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ABR、UASB、AO系统设计计算书

ABR 、UASB 、A/O 系统设计计算书(1)ABR 厌氧池 主要设计参数:厌氧池设置成2组并联,每组共6口串联。

配套污泥收集池1座,现浇半地下式钢砼结构。

收集厌氧排出的剩余污泥,池内设置污泥泵、泵提升装置及泵自控装置。

构筑物尺寸:红泥塑料厌氧池:1-4口:L 1×B 1×H 1 = 4.5×6.9×6.5m ; 5-6口:L 1×B 1×H 2 = 4.5×6.9×6.0m , (厌氧池平均水深H 平均=5.8m );污泥收集池:L 2×B 2×H 3 = 2.5×1.2×4.2m ,(有效水深H 3有效 = 3.7m ); 水力停留时间(HRT ):d Q H B L Q V HRT 4.54008.59.65.4121211≈⨯⨯⨯=⨯⨯==平均总有效; 厌氧池容积负荷:()d m kgCOD V C Q S cr i V ⋅=⨯=•=3/25.1216075.6400总有效S v <1.5kgCOD cr /(m 3·d) 符合设计要求;式中:L 1、B 1、H 1、H 2、L 2、B 2、H 3——分别表示构筑物长度、宽度及深度,m ; Q —— 设计污水数量,400m 3/d ;12 —— 表示12口厌氧池;S v —— 厌氧池容积负荷,kgCOD cr /(m 3·d) ; C i —— 厌氧池进水COD cr ,6.75kg/m 3; V 总有效 —— 厌氧池总有效容积,2160m 3。

构筑物数量:第一级与第二级合建,共1座;厌氧池单口宽度4.5m ,下流区与上流区宽度比取4:1,考虑施工方便,下流区宽度取0.9m ,上流区宽度3.6m 。

厌氧池下流区流速u 下:s mm h m B L Q u /54.0/93.19.09.62242311≈≈⨯⨯==下 厌氧池上流去流速u 上:s mm h m B L Q u /13.0/48.06.39.62242411≈≈⨯⨯==下 当进水COD cr 大于3000mg/L 时,上向流速度宜控制在0.1~0.5m/h ,u 上符合要求。

厌氧折流口冲击流速u 冲击:s mm h m B L Q u /81.0/90.26.09.62242511≈≈⨯⨯==冲击 式中: Q 1 —— 调配池池至厌氧池单台泵水量,24m 3/h ;L 1 —— 厌氧单口池长度,6.9m ; B 3 —— 单口池下流区宽度,0.9m ; B 4 —— 单口池上流区宽度,3.6m ; B 5 —— 折流口宽度,0.6m ; 2 —— 表示两组厌氧池并联运行。

折流口水平斜向下45°斜板,使得平稳下流的水流速在斜板断面骤然流速加大,对低部的污泥床形成冲击,使其浮动达到使水流均匀通过污泥层的目的。

每口厌氧池由于折流造成水头损失,相邻两口厌氧池之间水头损失取0.10m 。

厌氧池污泥量:厌氧池产泥系数:R 取0.15kg 干泥/(kgCOD cr ·d ); 厌氧池每天产生干污泥量ΔX :kg E RQC X i 5.202%5075.640015.0=⨯⨯⨯==∆设污泥含水率P 为98%,因含水率P >95%,取污泥密度ρ=1000kg/m 3,则污泥产量为X :313.10%)981(10005.20211m P XX ≈-⨯=-•∆=ρ则厌氧池每天排泥量Q 排泥=X =10.13m 3;厌氧池每天早晚排泥各一次。

式中: ΔX —— 厌氧池每天产生干污泥量,kg ; X —— 厌氧池每天产泥量,kg ; Q 排泥 —— 厌氧池每天排泥量,m 3;R —— 厌氧池产污系数,取0.15 kg 干泥/(kgCOD cr ·d );E —— 厌氧池COD cr 去除率,50%; P —— 厌氧池污泥含水率,98%; ρ —— 厌氧池污泥密度,1000kg/m 3。

污泥收集池容积:V 污泥收集池=L 2×B 2×H 3有效 = 2.5×1.2×3.7=11.1m 3; 污泥收集池污泥停留时间:d 10.113.101.11≈==排泥污泥收集池污泥Q V HRT 厌氧池每天排泥时,污泥收集池排泥泵需固定启动1~2次。

厌氧池每天产沼气量:Q 沼气=rQC i E=0.35×400×6.75×50%=472.5m 3。

式中: r —— 厌氧池产气率0.35m 3/kgCOD cr ; (2)UASB 厌氧池USAB 厌氧池工艺参数:厌氧池容积负荷N v ≤ 4.0 kg COD Cr /m 3·d , 取N v =2.0kg COD Cr /m 3·d ;进水 COD Cr :C i = 3375mg/L=3.375kg/m 3; COD Cr 去除率:E =50%;产泥系数R = 0.15kg 干泥/kgCOD Cr ; 产气率:r = 0.35m ³/kgCOD Cr UASB 厌氧池容积:314.4824.1%50375.3400m N E QC V V i =⨯⨯==; UASB 采用搪瓷拼装罐工艺,成套设备,规格为Ф9.17×8.4m 。

