A2O设计计算文档格式.docx
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3.设计计算
A.有关设计参数
1.BOD5污泥负荷Ns=0.1~0.2kg/(kgMLSS·
d),本工程取Ns=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XR,mg/L
;
5.TN去除率
混合液回流比
6.回流污泥量QR,
循环混合液量Qc,
B.反应池计算
1.厌氧池计算
式中
Vp——厌氧池容积,m3;
tp——厌氧池水力停留时间(h),宜为1~2小时;
本工程取tp=1.5h
Q——设计污水流量,m3/d;
则
单座厌氧池容积
有效水深取5.0m,设池宽10m,则池长
2.缺氧池计算
Vn——缺氧池容积,m3;
Q——生物反应池的设计流量,m3/d;
X——生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度,gMLSS/L;
Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度,mg/L;
Nte——生物反应池出水总氮浓度,mg/L;
——排出生物反应池系统的微生物量,kgMLVSS/d;
kde——脱氮速率,(kgNO3-N)/(kgMLSS*d);
宜根据试验资料确定。
无试验资料时,20℃的kde值可采用0.03~0.06(kgNO3-N)/(kgMLSS*d),并按上式进行温度修正;
kde(T),kde(20)分别为T℃和20℃时的脱氮速率。
本工程取
T——设计温度,℃;
本工程取T=18℃
Yt——污泥总产率系数,kgMLSS/kgBOD5;
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Yt=0.8
y——MLSS中MLVSS所占比例,一般为0.67~0.75;
本工程取y=0.7
S0——生物反应池进水五日生化需氧量,mg/L;
Se——生物反应池出水五日生化需氧量,mg/L;
缺氧池计算时,凯氏氮按45mg/L考虑
复核停留时间
单座缺氧池容积
设池长24.4m,有效水深取5.0m
则池宽,取B=11m
3.好氧池计算
θco——好氧池设计污泥泥龄,本工程取8d;
单座好氧池容积
本工程中,厌氧池、缺氧池、好氧池合建,好氧池池长L=15+25=40m,
则其宽,取B=25m
4.混合液回流量
根据《室外排水设计规范》GB50014——2006要求,污泥回流比
R=20%~1000%,混合液回流比Ri≧200%;
则:
内回流量
外汇流量
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=750m3,V实际=750m3,停留时间T=1.5h
缺氧池:
V缺=1256.8m3,V实际=1300m3,停留时间T=2.6h
好氧池:
V好=4736m3,V实际=4800m3,停留时间T=9.6h
总有效容积:
V=6850m3停留时间T=13.7h
6.好氧区污泥负荷核算
7.机械搅拌计算
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)要求,厌氧池、缺氧池应采用机械搅拌,混合功率宜采用2~8W/m3;
本工程采用5W/m3。
厌氧池搅拌总功率为:
设计采用3台1.5kW水下推进器;
缺氧池搅拌总功率为:
,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——总有效容积,m3;
X——曝气池混合液悬浮固体浓度,mg/L;
θc——污泥龄;
2座反应池剩余污泥总量为
污泥含水率99.2%,剩余污泥产量为
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.需氧量计算式中
O2——污水需氧量,kgO2/d;
Q——生物反应池的进水流量,m3/d;
——排出生物反应池系统的微生物量,kg/d;
Nk——生物反应池进水总凯氏氮浓度,mg/L;
Nke——生物反应池出水总凯氏氮浓度,mg/L;
Noe——生物反应池出水硝态氮浓度,mg/L;
——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BOD5计时,取1.47;
b——常数,氧化每公斤氨氮所需氧量,kgO2/kgN,取4.57;
c——常数,细菌细胞的氧当量,取1.42;
则
去除kgBOD5需氧量:
,取。
则需氧量为:
