工艺计算A2O-AO-MBBR.xls

池容计算改造前池容 序 号区域编号单系池 长/m单系池 宽/m池深 /m单系池容 /m3全池容/m3合计池容 /m3HRT/h合计HRT/h1厌氧区19.706.455.50344.11688.22688.221.101.102缺氧区26.486.455.50229.88459.761909.970.743.0636.486.455.50229.88459.760.74 46.486.455.50229.88459.760.74 57.486.455.50265.35530.710.853好氧区611.006.305.50381.15762.306656.721.2210.65737.825.355.501112.852225.713.56 831.175.355.50917.181834.352.93 931.175.355.50917.181834.352.93 4合计109254.919254.9114.8114.81改造后池容 序 号区域编号单系池 长/m单系池 宽/m单系池 深/m单系池容 /m3全池容/m3合计池容HRT/h合计HRT/h1厌氧区19.706.455.50344.11688.22688.221.101.102缺氧区26.486.455.50229.88459.762672.270.744.2836.486.455.50229.88459.760.74 46.486.455.50229.88459.760.74 57.486.455.50265.35530.710.85 611.006.305.50381.15762.301.223好氧区737.825.355.501112.852225.714060.063.566.50831.175.355.50917.181834.352.93 4 后置缺氧区920.575.355.50605.271210.541210.541.941.94 5 后置好氧区1010.605.355.50311.91623.81623.811.001.00 6合计119254.919254.9114.81 7 好氧填料区28.335.355.5833.611667.22A2O-AO-MBBR系系统统工工艺艺计计算算一一设设计计进进水水数数据据1设计水量Q015000.00m3/d2625.00m3/h3COD300.00mg/l4BOD145.00mg/l5NH3-N45.00mg/l6TN58.00mg/l7水温10.008f=VSS/SS0.70二二设设计计出出水水标标准准1COD30.00mg/l2BOD6.00mg/l3NH3-N1.50mg/l4TN10.00mg/l三三工工艺艺计计算算A0厌厌氧氧区区1数量22单格有效容积344.11m33总有效容积688.22m34有效水深5.50m5水力停留时间1.10 hrA1+O1+A2+O2脱氮量核算1O1需硝化的氮总量TKNd49.25mg/l738.75kg/d2A1+A2需反硝化的氮总量TNd1+TNd140.75mg/l611.25kg/d3A1前置反硝化的氮总量TNd123.32mg/l349.77kg/d4A1污泥反硝化的氮量19.95mg/l299.29kg/d5A1填料反硝化的氮量3.37mg/l50.48kg/d6A2反硝化的氮总量TNd217.43mg/l261.48kg/dA1缺缺氧氧区区MBBR1数量2.002单格有效容积1336.14m33总有效容积2672.27m34有效水深5.60m5水力停留时间4.28 hr8设计进水TN58.00mg/l9设计出水TN27.25mg/l10TN去除率0.532A1+A2需反硝化的氮总量TNd1+TNd2611.2516A1池活性污泥反硝化去除速率设计值 Kde（10）0.028kg TN/(kg MLSS·d)4A1污泥反硝化的氮总量299.2918A1池反硝化填料去除量50.478kg TN19反硝化膜面负荷0.5g TN/(m2.d)20活性污泥MLSS设计值4000.00mg/l21悬浮填料填充率0.48只投5#池22A1填料有效生物膜面积100956.3023悬浮填料投加量126.20m324填料区池容265.35m3251m3悬浮填料有效比表面积设计值800.00m226计算前置反硝化回流比0.9027设计前置硝化液回流比1.00O1-MBBR1数量2.002单组有效容积2030.03m33总有效容积4060.06m34有效水深5.55m5水力停留时间6.50 