
（2）反硝化速率qdn,T＝qdn,20θT-20＝
(θ为温度系数，取1.08）
kgNO3--N/kgMLVSS
（3）缺氧区容积V2＝m3
缺氧区水力停留时间t2=V2/Q=
3、曝气池总容积V＝V1+V2＝m3
系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝
4、碱度校核
每氧化1mgNH4+-N需消耗 mg碱度；
去除1mgBOD5产生 mg碱度；
每还原1mgNO3--N产生 mg碱度；
剩余碱度SALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度
100mg/L(以 CaCO3计）
5、污泥回流比及混合液回流比
（1）污泥回流比R计算
mg/L(r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、
污泥厚度等因素的系数，取
混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝
污泥回流比R＝X/（XR-X)= (一般取50～100％）
（2）混合液回流比R内计算
总氮率ηN＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝
混合液回流比R内＝
6、剩余污泥量
（1）生物污泥产量
(2)非生物污泥量PS
PS＝Q（X1-Xe）＝
(3)剩余污泥量ΔX
ΔX＝PX+PS＝
7、反应池主要尺寸计算
V
2
=N
T
×1000
q
dn ,T
X
V
X
R
=10
6
SVI r
P
X
=YQ(S
0
−S)
1+K
d
θ
c
=
设 2 3725.96
4m
931.49
采用 3 6 m
51.7 m
1.50
8.62
曝气池超高取 15 m
设 2 1267.05
4.1 m
309.04
18.0 m
17.2 m
进水潜孔进入缺氧池。
0.347
0.8 m/s
0.743 m 0.7 m
= 0.902 m/s
0.347
0.7 m/s
0.496
1 × 0.5 m
0.694 m/s
0.347
0.6 m/s
0.579
矩形堰流量公式：
0.347
6 m
0.099 m
0.6 m/s
（1）好氧反应池
座曝气池，每座容积V单＝V/n= m3
曝气池有效水深h=
曝气池单座有效面积A单＝V单/h= m2
廊道，廊道宽b=
曝气池长度L＝A单/B=
校核宽深比b/h=
校核长宽比L/b=
m，曝气池总高度H=
（2）缺氧池尺寸
座缺氧池，每座容积V单＝V/n= m3
缺氧池有效水深h=
缺氧池单座有效面积A单＝V单/h= m2
缺氧池长度L＝好氧池宽度＝
缺氧池宽度B＝A/L=
8、进出水口设计
（1）进水管。两组反应池合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、
单组反应池进水管设计流量Q1＝m3/s
进水管设计流速v1=
进水管管径d1= 取d1=
校核管道流速v=Q/A
（2）回流污泥入口：
设计流量Q2=Q= m3/s
污泥回流渠道设计流速v2=
渠道断面积A＝QR/v2=m2
渠道断面b×h=
校核流速v=
（3）进水竖井
进水孔过流量：Q'＝（1+R）×Q/n＝ m3/s
孔口流速v'=
孔口过水断面积A'=Q'/v'= m2
(4)出水堰及出水竖井
出水流量Q3=m3/s
堰宽b=
堰上水头H=
出水孔孔口流速v3=
(q
mb
√
2g
)
2/3
√
4Q
1
vπ =
(q
mb
√
2g)
2/3
Q
3
=0 . 42
√
2gb H
3
2
=1 . 866×b×H
3/2
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