-
A
2
/O
反应池设计计
算
本工程设置两座
A
2
/O
反应池，分两期建设。其单池平均流量：
24000
Q
单池
?
=12000
m
3
/
d
?
500
m
3
/
h
?
0.139
m
3
/
s
?
139
L
/
s
2
7.1
设计要点
1.
脱氮时，污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于
4
；
2.
除磷时，污水中的五日生化
需氧量与总磷之比宜大于
17
；
3.
同时脱氮除磷时，宜同时满足前两款的要求；
4.
好氧区（池）剩余总碱度宜大于
70mg/L
（以
CaCO
3
计），当进水碱度不
能满足上述要求时，应采取增加碱度的措施；
5.
在满足曝气池设计流量时，生化反应
的需氧量以外，还应使混合液含有
一定的剩余
DO
值，一般按
2mg/L
计；
6.
使混合液始终保持混合状态，不知产生沉淀，一般应该使
池中平均流速
在
0.25m/s
左右；
7.
设施的充氧能力应该便于调节，与适应需氧变化发的灵活性
7.2
设计计算
1.
判断是否可采用
A
2
/O
法
BOD
5
205
?
?
4.56
>4
TKN
45
BOD
5
205
?
?
37.27
>17
TP
5.5
符合设计要求，故可采用
A
2
/O
法
2.
已知条件
设计流量
Q
?
24000
m
3
/
d
?
1000
m
3
/
h
,Q
单池
=0.139
m
3
/
s
（不考虑变化系
数）；
设计进水水质：
< br>BOD
5
?
205
mg
/
L
，
COD
?
450
mg
/
L
,
SS
?
280
mg
/
L
,
NH<
/p>
3
?
N
?
40
mg
/
L
,
TN
?
60
mg
/
L
,
TP
?
5.5
mg
/
L
；
设计出
水水质：
BOD
5
?
< br>20
mg
/
L
< br>,
COD
?
60
mg
/
L
,
SS
?
20
mg
/
L
,
NH
3
?<
/p>
N
?
5
mg
/
L
,
TN
?
20
mg
/
L
,
TP
?
1
mg
/
L
3.
设计计算
A.
有关设计参数
1. BOD
5
污泥负荷
N
s
=0.1~0.2k
g/(kgMLSS
·
d),
本工程取
N
s
=0.13kg/(kgMLSS
·
d)
；
2.
混合液中悬浮物固体平均浓度
X=3000mg/L
；
3.
污泥回流比
R=20%~100%,
本工程取
R=52%
；
4.
回流污泥浓度
X
R
, mg/L
1
?
R
1
?
0.52<
/p>
X
R
=
X
?
?
3000
?
8770mg
/
L
；
R
0.52
5.
TN
去除率
?
TN
?
TN
0
?
TN
e
6
0
?
20
?
1
00%
?
?
100%
< br>?
66.7%
TN
0
60
混合液回流比
R
i
?
?
TN
66.7%
?
100%
?
?
100%
?
200%
1
?
?
TN
1
?
66.7%
6.
回流污泥量
Q
R
，
Q
R
?
RQ
?
0.52
?
240
00
?
12480
m
< br>3
/
d
循环混合液量
Q
c
< br>，
Q
c
=
R
i
Q
?
2
00%
?
24000
?
48000m
3
/
d
B.
反应池计算
1.
厌氧池计算
V
p
?
t
p
Q
24
式中
V
p
——厌氧池容积，
m
3
；
t
p
——厌
氧池水力停留时间
（
h
）
，
宜为
1~2
小时；
本工程取
t
p
=1.
5h
Q
——设计污水流量，
m
3
< br>/d
；
则
V
p
?
t
p
Q
24
?
1.5
?
24000
?
15
00
m
3
2
4
V
p
1500
单座厌氧池容积
V
?
=
=750
m
3
2
2
有效水
深取
5.0m,
设池宽
10m
，则池长
L
?
2.
缺氧池计算
750
< br>?
15m
5
< br>?
10
Vn
?
< br>0.001
Q
(
N
k
?
N
te
)
?
0.12
V
X
v
k
de
X
k
de
(<
/p>
T
)
=
k
de
(20)
1.08
(
T
?
20)
V
X
v
?
y
Y
t
Q
(
S<
/p>
0
?
S
e
）
1000
式中
V
n
——缺
氧池容积，
m
3
；
Q
——
生物反应池的设计流量，
m
3
/d
；
X
——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，
gMLSS/L
；
N
k
——生
物反应池进水总凯氏氮浓度，
mg/L
；
N
te<
/p>
——生物反应池出水总氮浓度，
mg/L
；
V
X
v
——排出生物反应池系统的微生物量，
kgMLVSS/d
；
k
de
——脱氮速率
,(kgNO
3
-N)/(kgMLSS*d)
；
宜根据试验资料确定。
无试验资料时，
20
℃
的
k
de
值可采用
0.03~
0.06
(kgNO
3
-N)/(kg
MLSS*d)
，并按上
式进行温度修正；
k
de
（
T)
,k
de(20)
分别为
T
℃
和
20
℃
时的脱氮速率。本工程取
k
de
（
20
）
=0.05
（
kg
NO
3
?