2.供氧量计算(鼓风曝气系统设计规程(CECS97:
97))
本工程采用中微孔空气扩散器,每扩散器服务面积0.5m2,动力效率2.7~3.7kgO2/(kW*h),氧利用率12%~15%(本工程取氧利用率),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。
①空气扩散器出口的绝对压力Pb
P——当地大气压;
H——曝气池空气释放点距水面高度,m;
②空气离开曝气池面时,氧的百分比Ot
——氧利用率;
③当地大气压条件下的溶氧饱和值Cs
Csb——标准状态下,标准状态下30℃时蒸馏水饱和溶解氧值;
④曝气池混合液中平均氧饱和值(按最不利温度条件30℃)Cs(30)
⑤压力修正系数P
⑥供氧量Os
Os——标准状态下曝气池污水供氧量,kgO2/d;
O2——曝气池污水需氧量,kgO2/d;
Cs(20)——20℃蒸馏水饱和溶解氧值,9.17mgO2/L;
α——曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值;
取α=0.85
β——污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值;
取β=0.95
1.024——温度修正系数;
T——曝气池内水温,应按夏季温度考虑,℃;
取T=30℃
Cs(T)——水温T℃时蒸馏水中饱和溶解氧值,mgO2/L;
Ct——曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值,mgO2/L;
本工程取Ct=2mgO2/L
ρ——不同地区气压修正系数,
则;
3.供气量计算
Gs——鼓风曝气系统供气量,m3/h;
4.所需空气压力
式中
h1+h2——供气管道沿程与局部阻力损失之和,取h1+h2=0.4m
h3——曝气器淹没水头,h3=4.0m
h4——曝气器阻力,取h4=0.3m
——富余水头,=0.3m
5.汽水比
161342.88:
24000=6.72:
1取气水比为7:
1
E.反应池进、出水系统计算
1.进水管
设计流量
1.2——安全系数;
分两条管道,则每条管道流量为
管道流速取v=0.7m/s;
管道过水断面面积
管径
取进水管径DN500
2.进水井
单组进水孔过流量
孔口流速取=0.60m/s,A==0.183m2,
取圆孔孔径为500mm
进水井平面尺寸采用2.5m×
1.5m
3.出水堰及出水井
出水堰设计流量:
3.5——安全系数;
堰上水头H,m
b——堰宽,m;
本工程取b=0.6m
出水井平面尺寸为8.0m×
4.出水管
反应池出水管设计流量Q5=Q3=0.37m3/s
管道流速取v=0.7m/s
管道过水断面面积
设置一条出水管
其管径,取d=0.8m
F.内回流管道计算
1.内回流流量:
设置两条内回流管,则单管流量:
2.内回流管
管道流速取v=0.8m/s
其管径
取出水管管径DN500
G.供气管设计计算
曝气器数量计算
按供氧能力计算所需曝气器数量.
式中n——按供氧能力所需曝气器个数,个;
qc——曝气器标准状态下供氧能力,kgO2./(h×
个)
本设计工作水深4.7m,在供风量时,服务
面积0.3~0.75m2,充氧能力取=0.25kgO2./(h个).则:
,取n=1000个
以微孔曝气器服务面积进行校核:
符合要求
H.供风管道计算
总干管分为1根干管,干管上连接6根支管,4个支管为双侧供气,2个支
管为单侧供气,双侧供气的支管连接2对竖管,即4支竖管,单侧供气的
支管连接2支竖管,单池竖管有10支,总共有竖管20支。
每根竖管上安装的空气扩散器个数为:
(1)总干管计算
流量
流速
取总干管管径为DN500mm
(2)干管计算
a.干管双侧供气(向两侧廊道供气)管径
管径
取支管管径为DN300mm
b.干管单侧供气管径
取支管管径为DN200mm
(4)竖管管径
干管单侧供气接入竖管流量
流速v=10m/s
取竖管管径为DN150mm
干管双侧供气接入竖管流量
取竖管管径为DN200mm
I.设备选择
本工程设计采用4台回流泵,根据单管内回流流量Q=500m3/h,,
扬程取1m,选取KWP型无堵塞离心泵,其性能参数如下:
型号
流量
Q
(m3/h)
扬程
(m)
转速
n
(r/min)
电动机功率
(kW)
效率
η
(%)
叶轮外径
D
(mm)
生产厂
KWPk250—315
282~550
3.3~6.2
725
7.5~11
81
285~324
石家庄水泵厂
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