沉池消毒池参考.docx

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沉池消毒池参考

3.7奥贝尔氧化沟设计计算

3.7.1设计参数

设计进水量Q=20000m3/d

表2奥贝尔氧化沟运行参数

进水水质：

出水水质：

进水CODCr=

300

mg/L

CODCr=

60

mg/L

BOD5=S0=

136

mg/L

BOD5=Sz=

20

mg/L

TN=

60

mg/L

TN=

20

mg/L

NH4+-N=

26

mg/L

NH4+-N=

1

mg/L

碱度SALK=

280

mg/L

pH＝

7.2

SS=

168

mg/L

SS=Ce=

20

mg/L

表3奥贝尔氧化沟设计运行过程中特殊参数

设计运行过程中特殊参数

f=MLVSS/MLSS=

0.7

混合液浓度X＝

4000

mgMLSS/L

采用最小污泥龄

30

d

曝气池出水溶解氧浓度

2

mg/L

衰减系数Kd=

0.05

d-1

活性污泥产率系数Y＝

0.5

mgMLSS/mgBOD5

夏季平均温度T1＝

25

℃

20℃时反硝化常数qdn，20＝

0.07

kgNO3--N/kgMLVSS

冬季平均温度T2＝

7.1

℃

反硝化温度校正系数=

1.09

剩余碱度

100

mg/L

硝化反应安全系数K=

2.5

所需碱度

7.14

mg碱度/mgNH4-N

硝化所需氧=

4.6

mgO2/mgNH4-N

产出碱度

3.57

mg碱度/mgN

反硝化可得到氧=

2.6

mgO2/mgNO3+-N

反硝化时溶解氧浓度

0.2

mg/L

若生物污泥中约含

12.4%

的氮用于细胞合成

3.7.2奥贝尔氧化沟各沟容积计算

1、水力停留时间

奥贝尔氧化沟工艺的水力停留时间t一般采用4——7h，设计中取t=6h

2、好氧区容积计算.

5362.8m3取5400m3

3、缺氧区容积计算

（1）氧化沟生物污泥产量

649.6kg/d

（2）用于细胞合成的TKN=80.5kg/d即TKN中有TKN×1000/300=2.88kg/d

故需氧化的[NH4-N]=22.12mg/需还原的[NO3+-N]=11.12mg/L

（3）反硝化速率

0.018kg/（kg.d）

（4）缺氧区容积V2

472m3

缺氧池水力停留时间t2=0.01d=0.26h

4、氧化沟总池容积

V=V1+V2=5872m3

设计取V=6000m3

设计有效水深h=4m

总水力停留时间t=V/Q进水=0.26d

氧化沟分两组，每组池容=3000m3

设奥贝尔氧化沟三沟容积分配外：

中：

内=56：

26：

18

则外沟容积V外=1680m3

中沟容积V中=780m3

内沟容积V内=540m3

奥贝尔氧化沟实际总容V实=2×（V外+V中+V内）=6000m3

实际水力停留时间t=V实/Q进=0.26d

经验算符合设计要求

图2奥贝尔氧化沟设计平面图

5、各沟实际容积计算

取各沟直线部分长为5m

外沟宽3.5m中沟宽3.0m内沟宽3.0m

则外沟实际容积为1678.6m3

中沟实际容积为948.96m3

内沟实际容积为496.8m3

则建设完成后，单个氧化沟实际池容为V外+V中+V内=6248.72>6000

因此以上设计符合要求

3.7.3其他管道设计

1、污泥回流管

在本设计中，污泥回流比为50%，从二沉池回流过来的污泥通过两根DN400mm的回流管道分别进入首端的缺氧池和厌氧池，管内流速为0.85m/s。

2、硝化液回流管

硝化液回流比为200%，从好氧池出水至缺氧段首端，硝化液回流管道管径为DN1000mm，管内流速为0.9m/s。

3.7.4剩余污泥量

式中W—剩余污泥量（㎏/d）

—污泥产率系数，一般采用0.5—0.7

b—污泥自身氧化系数（d-1），一般采用0.05—0.1

—平均日污水流量（m3/d）

—反应池去除的SS浓度（㎏/m3），=420-20=400mg/L=0.4kg/m3

—反应池去除的BOD5浓度（㎏/m3），=180-20=160mg/L=0.16kg/m3

设计中取=0.6，b=0.08

=1920-1600.0008+4000=4319.9992≈4320㎏/d

3.8曝气系统

为了维持曝气池内的污泥具有较高的活性，需要向曝气池内曝气充氧。

目前，常用的曝气设备分为鼓风曝气和机械曝气两大类。

下面以传统活性污泥法为例，对转刷曝气系统的设计过程。

3.8.1需氧量的计算

1、实际需氧计算

（1）碳化需氧量

Q—污水的平均流量（m3/d）；

S0—进水BOD浓度

Se—出水BOD浓度

Wv—氧化沟生物污泥产量

3854.04kg/d

（2）硝化需氧量

D2=4.5×Q（N0-Ne）=3150kg/d

（3）反硝化产氧量

D3=2.6×Q×NT=809.77kg/d

（4）硝化剩余污泥NH4-N需氧量

D4=0.56×WV×f=254.64kg/d

（5）总氧量

D=D1+D2-D3-D4=5939.63kg/d

2、标准需氧量计算

查表得20℃和30℃时，水中的饱和溶解氧值为：

CS（20）=9.17mg/L；CS（30）=7.63mg/L；

设=0.85；=0.95

9547.52kg/d=397.81kg/h

CS（30）—30℃时，鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值（mg/L）；

CS—30℃时，在大气压力条件下，氧的饱和度（mg/L）

、—修正系数

3.8.2供气量

转刷曝气器的选型：

活性污泥法曝气的主要作用为充氧、搅拌和混合。

充氧的目的是为活性污泥微生物提供所需的溶解氧，以保证微生物代谢过程的需氧量。

本次设计采用机械曝气常采用转碟曝气器和转刷曝气器作为充氧扩散装置。

1.BQ4000转刷曝气机主要技术参数

有效长度:

