AO计算

A/O除磷工艺 生 物 处 理 池 设 计 计 算

1. 基 本 数 据

1.1 流 量

日 平 均 流 量 Qav = cu m / d

日 最 小 流 量 Qmin = cu m / d

日 变 化 系 数 Kz =

日 最 大 流 量 Qmax = #NAME?cu m / d

设 计 日 流 量 Q = 90000cu m / d

1.3 参 数 选 取

1.3.1 运 行 参 数

△ 生 物 池 中 活 性 污 泥 浓 度 Xvss =

△挥发活性组份比例 fvss =( 一 般 0.7 ~ 0.8 )

△ 混 合 液 回 流 比 R =

1.3.2 碳 氧 化 工 艺 参 数

△ 污 泥 理 论 产 泥 系 数 Y =

△20℃ 时污泥自身氧化系数 Kd20 =

( 范 围 0.04 ~ 0.075 , 一 般 0.06 ) 1.3.3 硝 化 工 艺 参 数

μ

△ 好 氧 池 中 溶 解 氧 浓 度 DO =

△ NH4-N 的 饱 和 常 数 12 ℃

KN = 10^( 0.051 * T - 1.158 ) =

△ 硝 化 菌 理 论 产 率 系 数 Yn =

△20℃时硝化菌自身氧化系数 KdN20 =

△ 氧 的 饱 和 常 数 Ko =

1.3.4 反 硝 化 工 艺 参 数

△ 在 20℃ 时 的 反 硝 化 速 率

△ 厌 氧 池 溶 解 氧 浓 度 DOn =

1.3.5 除 磷 工 艺 参 数

△

2 好 氧 池 设 计 计 算 ( 按 低 温 情 况 计 算 )

2.1 参 数 修 正

污 水 的 最 低 平 均 水 温 Tmin =12 ℃

△ 污 泥 自 身 氧 化 系 数 Kd 修 正

Kd(Tmin) = Kd20 * 1.05 ^ ( Tmin - 20) = 0.041 1 / d

△ 硝 化 菌 最 大 比 生 长 速 率 μm 修 正

μm = μm(15) * e^[0.098*(Tmin - 15)] * [1 - 0.833*(7.2 - PH)] * [DO / (Ko +DO)]

= 0.331 1 / d

△ 硝 化 菌 自 身 氧 化 系 数 Kd N 修 正

KdN(Tmin) = KdN20 * 1.05 ^ ( Tmin - 20) = 0.027 1 / d

2.2 计 算 设 计 泥 龄

2.2.1 最 大 基 质 利 用 率 k' = μm / Yn = 2.21 1 / d

2.2.2 泥 龄 计 算

△ 最 小 硝 化 泥 龄 tcmin

由 公 式 : 1 / tcmin = Yn * k' - kdN 得 : tcmin = 1 / ( Yn * k' - kdN )

tcmin 1 / ( Yn * k' - kdN) = 3.29 d

△ 设 计 泥 龄 tc = SF * tcmin =10.5 d

2.3 污 泥 负 荷

2.3.1 硝 化 污 泥 负 荷 Un

由 公 式 : 1 / tc= Yn * Un - kdN 得 : Un = (1 / tc + kdN ) / Yn

Un = ( 1 / tc + kdN ) / Yn =0.81mgNH4-N/(mgMLVSS*d )

2.3.2 出 水 氨 氮 浓 度 Ne

由 公 式 : Un = k' * Ne / (Kn + Ne) 得 : Ne = Un * Kn / ( k' - Un)

Ne = Un * Kn / ( k' - Un ) =0.17 mg / l

2.3.3 碳 氧 化 污 泥 负 荷 Us

由 公 式 : 1 / tc= Y * Us - kd 得 : Us = (1 / tc + kd ) / Y

Us = ( 1 / tc + kd ) / Y =0.23mgBOD/(mgMLVSS*d )

2.4 好 氧 池 容 积

2.4.1 BOD 氧 化 要 求 水 力 停 留 时 间

tb = ( So - Se ) / ( Us * Xvss ) =0.23 d = 5.57 h

2.4.1 硝 化 要 求 水 力 停 留 时 间

△ BOD5 表 观 产 率 系 数

Yobs = Y / ( 1 + Kd * tc )=0.42 mgVSS / mgBOD5

△ 硝 化 细 菌 在 微 生 物 中 的 百 分 比 fn

硝 化 的 氨 氮 量 Nd=TN0-0.122*Yobs*(So-Se)-Ne-0.016*Kd*tc*(So-Se)*Yobs =33.9 mg / l

硝 化 菌 百 分 比 fn=Yn*Nd/(Yabs*(So-Se)+Yn*Nd+0.016*Kd*tc*(So-Se)*Yobs ) =0.098

△ 硝 化 水 力 停 留 时 间 tn

tn = (TNo-0.122*Yobs*(S0-Se)-Ne-0.016*Kd*tc*(So-Se)*Yobs ) / ( Usn * X * fn )