hr8生化池进水BOD负荷2175.00kg BOD9A1反硝化消耗的BOD2445.00kg BOD碳源不足12活性污泥硝化去除负荷设计值0.028kg NH4-N/(kg MLSS·d)活性污泥+填料硝化的总氮量738.75013O1活性污泥硝化的氮总量454.7314需要悬浮填料硝化的氮的量284.02kg NH4-N/m3.d15硝化膜面负荷0.56g TKN/(m2.d)16好氧区有效生物膜面积507184.43m217MBBR悬浮填料填充率0.38区域投加18悬浮填料投加量633.98m319MBBR区池容1667.22m37#池的后半部 分201m3悬浮填料有效比表面积设计值800.00m221活性污泥MLSS设计值4000.00mg/lA2后后置置缺缺氧氧池池1数量2.002单格有效容积605.27m33总有效容积1210.54m34有效水深5.50m5水力停留时间1.94 hr8设计进水TN27.25mg/l9设计出水TN10.00mg/l10TN去除率0.6312A2池活性污泥反硝化去除速率设计值 Kde（10）0.054kg TN/(kg MLSS·d)乙酸钠为碳源 时 后置反硝化去除的氮261.47813A2池TN去除量258.75kg TN按动力学公式 由池容和速率 计算15活性污泥MLSS设计值4000.00mg/l16碳源投加量1035.00kg以BOD计17碳源实际消耗量747.79kgO2后后置置好好氧氧池池1数量2.002单组有效容积311.91m33总有效容积623.81m34有效水深5.50m5水力停留时间1.00 hr6进水BOD去除负荷287.21kg BOD7BOD容积去除负荷0.46kg BOD/m3.d8活性污泥MLSS设计值4000.00mg/l9活性污泥BOD去除负荷设计值0.12kg BOD/(kg MLSS·d)一、生物脱氮工艺设计计算 （一）设计条件：设计处理水量Q15000 m3/d=625.00m3/h=0.17m3/s 总变化系数Kz=1.53 进水水质：出水水质： 进水CODCr=300 mg/LCODCr=30 mg/LBOD5=S0=145 mg/LBOD5=Sz=6 mg/L TN=58 mg/LTN=10 mg/L NH4+-N=45 mg/LNH4+-N=1.5 mg/L碱度SALK=280 mg/LpH7.2SS=70 mg/LSS=Ce=20 mg/L VSS=52.5 mg/L f=VSS/SS=0.75曝气池出水溶解氧浓度2 mg/L 夏季平均温度T125 硝化反应安全系数K=3 冬季平均温度T210 活性污泥自身氧化系数Kd=0.05 活性污泥产率系数Y0.6 混合液浓度X4000 mgMLSS/LSVI150 20时反硝化速率常数qdn,200.06 kgNO3-N/kgMLVSS 曝气池池数n=2若生物污泥中约含12.40% 的氮用于细胞合成（二）设计计算 1、好氧区容积V1计算 （1）估算出水溶解性BOD5（Se)-8.56mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时N(10)0.152d-1硝化反应所需的最小泥龄cm=6.570d设计污泥龄c=19.710d（3）好氧区容积V1=4573.1m3好氧区水力停留时间t1=7.32h2、缺氧区容积V2（1）需还原的硝酸盐氮量计算=-´´-=-)1TSSTSSVSS42. 1kt zeSS（)2 . 7 (833. 011047. 022 )158. 105. 0()15(098. 