2.4 A/A/O工艺设计
2.4.1 设计参数
2.4.2 好氧池设计计算 (1)反应器内MLSS浓度
取MLSS浓度X=3000mg/L,回流污泥浓度XR=9000mg/L 故污泥回流比 R=R(2)求硝化的比生长速率
X30000.5
XRX90003000nn,m式中:μ
n,m
N KnN——硝化菌的最大比生长率,g新细胞/(g细胞·d);
N——出水氨氮的浓度,mg/l。此处为8mg/L;
KN——半速率常数,在最大比基质利用率一半时的基质浓度,此处为1mg/L。
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先求10℃时的μ
n,m
n,m140.470.098(T15)0.470.098(1015)0.288g/(gd)
81故 n0.2880.256d
18(3)求设计SRTd(污泥龄) 理论SRT:
SRT1n1d1 0.256设计SRTd:为保证安全设计的SRTd未理论SRT的三倍,故
SRT33.9111.73d
(4)好氧池停留时间
TSRTdYTSoSe (1KdSRTd)X式中 Yt —— 污泥总产率系数,取0.8kgMLSS/kgBOD; So —— 进水BOD5浓度mg/L,此处为180mg/L; Se —— 出水溶解性BOD5浓度,mg/L; Kd —— 自身氧化系数,Kd,tK20T20 在20℃时,K20取0.04-0.075,此处取0.075。 θ为温度修正系数,可取1.02-1.06,此处取1.02。 故 Kd,100.0751.0210200.062
Se=So’-Sne Sne=7.1b×aCe
式中 Ce —— 处理出水中SS浓度,此处为20mg/L; b —— 微生物自身氧化率,此处为0.075;
Xa —— 在处理水的悬浮固体中,有活性的微生物所占比例,此处为0.4 So’ —— 出水BOD5浓度,此处为20mg/L 故 Se207.10.0750.42015.74mg/L
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故 T11.730.818015.740.297d 10.06211.733000(5)好氧池面积 V60000.2971782m3 故好氧池停留时间HRT为: HRT1782247.1h 6000QYtSoSe 1KdSRTd1000(6)生物固体产量
Px,bio式中 Q —— 该污水厂最大的处理量,6000m3/d 故 Px,bio60000.818015.74456.47kgVSS/d 10.06211.731000(7)比较求由氮氧化成的硝酸盐数量
每产生1g的VSS就要消耗掉0.12g的N,故因生物固化作用除去的TNx,bio
TNx,bio0.12Px,bio0.12456.4754.78kg/d
故因硝化/反硝化作用除去的TN为
TNcQTNinTNoutTNx,bio
1000式中 TNin —— 进水总氮量,45mg/L; TNout —— 出水总氮量,20mg/L 故 TNc6000452054.7895.22kg/d
1000故产生的硝酸盐数量及浓度为:
CNO3NTNinNH3NoutQTN1000x,bio
故硝酸盐浓度为
CNO3N458600054.78167.22kg/d1000
NO3N1000167.22100027.87mg/L
Q6000.
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2.4.3 缺氧池设计计算 (1)内回流比IR
IR式中 CNO3N故 IRCCNO3NNO3Nout1
out —— 排除的硝酸盐量,12mg/L
27.871132% 12(2)缺氧池面积
VnTNc1000
KdeX式中 Kde ——反硝化速率,kgNO3-N/(kgMLSS·d);
KdeKde20TT20
式中 Kde20 —— 20℃时的反硝化速率,取0.06kgNO3-N/kgMLSS θt ——温度修正系数,取1.08 故 Kde0.061.0810200.028 故 Vn95.2210001133.57m3
0.02830001133.57244.5h 6000其水力停留时间HRT为
HRT2.4.4 厌氧池设计计算 (1)厌氧池容积
VptpQ24
式中 tp —— 厌氧池停留时间,取2h 故厌氧池体积
Vp26000500m3 242.4.5 曝气系统设计计算(本设计采用鼓风曝气系统) (1)设计最大需氧量AOR
AOR=除去BOD需氧量—剩余污泥当量+消化需氧量—反硝化产氧量
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1.46QSaSe1.42Px,bio
10001.46600018015.74 1.42456.47790.73kgO2/d
1000 D1
硝化需氧量
D24.6CNO3N4.6167.22769.21kgO2/d
反硝化产氧量
D32.86TNc2.8695.22272.33kgO2/d
故 AOR790.73769.21272.331287.61kgO2/d (2)供气量的计算
采用STEDOC300型橡胶膜微孔曝气器,敷设于距池底0.2m处,淹没水深4.8m,氧 转移效率30%,计算温度定为30℃。 氧在蒸馏水中的溶解度: T=20℃时,Cs20℃9.17mg/L T=30℃时,Cs(30℃)7.63mg/L 空气离开曝气池面时,氧气的百分比
Qt211EA100%(式中EA=30%) 79211EA 15.69% 曝气池混合液中平均氧饱和度
PbQtCsbTCs(T) 52.02610421.473610515.69故 Ssb307.632.026105428.40mg/L
计算20℃时脱氧清水的需氧量
SORCsb30CL1.024AORCs203020
式中 α —— 氧转移折算系数,取0.85;
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β —— 氧溶解折算系数,取0.95; ρ ——水的密度,1kg/L; CL——废水中的溶解氧浓度,2mg/L 故 SOR1287.619.1730201832.46kgO2/d 0.850.9518.421.024 76.35kgO2/h 曝气池最大时供气量
GsSOR76.35100100848.33m3/h 0.3EA0.330(3)曝气器计算
在每个廊道中每平方米中该设置一个曝气器,一个曝气池的总面积360m2。故曝气池中的微孔曝气器数量N=360个。这里采用STEDOC300型橡胶膜微孔曝气器,其主要性能参数见下:
校核每个曝气头的供气量
848.332.36m3/(h个) 满足要求。 360(4)空压机的选择
空气管路中总压力损失按5KPa计算 故空压机所需压力P为
P50.29.8552.04KPa
空压机供气量:848.33m3/h14.14m3/min
根据所需压力和供气量,采用两台RD-125型罗茨鼓风机(1.45m×1m),一用一备。
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2.4.6 其它设备选型 (1)厌、缺氧区搅拌器
取搅拌能量5w/m3,故厌、缺氧区所需能量为
103651.8Kw
1000选用两台DOTO 15型低速潜水推流器。 (2)内回流泵
内回流比IR=132%,故内回流流量Qr为: Qr1.3260007920m3/d
故选择两台SS066型低扬程污泥回流泵,一用一备。 2.4.7 反应池廊道和出水堰布置 (1)反应池廊道布置
A/A/O反应池采用4廊道设计,好氧池两个廊道,缺氧池和厌氧池共两个廊道,有效水深5m,每个廊道宽5m,大36m (2)出水堰堰上水头h
Q0.07h0.028m 1.86b1.8682323
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