=0.20 d = 4.8 h

2.4.2 好 氧 池 水 力 停 留 时 间 选 定 t = 5.57 h

2.4.3 好 氧 池 容 积 Va = Q * t / 24 =20872.1 cu m

2.5 排 泥 量 计 算

△ 污 泥 有 机 部 分 产 量 W1 = Yobs * ( So - Se ) * Q / 1000 =4159.99 kg / d

△ 污 泥 惰 性 部 分 产 量 W2 = η3375.0 kg / d

总 悬 浮 物 TSS 惰 性 组 份 比 例 ηss 取

210.1 kg / d

△ 活性污泥总产量 W '=W1/fvss+W2+W3-SSe*Q/1000 =9527.9 kg / d =9.5 t / d

△ 污 泥 的 综 合 产 率 W ' / [(So - Se) * Q / 1000) =0.96kgDS/kgBOD

△ 初 沉 池 污 泥 产 量 W ” = Q * (SS0'-SSe')/1000 =13500 kg/d =13.5

2.6 污 泥 中 MLVSS 比 例 fvss'= ( W1/fvss ) / W =0.62 选 定0.62

2.7 污 泥 中 MLSS X = MLVSS / fvss =

实际污泥负荷0.1355kgBOD/kgSS.d

2.8 污 泥 体 积

取 活 性 污 泥 含 水 率 p =99.3%

污 泥 浓 度 Nw =7.0kg/m3

污 泥 体 积 Vs = W/Nw =1361m3/d =27.0l/s (14 hr)

99.30%3290234.9865.3

94.00%383.827.417.6

80.00%115.18.22 2.3

每公斤干泥加混凝剂 PAM0.004kgPAM/kg干泥

加药量92kg/d = 6.579kg/h

2.10 好氧池容积计算

2.10.1 传统曝气池

设计水深 H1=6m

系列数 S=3系列

单渠道宽度 B1 =10m

单系列好氧区面积A1=1159.6m2

单系列好氧区长度L1=116.0m

缺氧区长度 L2=24m

曝气池总长度 L3=140.0m 取L3=144m

单系列曝气池分格数3格

单格曝气池长度 L4=48m

曝气池超高 H2=0.5m

曝气池总高 H= 6.5m

设计进水渠道宽度 B2=2m

设计出水渠道宽度 B3=2m

设单向池壁总厚度B4= 1.5m

曝气池尺寸 L×W×H=3－49.5×31.5×6.5m

厌氧池尺寸 L×W×H=3－30×7×6.5m

2.11 初沉池

辐流式沉淀池

设计有效水深 H1= 3.5m

设计超高 H2=0.5m

设计缓冲层高度 H3=0.5m

设计污泥层高度 H4=0.5m

沉淀池池边高度 H=5m

设计沉淀池直径 D=30m

设计初沉池数量3座

平均流量时表面负荷q= 1.77m3/m2.h设计规范 1.5~3.0 m3/m2.h

平均流量时停留时间t= 1.98h设计规范 1.5~2.0 h

峰值流量时表面负荷q'=#NAME?m3/m2.h

峰值流量时停留时间t'=#NAME?h

初沉池尺寸3－Φ30×5.0m

2.11 二沉池

辐流式沉淀池

设计有效水深 H1= 3.5m

3 缺 氧 池 设 计 计 算 ( 按 低 温 情 况 计 算 )

3.1 参 数 修 正

污 水 的 最 低 平 均 水 温 Tmin 12 ℃

△ 反 硝 化 速 率 UDN 修 正

UDN = UDN(20) * 1.09 ^ (Tmin - 20) * (1 - DOn) = 0.0469mgNO3-N/mg MLVSS*d

3.2 反 硝 化 池 容 积 Vdn

△ 反 硝 化 氮 量 NDenit

NDenit = TNo - TNe - 0.12*W1/Q*1000 =14.5 mg / l( TNe 为 设 计 值)

△ 容 积 Vdn

Vdn = NDenit / ( UDN * Xvss ) =0.15 d = 3.52 h

△ 综 合 回 流 比 (R+r) = NDenit / TNe = 0.72

4 厌 氧 池 设 计 计 算 ( 按 低 温 情 况 计 算 )

4.1 参 数 修 正

4.2 厌 氧 区 容 积 Vp = Q * tan / 24 =

厌氧区名义水力停留时间 tan =

4.3 厌氧区实际水力停留时间 tant = 24 * Vp / [(1+r) * Q] =0.5 hr

( 满 足 要 求 )

4.4 厌 氧 区 释 放 出PO4－P 浓 度 CP1

△ PO4-P 释 放 速 率 系 数 kp = 0.0236 * So - 0.036 = 2.80mgP/gMLSS*hr △ CP1 = CPo + kp * tant * X / 1000 = 6.8 mg / l

4.5 好 氧 区 出 水 PO4－P 浓 度 CP2

△ PO4-P 吸 收 速 率 系 数 ku , 取0.5 l / gMLSS*hr

△ 好 氧 区 实 际 水 力 停 留 时 间 t2 = t / (1 + r + R) = 1.48 hr

△ 由 公 式 ln( Cp1 / Cp2) = ku * X * t2 / 1000

得 : Cp2 = Cp1 * exp( - ku * X * t2 /1000) = 1.43 mg/l

4.6 校 核 好 氧 区 出 水 总 磷 浓 度 TPe

TPe = ( CP2 + 0.055 ) / 0.671 = 2.22 mg/l

4.7 校 核 污 泥 含 磷 率 Px

Px = ( TPo - TPe ) * Q / ( W * 1000) = 1.70%

基 本 满 足 要 求