4.2 设计计算本工艺是采用池体单建的方式,各个池子根据厌氧—好氧-缺氧活性污泥法污水处理工程技术规范[20]进行设计计算。
4.2。
1 厌氧池设计计算(1)池体设计计算 a 。
反应池总容积(4—1)式中:t p —— 厌氧池水力停留时间,h ; Q -— 污水设计水量,m 3/d ; V p —— 厌氧池容积,m 3;3150024200008.1m V p =⨯=b.反应池总面积h VA =(4-2)式中:A --——--反应池总面积,2m ; h —---——反应池有效水深,m ;取4m 237541500m A ==c 。
单组反应池有效面积NAA =1 (4—3) 式中:1A -—--—-每座厌氧池面积,2m ;N —----—厌氧池个数,个;21m 5.1872375==A d.反应池总深设超高为h 1=1。
0m ,则反应池总深为:mH 0.50.10.4h h 1=+=+=e 。
反应池尺寸 mm m H L B 57.1115⨯⨯=⨯⨯(2)进、出水管设计24Q t V p p ⨯=s m Q Q /204.02408.023max 1===sm Q Q /408.034.02.12.13max max '=⨯==()11Q R R Q i ++=321)2(gmb Q H =a 。
进水设计进水管设计流量s m Q /34.03max =,安全系数为1。
2 故分两条管道,则每条管道流量为: 管道流速v = 1。
4m/s ,则进水管理论管径为:mm m Q 429429.04.1204.044d 1==⨯⨯==ππν(4—4)取进水管管径DN=450mm 。
反应池采用潜孔进水,孔口面积21v Q F =(4—5) 式中:F ———--—每座反应池所需孔口面积,2m ;2v —-——-—孔口流速(m/s),一般采用0。
2—1.5s m /,本设计取2v =0。
2s m /202.12.0204.0m F ==设每个孔口尺寸为0.5×0.5m,则孔口数为(4—6)式中:n --—---每座曝气池所需孔口数,个; f —————-每个孔口的面积,2m ;个个,取508.45.05.002.1==⨯=n nb 。
出水设计 ①堰上水头出水采用矩形薄壁堰,跌落水头,堰上水(4-7)(4—8)式中:H -———--堰上水头,m ;Q --——--每组反应池出水量,s m /3,指污水最大流量与回流污泥量、回流量之和; m ——--—-流量系数,一般采用0。
4~0.5;取m=0。
4 b —-————堰宽,m ;与反应池宽度相等,取b=6mfF n =()35.237021.404.084012.0204520000001.0m V n =⨯⨯--⨯⨯=()dkg X v /84010003280200006.05.0=-⨯⨯⨯=∆m104.0)18.9264.02714.0(32≈⨯⨯⨯=H ()/sm Q 3714.0204.0200501=⨯++=%%()10000e t v S S Q Y y X -⋅⋅=∆()()XK X N N Q V T de vte k n ∆⋅∆⋅--=12.0001.0②出水管反应池的最大出水流量为/s m )(R)Q (Q 312306.0204.05011=⨯+=+=%,管内流速为1。
6 m/s 。
出水管理论管径mm m v Q d 494494.06.114.3306.044==⨯⨯==π,取DN500mm ,送往缺氧池。
4。
2。
2 缺氧池设计计算 (1)池体设计计算 a.反应池总容积(4-9)(4—10)(4-11)式中:Vn —— 缺氧池容积,m 3; Q —— 污水设计水量,m 3/d ;N k —— 生物反应池进水总凯氏氮浓度,mg/L; N te -- 生物反应池出水总氮质量浓度,mg/L; ΔX v —-排出生物反应池微生物量; K de (T)—-T ℃时脱氮速率;K de(20)-—20℃时脱氮速率,一般为0.03~0。
06; T —— 设计水温,℃;y —- 单位体积混合液中MLVSS/MLSS,g/g ; Y t —— 污泥总产率系数(MLSS/BOD 5),kg/kg;有初沉池(一般取0.3~0。
5),无初沉池(0。
6~1。
0)S 0 -— 生物反应池进水BOD 5需氧浓度,mg/L ; S e -- 生物反应池出水BOD 5需氧浓度,mg/L ;()()04.008.103.008.12025202025de =⨯=⨯=--T de K K()()2020de 08.1-⨯=T de T K K221297m 3.29626.592m A ≈==mm m H L B 59.1115⨯⨯=⨯⨯m 0.50.10.4h h 1=+=+=H )(m 570.06.114.3408.044d =⨯⨯==πνQb 。
反应池总面积h VA =(4-12)式中:A ——----反应池总面积,2m ;h ——-—-—反应池有效水深,m ;取4m26.59245.2370m h V A ===c.单组反应池有效面积(4-13)式中:1A ———-——每座缺氧池面积,2m ; N —-——-—缺氧池个数,个;d 。
水力停留时间Q V HRT n=(4-14)式中:V n —— 缺氧池容积,m 3; Q -— 污水设计水量,m 3/d ;e 。
反应池总深设超高为h 1=1。
0m ,则反应池总深为:(4—15)f 。
反应池尺寸(2)进、出水管设计 a 。
进水设计进水管为厌氧池出水管,管径DN500mm 。
b 。
出水设计缺氧池出水管流至好氧池,则出水管设计流量max Q =0.408 s m /3,管道流速 v =1。