4000mm

充氧能力:

7.25公斤氧/时·米转刷

浸没深度:

280mm

转刷转速:

78r/min

主机功率:

15kW

转刷外径:

850mm

转刷偏转角Q=ql3/24EI=0.00693，即为0.39.，在双列调心轴承允许偏转角2。

一3。

范围内。

2.带叶片的转刷轴

目前国内4米转刷大都采用外径φ700mm，转刷转速为72r/min，转刷曝气特性

3.三角皮带的计算

选电机，转速为ni=1460r/min，功率为I15kw，减速器速比为16，三角皮带的计算:

（1）确定计算功率Pca

Pca=ka*p=1.2x15=18kW（Ka为工况系数）D，=i*D1二1.17x224=262mm

<25m/s带的速度合适，离心力不会过大。

中心距ao0.7（Di+D2）

初步确定中心距ao=600

取L=2059公称长度L1=2000mm

实际中心距：

=647.5取a0=650

（2）确定带的根数Z:

注：

P0：

单根三角胶带的许用功率，凡:

包角影响系数，K1:

长度影响系数，K一物质系数）

取K1=0.88，Kα=0.99，K=1，△P0=0.0001△T×n1=0.6424KW（△T为单根胶带能传递扭矩的修正值可查表）Z=2.447，取3根

（取10到20mm）

该设计需氧量为326.78m3/h，根据参数可知共需转刷45.1m约46，单沟23m

外沟23×0.50≈12.5m实际安装25.6m

中沟23×0.27≈6.21m实际安装10.8m

内沟23×0.23≈5.29m实际安装10.8m

则各沟安装图如下：

图4转刷曝气机安装示意图

外沟每支架安装3.2m

中沟每支架安装2.7m

内沟每支架安装2.7m

外沟转刷曝气机分两组运行，每次开一组，每组开3小时轮流运行。

安装运行后后总供氧量Q总=70.2×7.25=508.95kg/h≥397.81kg/h符合要求

3.9辐流式二沉池

设计中选择二组辅流式沉淀池，N=2，每池设计流量为0.1158m3/s，从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辅流沉淀池。

1、沉淀池表面积

式中F—沉淀部分有效面积（㎡）

Q—设计流量（m3/s）

—表面负荷〔m3/（㎡·h）〕，一般采用0.5—1.5m3/（㎡·h）

设计中取=1m3/（㎡·h）

㎡

2、沉淀池直径

式中D—沉淀池直径（m）

m

设计中取D=24m，则半径为12m。

3、沉淀池有效水深

式中—沉淀池有效水深（m）

t—沉淀时间（h），一般采用1.5—3.0h

设计中取t=3h

m

4、径深比

，合乎（6—12）的要求。

5、污泥部分所需容积

式中V1—污泥部分所需容积（m3）

Q0—污水平均流量（m3/s）

R—污泥回流比（%）

X—曝气池中污泥浓度（mg/L）

Xr—二沉池排泥浓度（mg/L）

设计中取Q0=0.231m3/s，R=50%

式中SVI—污泥容积指数，一般采用70—150

r—系数，一般采用1.2

设计中取SVI=100

12000mg/L

4000mg/L

m3

6、沉淀池总高度

式中H—沉淀池总高（m）

—沉淀池超高（m），一般采用0.3—0.5m

—沉淀池有效水深（m）

—沉淀层缓冲层高度（m），一般采用0.3m

—沉淀池底部圆锥体高度（m）

—沉淀池污泥区高度（m）

设计中取=0.3m，=0.3m，=3m

根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点，采用机械刮泥机连续排泥，池底坡度为0.05.

式中—沉淀池底部圆锥体高度（m）

r—沉淀池半径（m）

—沉淀池进水竖井半径（m），一般采用1.0m

—沉淀池池底坡度。

设计中取r=11.5m，=1.0m，=0.05

m

式中—污泥部分所需容积（m3）

—沉淀池底部圆锥体容积（m3）

—沉淀池表面积（㎡）

m

m

辐流式二沉池剖面图及计算图如下：

图5辐流式二沉池剖面计算图

图6辐流式二沉池计算图

7、进水管的计算

式中Q1—进水管设计流量（m3/s）

Q—单池设计流量（m3/s）

R—污泥回流比（%）

Q0—单池污水平均流量（m3/s）

设计中取Q=0.1155m3/s，Q0=0.231m3/s，R=50%

m3/s

进水管管径取D1=500mm

流速

m/s

8、进水竖井计算

进水竖井直径采用D2=2.0m

进水竖井采用多孔配水，配水口尺寸a×b=0.3m×0.6m，共设7个沿井壁均匀分布；

流速m/s＜（0.15—0.2），符合要求；

孔距：

m

9、稳流桶计算

桶中流速：

m/s（设计中取0.02）；

稳流桶过流面积：

㎡

稳流桶直径D3

m

10、出水槽计算

采用单边90o三角堰出水槽集水，出水槽沿池壁环形布置，环行槽中水流由左右两侧汇入出水口。

每侧流量：

Q=0.1155m3/s

集水槽中流速v=0.5m

设集水槽宽B=0.4m

槽内终点水深h2:

m

槽内起点水深h1

式中hk—槽内临界水深（m）

α—系数，一般采用1

g—重力加速度

m

m

设计中取出水堰后自由跌落0.1m，集水槽高度：

0.1+0.6024=0.7024m，取0.7m。

集水槽断面尺寸为：

0.4m×0.7m

11、出水