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