02pHOkONNeOTT N- úú ûùêê ëé+úûù êëé +=-m)1 ()(0 1 cdVc KXSSQYVqq+-=VTdnT XqNV,21000´=微生物同化作用去除的总氮=5.75mg/L被氧化的氨氮进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量50.75mg/L 所需脱硝量进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量42.25mg/L 需还原的硝酸盐氮量NT633.69kg/d（2）反硝化速率qdn,Tqdn,20T-20(为温度系数，取1.08） 0.028kgNO3-N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V27600.5m3缺氧区水力停留时间t2=V2/Q=12.16h3、曝气池总容积VV1+V212173.6m3 系统总污泥龄好氧污泥龄+缺氧池泥龄52.47d 4、碱度校核 每氧化1mgNH4+-N需消耗7.14 mg碱度；去除1mgBOD5产生0.1 mg碱度；每还原1mgNO3-N产生3.57 mg碱度；剩余碱度SALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度83.85mg/L>100mg/L(以 CaCO3计） 5、污泥回流比及混合液回流比 （1）污泥回流比R计算8000mg/L(r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污 泥厚度等因素的系数，取1.2混合液悬浮固体浓度X（MLSS）4000 mg/L 污泥回流比RX/（XR-X)=100% (一般取50100）（2）混合液回流比R内计算总氮率N（进水TN-出水TN）/进水TN82.76%混合液回流比R内 /(1-)=480% 6、剩余污泥量 （1）生物污泥产量381.403 kg/d(2)非生物污泥量PSPSQ（X1-Xe）-37.5 kg/d (3)剩余污泥量X XPX+PS343.903 kg/d 设剩余污泥含水率按99.20% 计算7、反应池主要尺寸计算 （1）好氧反应池 设2 座曝气池，每座容积V单V/n=2286.54m3 曝气池有效水深h=4 m 曝气池单座有效面积A单V单/h=571.63m2 采用3 廊道，廊道宽b=6 m)1 ()(124. 00cdWKSSYNq+-=rSVIXR610=+-=cdXKSSYQPq1)(0曝气池长度LA单/B=31.8m 校核宽深比b/h=1.50 校核长宽比L/b=5.29 曝气池超高取1 m，曝气池总高度H=5 m（2）缺氧池尺寸 设2 座缺氧池，每座容积V单V/n=3800.25m3 缺氧池有效水深h=4.1 m 缺氧池单座有效面积A单V单/h=926.89m2 缺氧池长度L好氧池宽度18.0m 缺氧池宽度BA/L=51.5m8、进出水口设计 （1）进水管。两组反应池合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、 进水潜孔进入缺氧池。 单组反应池进水管设计流量Q10.174m3/s 进水管设计流速v1=0.8 m/s进水管管径d1=0.526m取d1=0.7 m校核管道流速v=Q/A=0.451m/s （2）回流污泥入口： 设计流量Q2=Q=0.174m3/s污泥回流渠道设计流速v2=0.7 m/s渠道断面积AQR/v2=0.248m2 渠道断面b×h=1 ×0.5 m 校核流速v=0.347m/s （3）进水竖井 进水孔过流量：Q'（1+R）×Q/n0.174m3/s 孔口流速v'=0.6 m/s 孔口过水断面积A'=Q'/v'=0.289m2(4)出水堰及出水竖井矩形堰流量公式：出水流量Q3=0.174m3/s 堰宽b=6 m 堰上水头H=0.062m 出水孔孔口流速v3=0.6 m/s孔口过水断面积A3=0.289m2 (5)出水管。 管道流速v4=0.8 ms/管道过水断面积A4=0.217m2出水管管径d4=0.526m取d4=0.7 m校核管道流速v=0.451m/s=pvQ14=pvQ442/3233H866. 1242. 0´´=bHgbQ9、设计需氧量AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脱氮产氧量 (去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量)+(氨氮硝化需氧量-剩余污泥中氨氮的氧当量) - 反硝化脱氮产氧量（1）碳化需氧量D1：2828.99kgO2/d(2)硝化需氧量D24.