2.4 A/A/O 工艺设计
2.4.1设计参数
厌氣缺氧好氧法(. 30法、又暮.屮0法〉生物脱氮除碑的主揺
设计•敬
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 X R =9000mg/L
(2)求硝化的比生长速率
N --- 出水氨氮的浓度,mg/l 。
此处为8mg/L ;
K N ――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 。
故污泥回流比
R=R
X
X R X
3000 9000 3000
0.5
n,m
N
K n N
式中:卩n,m ――硝化菌的最大比生长率,
g 新细胞/(g 细胞• d);
先求10 C 时的卩n,m
0.256d
(3)求设计SRT d (污泥龄) 理论SRT :
设计SRT d :为保证安全设计的SRT d 未理论SRT 的三倍,故
SRT 3 3.91 11.73d
(4)好氧池停留时间
(1 K d SRT d ) X
式中 Y t ——污泥总产率系数,取 0.8kgMLSS/kgBOD ; S o —— 进水BOD 5浓度mg/L ,此处为180mg/L ; S e ―― 出水溶解性BOD 5浓度,mg/L ;
在 20C 时,K 20 取 0.04-0.075,此处取 0.075。
B 为温度修正系数,可取1.02-1.06,此处取1.02。
故
K d ,10 0.075 1.0210 20 0.062
S e =S o ' -S ne
S ne =7.1b X aC e
式中 C e ——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;
X a ――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
S o ' —— 出水BOD 5浓度,此处为20mg/L
故
S e 20 7.1 0.075 0.4 20 15.74mg/L
n,m14
0.47
0.098(T 15)
0.47
0.098(10 15)
0.288g/(g d)
0.288 SRT
Ld 0.256
SRT d Y T S o S e K d 自身氧化系数, K d,t K 20
T 20
TN out ——出水总氮量,20mg/L
故产生的硝酸盐数量及浓度为:
故硝酸盐浓度为
11.73 0.8 180 15.74
1 0.06
2 11.7
3 3000
0.297d
(5) 好氧池面积 V 6000 0.297 1782m 3 故好氧池停留时间HRT 为: 1782 HRT 24 7.1h 6000
(6) 生物固体产量 QY t S 。
S e
F X,bio 1 K d SRT d 1000 式中 Q ―― 该污水厂最大的处理量,6000m 3/d P x,
bio 6000 0.8 180 15.74 1 0.062 11.73 1000 456.47kgVSS/d (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 TN x,bio
TN x ,bio 0.12 P x ,bio 0.12 456.47 54.78kg/d 故因硝化/反硝化作用除去的TN 为 QTN in TN out
1000
TN x,bio
式中
TN in 进水总氮量,
45mg/L ; TN c
6000 45 20
1000
54.78 95.22kg / d C NO 3
N
TN in NH 3 N out Q
1000
TN
x,bio
45 8
6000
54.78 1000
167.22kg/d
C
NO 3 N
NO 3 N 1000
Q
167.22 1000
6000
27.87mg/ L
式中 C NO N out ――排除的硝酸盐量,12mg/L
故 |R 空87 1 132%
12
(2)缺氧池面积
TN c 1000 V n
-
K de X
式中
K de ——反硝化速率,kgNO 3-N/(kgMLSS • d);
式中 K de20——20 E 时的反硝化速率,取0.06kgN03-N/kgMLSS 9 t ――温度修正系数,取1.08
故 K de 0.06 1.0810 20
0.028
其水力停留时间HRT 为
2.4.4厌氧池设计计算 (1)厌氧池容积
式中 t p ——厌氧池停留时间,取2h
故厌氧池体积
2.4.5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 需氧量一剩余污泥当量+消化需氧量一反硝化产氧量
243缺氧池设计计算 (1)内回流比IR
IR
C NO 3
N
C
NO 3 N os
K de
K
de20
T 20 T
95.22 1000
0.028 3000
1133.57m 3
HRT
113357
6000
4.5h
V p
t p Q 24
V p
2 6000 24
500m 3
硝化需氧量
D 2 4.6 C NO 3 N
4.6 167.22 769.21kgO 2/d
反硝化产氧量
D 3
2.86 TN c 2.86 95.22
272.33kgO 2/d
故 AOR 790.73 769.21 272.33 1287.61kg O 2/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30C 。
氧在蒸馏水中的溶解度:
T=20C 时,C s20 c 9.17mg/L T=30C 时,C s(30c) 7.63mg/L
空气离开曝气池面时,氧气的百分比
15.69%
曝气池混合液中平均氧饱和度
D i
1.46 Q S a S e
1000
1
.
42P
x,bio
1.46 6000 180 15.74
1000
1.42 456.47 790.73kgO 2/d
Q t
21 1 E A 79 21
1 E A
100% (式中 E A =30%)
C sb T C s(T)
P b
Qt 2.026 105
42
7.63凹丄空
2.026 105
42
8.40mg/ L
计算20C 时脱氧清水的需氧量
SOR
AOR C s 20 C sb 30 C L 1.024
30 20
式中 氧转移折算系数,取0.85;
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
校核每个曝气头的供气量
84833
2.36m 3
/(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
P 5 0.2
9.8 5 52.04KPa
氧溶解折算系数,取0.95;
P ――水的密度,1kg/L ;
C L ――废水中的溶解氧浓度,2mg/L
SOR
1287.61 9.17
1832.46kgO 2/d
76.35kgO 2/h
曝气池最大时供气量
SOR
76.35
3
G s
100
100 848.33m / h
0.3E A
0.3 30
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360m 2。
故曝
0.85 0.95 1 8.4 2
1.024
30 20
(3)曝气器计算
空压机供气量:848.33m3/h 14.14m3/min
根据所需压力和供气量,采用两台RD-125型罗茨鼓风机(1.45mx 1m),一用一备。
246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
10 36 5
1.8Kw
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Q r为:
3
Q r 1.32 6000 7920m /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,
有效水深5m,每个廊道宽5m
,好氧池两个廊道,缺氧池和厌氧池共两个廊道, 大36m
(2)出水堰堰上水头h
Q 1.86b
0.07
1.86 8
2
3
0・
028m。