N
)
/
(kg
MLSS
?
d
）
T
——设计温度，
℃
；本工程取
T=18
℃
Y
t
——污泥总产率系数，
kgMLSS/kgBOD
< br>5
；宜根据试验资料确
定。无试验资料时，系统有初次沉
淀池时取
0.3
，无初次沉淀池时取
0
.6~1.0
；
本工程未设置初次沉淀池，取
< br>Y
t
=0.8
y
——
ML
SS
中
MLVSS
所占比例，
一般为
0.67~0.75
；
< br>本工程取
y=0.7
S
0
——生物反应池进水五日生化需氧量，
mg/L
；
S
e
——生
物反应池出水五日生化需氧量，
mg/L
；
则
V
X
v
?
yY
t
k
de(18)
Q
(
S
0
?
S
e
)
24000
?
(
205
?
20)
?
0.7
?
0.8
?
?
2486.4(
kgMLVSS
/
d)
1000
1000
?
k
de(20)<
/p>
1.08
18
?
20
?
0.05
?
1.08
18
?
20
?
0.04(kgNO
3
?
N)
/
(kgMLSS
?
d
)
缺氧池计算时，凯氏氮按
45mg/
L
考虑
V
n
?
0.0
01
Q
(
N
k
?
N
te
)<
/p>
?
V
X
v
0.001
?
24000
?
(45
?
20)
?
0.12
?
2486.4<
/p>
?
?
2513.6
m
3
k
d
e
X
0.04
?
3.0
2513.6
?
2.5
h
1000
V
2513.6
=1256.8m
3
单座缺氧池容积
V
< br>?
n
=
2
2
设池长
2
4.4m
，有效水深取
5.0m
复核停留时间
t
?
则池宽
B
?
3.
好氧池计算
1256.8
?
10.3m
，取
B=1
1m
24.4
?
5
V
0
?
Q
(
S
0
?
S
e
）
?
co
Y
t
1000
X
式中
θ
co
——
好氧池设计污泥泥龄，本工程取
8d
；
Q
(
S
0
?
S
e
)
?
co
Y
t
24000
?
(205
?
20)
?
8
?
0.8
则
V
0
?
?
?
9472
m
3
1000
X
100
0
?
3.0
V
9472
?
4736m
3
单座好氧池容积
< br>V
?
0
?
2
2
本工程
中，
厌氧池、
缺氧池、
好氧池合建，<
/p>
好氧池池长
L=15+25=40m
，<
/p>
4736
?
2
3.68m
，取
B=25m
则其宽
B
?
40
?
5<
/p>
4.
混合液回流量
根据《室外排水设计规范》
GB50
014
——
2006
要求，污泥回流比
R=2
0%~1000%
，混合液回流比
Ri
≧
200%
；
则：内回流量
Q
Ri
?<
/p>
R
i
Q
?
200%
?
24000
?
48000
m
3
< br>/
d
外汇流量
Q
R
?
RQ<
/p>
?
52%
?
24
000
?
12480
m
3
/
d
5.
单座生物反应池各池设计容积及停留时间
根据上述计算数据，
将各部分组合后，
各池实际有效容积及停留时间
如下
：
厌氧池
：
V
厌
=750m
3
，
V
实际
=750m
3
，停留时间
T=1.5
h
缺氧池：
V
缺
=1256.8m
3
，
V
实际
=1300m
3
，停留时间
T=2.6h
好氧池：
V
好
=4736m
3
< br>，
V
实际
=4800m
3
，停留时间
T=9.6h
总有效容积：
V=6850m
3
停留时间
T=13.7h
6.
好氧区污泥负荷核算
QS
24000
?
0.205
?
0.
171kg
BOD
5
/
(kg
MLSS
?
d
）
F
w
=
i
?
VX
9600
?
3.0
7.
机械搅拌计算
根据《室外排水设计规范》（
GB5
0014-2006
）要求，厌氧池、缺氧
池应采用机械搅拌，
混合功率宜采用
2~8W/m
3
；本工
程采用
5W/m
3
。
< br>
厌氧池搅拌总功率为：
N
?<
/p>
750
?
5
?<
/p>
3750
W
,
设
计采用
3
台
1.5kW
水下推进器；
缺氧池搅拌总功率为：
N
?
1300
?
5
?