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×PX=3919.89kgO2/d（3）反硝化脱氮产生的氧量D32.86NT1812.36kgO2/d（4）总需氧量AORD1+D2-D34936.53kgO2/d205.69kgO2/h（5）最大需氧量AORmax=KzAOR=7558.43kgO2/d314.93kgO2/h去除1kgBOD的需氧量2.37kgO2/kgBOD5（6）标准需氧量氧总转移系数0.85 氧在污水中饱和溶解度修正系数0.95 曝气池内平均溶解氧浓度C2 mg/L 所在地区大气压力p=101300 Pa 因海拔高度不高引起的压力系数p/101300=1.00 曝气池水深H=5.5 m 曝气头距池底距离0.2 m 曝气头淹没深度5.3 m 曝气头处绝对压力pb=p+9800H=153240 Pa曝气头氧转移效率EA=20%气泡离开水面时含氧量Qt=17.54%夏季清水氧饱和度CS(25)=8.38 mg/LCs(20)=9.17 mg/L冬季清水氧饱和度Cs(10)11.33 mg/L曝气池内平均溶解氧饱和度9.71mg/L夏季平均标准需氧量SOR(25)=272.64kg/h最大时标准需氧量SORmax=417.45kg/h夏季平均空气用量QF(25)SOR(25)/0.3/EA=4544.01m3/h=75.73m3/min最大空气用量Qmax=6957.44m3/h=115.96m3/min （7）所需空气压力p（相对压力）p=h1+h2+h3+h4+h h1：供风管道沿程阻力0.001MPa H2：供风管道局部阻力0.001MPa h3：曝气器淹没水头0.053MPa h4：曝气器阻力，取0.004MPa h：富余水头取0.005MPa p=0.064MPa=64 Kpa （8）曝气器数量计算)20( )()20( 024. 1)(C-´-´=t Tsbs CCAORSORbra=-+)1(2 17 9)E-2 1 ( 1AAE=÷÷ øö çç èæ+ ´4 2O1 00 6 6. 2C 5)2 5()2 5(tbssbp C=-=-XktePeSSQD42. 11)(0 1A、按供氧能力计算 曝气器供氧能力qc：0.14 kgO2/(h·个)曝气器数量n1=SORmax/qc=2982个 B、以曝气器服务面积校核 单个曝气器服务面积f=F/n1=0.742m2<0.75m2 （9）供风管道计算 A、干管。供风干管采用环状布置 流速v=10 m/s管径d=0.351m取DN=300 mmB、支管。单侧供气支管（布气横管）（向单侧廊道供气） 支管空气流量Q=1159.57 m3/h 流速v=10 m/s管径d=0.203m取DN=250 mm双侧供气（向两侧廊道供气） 支管空气流量Q=2319.15 m3/h 流速v=10 m/s管径d=0.286m取DN=300 mm10、缺氧池设备选择 缺氧池分三格串联，每格内设一台机械搅拌器。所需功率按5 W/m3污水计算。每个缺氧池有效容积V单缺3800.25m3 混合全池污水所需功率N19001W 11、污泥回流设备选择 污泥回流比R100% 污泥回流量QR625 m3/h 设回流污泥泵房1座，内设3 台回流潜污泵，2用1备 单泵流量QR单312.5 m3/h=pvQ4=pvQ4=pvQ4缺氧池设备选择 1 填料缺氧池械搅拌器：所需功率按18W/m3污水计算。 2 后缺氧池机械搅拌器。所需功率按5 W/m3污水计算。3 填料缺氧单池有效容积V单缺265.35m3 4 混合全池污水所需功率N4776W 5 后置缺氧单池有效容积V单缺605.27m3 6 混合全池污水所需功率N3026W填料区经验值 室外排水设计规范中为28w/m3A1/O1-MBBR/A2/O225mg/lO2碳源O2InfluentQA02QA13QO1-MBBR2QA22QO2BOD145 mg/lT=1.1hT=4.3hT=6.5hBOD6mg/lT=1.4hBOD6.0mg/lT=1hBODNH4-N45mg/lNH4-N1.5mg/lNH4-N1.5mg/lNH4-NTN58mg/lr=100%TN27mg/lTN10mg/lTNR=100%Effluent2QClarifier Q6mg/lBOD6mg/l1.5mg/lNH4-N1.5mg/l10mg/lTN10mg/lA1/O1-MBBR/A2/O2R=100%