6s m /,出水管理论管径 :NAA =1h d HRT 9.2119.0200005.2370===()30350042.010004518520000m V =⨯⨯-⨯=()ww N F S S Q V ⋅-=1000e 002437.5m 423500=⨯=⋅=H n V A mb A L 29.253437.531=⨯=⨯=()2~13.145b ===h b h 满足()10~5b L 5.8529.2===满足b L h Q V HRT 4.224200003500=⨯==(4—16)取出水管管径DN600mm 。
4。
2.3好氧池设计计算(1)池体设计计算(4—17)式中:V 0-—————好氧池容积,m 3; Q —--—--污水设计流量,m 3/d ;S 0—---—-生物反应池进水五日生化需氧量浓度,mg/L ; S e --——-—生物反应池出水五日生化需氧量浓度,mg/L ; F w ——污泥负荷,kgBOD 5/kgMLVSS ·d ,一般为0.1~0.3,取0.2; N w ——污泥浓度,g/L ,一般为2。
5~4,取4;a 。
反应池面积 设有效水深为h=4m(4—18)b.采用3廊道推流式反应池。
每个廊道宽b=5m,则每廊道长:(4—19) c.校核(4-20)(4—21)d.水利停留时间(4—22)()dkgO O /41440.24350010000.4845-1852000022=⨯⨯+⨯⨯=mm m H L B 52.2915⨯⨯=⨯⨯()''021000b N V a S S Q O w e ⋅⋅+⋅-=)(T L sm(T))s(.)C α(βρC C O D 2020200241-⨯-⋅=e.反应池总高取超高h 1=1.0m ,故反应池总高H=h+h 1=4+1=5m (4—23)f 。
反应池尺寸(2)需氧量设计计算a 。
实际需氧量(4-24)式中:V 0--—-—-好氧池容积,m 3; Q —--——-污水设计流量,m 3/d ;S 0——---—生物反应池进水五日生化需氧量浓度,mg/L ; S e ———-—-生物反应池出水五日生化需氧量浓度,mg/L ;F w ——污泥负荷,kgBOD 5/kgMLVSS ·d ,根据资料一般为0.1~0。
3,本设计取0.15;N w —-污泥浓度,g/L ,根据资料一般为2。
5~4,本设计取4;a'-—BOD5降解需氧量,kgO 2/kgBOD 5,本设计为生活污水,根据资料一般取0。
42~0.53kgO 2/kgBOD ,本设计取0。
48;b ’——活性污泥内源呼吸耗氧量,kgO 2/kgMLSS ·d,本设计为生活污水,根据资料一般取0。
188~0。
11kgO 2/kgMLSS ·d,本设计取0.15;b.标准状态下的需氧量 ①标准需氧量D 0本设计采用鼓风曝气,鼓风曝气器分为微孔曝气器及中大气泡曝气器.大、中型城市污水处理厂宜选用微孔曝气器,接触曝气器氧化法宜选用中大气泡曝气器。
本设计为中型污水处理厂,宜采用微孔曝气器。
曝气器敷设于距池底0.2m ,淹没深度4。
0m,氧利用效率E A =18%,计算温度T=25°C。
查表得水中溶解氧饱和度:mg/l .C )s(17920=,mg/l .C )s(35825=Mpa P 11.14290.17206.0141.0=+=%42206.0tb OP P +=100H P P a b +=%)E ()E (O A A t 10012179121⨯-⨯+-⨯=()Lmg C /32.911.140.825sm =⨯=()()d kgO D /1.250024.1240.811.1195.082.017.94144220250=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=-()()%%%%90.17100181217918121=⨯-⨯+-⨯=t O Mpa P b 141.0100.4013.1=+= (4—25)(4—26)(4-27)(4-28)式中:ρ—修正系数,对于生活污水为1; C L —反应池内平均溶解氧,取C L =2mg/L ;α-污水传氧速率与清水传氧速率之比,根据资料一般为0。
8~0.9,本设计取α=0。
82;β—污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比,根据资料一般为0.90~0.95,本设计取β=0.95;1。
024-温度修正系数; T —好氧池水温,℃。
P – 压力修正系数; Pb – 空气释放点处绝对压力 P a – 当地大气压力(Mpa);H – 曝气池空气释放点距水面高度(m );E A – 曝气池氧的利用率,%,本设计取18%;C sm (T )—T ℃布气装置在水下深度处至池液面的平均溶解氧浓度,mg/L ; C s (T)—水温为T 时清水中的饱和溶解氧浓度,mg/L ; C L —滤池出水中的剩余溶解氧浓度,mg/L ;)/dkg(O D .D 20max 015.3751.2505.151=⨯=⨯=/d m .E .D G A s 3048.463130301.25010030=⨯=⨯=/dm G .G s s 3max 22.694748.46315.151=⨯==Δhh h h h p ++++=4321m...p 1.550400.420=+++=cq D ⨯=24n max01个104308.1042180215.3751≈=⨯=.n 2216.040.010433578.27m m n F f <=⨯⨯==相应最大时标准需氧量(4—29)好氧反应池的平均供气量:(4-29)最大时供气量:(4—30)②所需空气压力p (相对压力)(4-31)式中:h 1+h 2-——-——供风管道沿程与局部阻力之和,取0。