6500
W
，
设计采用
2
台
4.5kW
水下推进器；
好氧池由于设有鼓风曝气头，原则上不考虑设搅拌装置，在过渡段考虑
1
台
5.0kW
水下推进器。
C.
剩余污泥量计算
V
X
=
VX
?
c
式中
V
——总有效容积，
m
3
；
X
——曝气池混合液悬浮固体浓度，
mg/
L
；
θ
c
——污
泥龄；
则
V
X
=
VX
6850
?
3.0
=2568.75kg
/
d
8.0
?
c
=
2
座反应池剩余污泥总量为
2
?
2568.75=5137.5kg
/
d
污泥含水率
99.2%
，剩余污泥产量为
Q
s
=<
/p>
剩余污泥泵每天工作
21h
，则其流量为
D.
好氧池供需氧量计算
1.
需氧量计算
V
X
5137.5
?
?
585.8
m
3
/
d
X
R
8.77
585.8
=27.9m<
/p>
3
/
h
21
O
2
?
0.001
aQ
(S
0
?
S
e
)
?
c
V
X
v
?
b[0.001Q(N
k
?
N
ke
)
?
0.12
V
X
v
]
?
0.62
b
[0.001
Q
(N
t
?
N
ke
?
N
oe
)
?
0.12
V
X
v
]
式中
O
2
——污水需氧量，
kgO
2
/d
；
Q
——生物反应池的进水流量，
m
3
/d
；
S
0
——生物反应池进水五日生化需氧量，
mg/L
；
S
e
——生物反应池出水五日生化需氧量，
mg/L
；
V
X
v
——排出生物反应池系统的微生物量，
kg/d
；
N
k
——
<
/p>
生物反应池进水总凯氏氮浓度，
mg/L
；
N
ke
——
生物反应池出水总凯氏氮浓度，
mg/L
；
N
oe
——
生物反应池出水硝态氮浓度，
mg/L
；
0.
12
V
X
v
——排出生物反应池系统的微生物中含氮量，
kg/d
；
a
——碳的氧当量，当含碳物质以
BOD
5<
/p>
计时，取
1.47
；
b
——常数，氧化每公斤氨氮所需氧量，
k
gO
2
/kgN
，取
< br>4.57
；
c
——常数，细菌细胞的氧当量，取
1.42
；
则
O
2
?
0.001
a
Q
(S
0
?
S
e
)
?
c
V
X
v
?
b[0.001Q(N
k
?
N
ke
)
?
0.12
V
X
v
]
?
0.62
b
< br>[0.001
Q
(N
t
?
N
ke
?
N
oe
)
?
0.12
V
X
v
]
?
0.001
?
1.47
?
24000
?
(205
?
20)
?
1.42
?
2486.4<
/p>
?
4.57
?
[
0.001
?
24000
?
(45
?
5)
?
0.12
?
2486.4]
?
0.62
?
4.57
?
[0.001
?
240
00
?
(60
?
5
?
5)
?
0.12
?
2486
.4]
?
3465.1
kgO
2
/
d
?
144
.3
kgO
2
/
h
3465.1
去除
kg
BOD
5
需氧量：
=0.78kgO<
/p>
2
/kgBOD
5
，
取
（
0.205-0.02
）
?
24000
0.
8kgO
2
/kgBOD
5
。
则需氧量为：
0.8
?
（
0.205-0.02
）
?
24000=3552kg
O
2
/
d=148k
gO
2
/d
2.
供氧量计算（鼓风曝气系统设计规程（
CECS
97:97))
本工程采用中微孔
空气扩散器，每扩散器服务面积
0.5m
2
，动力效
率
2.7~3.7
kgO
2
/
（
kW*
h
），氧利用率
12%
~
15%
（本工程取氧利用率
?
=12%
），敷
设于距池底
0.3m
处，
淹没水深
4.7m
，
标准状态下
30
℃
时蒸馏水饱和溶解氧值为
C
（
< br>s
30
）
?
7.63
mg
/
L
。
①
空气扩散器出口的绝对压力
P
b
P
b
=
P
?
9.8
?
10
3
H
?
91.92
?
10
3
?
9.8
?
10
3
?
4.7
?
1379
80
P
a=0.
138
MP
a
式中
P
——当地大气压；
H
——曝气池空气释放点距水面高度，
m
；
<
/p>
②
空气离开曝气池面时，氧的百分比
O<
/p>
t
21
?
（
1-
?
）
21
?
（
1
-
012
.
）
?
100%=
?
100
%=18.96%
79+21
?
（
1-
?
）
79+21
?
（
1<
/p>
-
012
.
）<
/p>
式中
<
/p>
O
t
=
?
——氧利用率；
③
当地大
气压条件下的溶氧饱和值
C
s
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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