每张搪瓷片高度为1.2m ,考虑保护高度H 保护取0.6m ,H 有效为7.8m ;搪瓷拼装罐需7层,直径D 取9.17m ,每层搪瓷片需12片。

拼装罐总容积V 总:328.5544.8417.94m H D V =⨯⨯==ππ总;拼装罐有效容积V 有效:321.5158.7417.94m H D V =⨯⨯==ππ有效有效;实际UASB 厌氧池容积负荷N v ‘为: )/(31.11.515%50375.3400'3d m kgCOD V E QC N cr i V •=⨯⨯==有效水力停留时间(HRT ):d 3.14001.515===Q V HRT 有效 式中:Q —— 为设计流量,400m 3/d 。

UASB 污泥产量计算:UASB 拼装罐每天产生干污泥量ΔX 1:kg E RQC X i 25.101%50375.340015.01=⨯⨯⨯==∆设污泥含水率P 为98%,因含水率P >95%,取污泥密度ρ=1000kg/m 3,则污泥产量为X 1:3111.5%)981(100025.10111m P X X =-⨯=-•∆=ρ则厌氧池每天排泥量Q 排泥=X 1=5.1m 3;厌氧池每天早晚排泥各一次。

式中: ΔX 1 —— 厌氧池每天产生干污泥量,kg ; X 1 —— 厌氧池每天产泥量,kg ; Q 排泥 —— 厌氧池每天排泥量,m 3;R —— 厌氧池产污系数,取0.15 kg 干泥/(kgCOD cr ·d ); E —— 厌氧池COD cr 去除率,50%; P —— 厌氧池污泥含水率,98%; ρ —— 厌氧池污泥密度,1000kg/m 3。

规格为Ф9.17×8.4m 的搪瓷拼装罐,配套装置:进水装置1套;自动旋转搅拌装置1套;红泥塑料软体三相分离器1套,含中间立柱、红泥塑料挡板、出水装置、红泥塑料集气室等;排泥装置1套。

(3)A/O 系统 主要经验设计参数: 设计水量Q = m3/h ;q COD 负荷≤0.12kgCOD cr /(kgMLSS ·d); MLSS=4 kg/d ;N N 负荷≤0.05kgKN/(kgMLSS ·d); 缺氧池水力停留时间HRT A ,d ;好氧池水力停留时间HRT O ,d ; HRT A : HRT O =(1:3)~(1:4);污泥回流比:R 污泥=50-100%,本设计按经验取100%; 混合液回流比:R 混合液=200-500%,本设计按经验取400%; a.好氧池池容()MLSSq S S Q V COD out in O •-=负荷241 = m 3 式中:S in —— 进水COD cr 浓度,kg/m 3; S out —— 出水COD cr 浓度,kg/m 3; 24—— 一天24小时。

()MLSSN N N Q V N out in O •-=负荷242 = m 3 式中:N in —— 进水氨氮浓度,kg/m 3; N out —— 出水氨氮浓度,kg/m 3;V 0=V O1与V O2之间取大。

QV HRT OO 24== d b. 缺氧池池容缺氧池池容取好氧池池容的1/3;缺氧池池容:V A =V O /3 = m 3 c.缺氧池潜水搅拌机功率 P 搅拌功率 = 12×V A /1000 = KW式中:12—— W/m 3,清水中搅拌功率为5W/m 3,缺氧池污泥浓度较高,本设计中取12W/m 3; 1000—— 单位换算。

潜水搅拌混合流速根据选型设备提供资料,根据池宽流速需控制在0.15-0.3m/s 之间,流速过低搅拌混合效果不理想,流速过高影响工艺效果。

d.缺氧池、好氧池尺寸单口池长宽比L:B ≥ 4;宽深(有效深度)比B:H=1~2; 本设计中,单口好氧池L O = m ;B O = m ;H O = m ; 单口缺氧池L A = m ;B A = m ;H A = m e.风机选型好氧池每平方米需空气量O ’按经验值5m 3/(m 2·h)计算; 好氧池需空气量:O = n ×(L O ×B O )O ’= m 3/h 式中:n —— 好氧池数量,座本设计中采用微孔曝气器,本设计总有效深度H 有效= m ;单个微孔曝气器供气量1-3m 3/(h ·个); 单个曝气器服务面积0.3-0.75m 2。

风机所需风机压力:P =p 有效+p 管道损失+p 曝气器损失+p 富余= KPa式中:p 管道损失 —— 管道压力损失,KPa;p 曝气器损失—— 微孔曝气器压力,KPa ;根据所选曝气器型号提供; p 富余—— 留富余压力,一般取值3KPa根据好氧池需空气量O ,风机所需压力P ,选出风机,并根据风机型号确定风机风量 O ’’= m 3/min ,压力P ’= KPa 。

好氧池曝气器个数n 曝气器= 个,根据服务面积在图纸中布置。

f.校核:单个曝气器服务面积: 曝气器单个n BL n S ⨯⨯== m 2 <0.75单个曝气器供气量校核: 曝气器单个曝气器n 60''⨯=O O = m 3/(h ·个),在1-3m 3/(h ·个)范围内。

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