课程设计指导书2A2O曝气池.docx
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课程设计指导书2A2O曝气池
环境工程专业课程设计指导书
题目某化工园区污水处理厂工程设计
学院化学与环境工程学院班级10环境2W指导教师程洁红设计地点化学与环境工程学院
2013年6月
、原始资料
（1）水量
设计流量Q=10万m^d（不考虑变化系数）
设计进水水质COD=370mg/L
BOD浓度So=21Omg/L
TSS浓度Xo=18Omg/L
VSS浓度=130mg/L（MLVSS/MLSS=0）7
TN=40mg/L
NHf-N=31mg/L
TP=5mg/L
碱度Slk=298mg/L
pH=7.0-7.5
最低水温14°C;最高水温25°C
（2）设计出水水质
COD=60mg/L
BOD浓度Se=20mg/L
TSS浓度Xe=20mg/L
TN=15mg/L
NH〉N=8mg/L
TP=1.5mg/L
二、设计内容
该工业区污水处理厂主要是用于处理石油化工废水和区内生活污水。
由于各个企业都具有不定量不定时排放废水，并且水质变化很大，污水厂所处理的废水水量波动都较大，根据这一特征，可见对污水必须进行较好的预处理，活性污泥法的处理效果较好。
工艺流程图如下
•提升泵站>粗格调节7细格栅
+沉砂池
排渣排渣
排渣
k初沉池A2/O曝气池-f二沉池k消毒池
v.回流污泥—+
1a7o曝气池
4.5.1设计计算
1.判断是否可采用a2/o法
COD
TN
*排放
370
40
9.25
4-28）
TP
BOD5
=5/210
二0.02：
：
0.06
符合要求
2.有关设计参数
（1）BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/（kgMLSSd）
（2）回流污泥浓度XR=6600mg/L
（3）污泥回流比R=100%
（4）混合液悬浮固体浓度
（5）混合液回流比
TN去除率
（4-31）
“TN0-TNe40-15
TN0e100%100%=62.5%
TN040
混合液回流比
（4-32）
CQ0匚
R内T^100%100%=167%
1-tn1-0.625
取R内=200%
3.
反应池容积
反应池总水力停留时间:
各段水力停留时间和容积：
厌氧：
缺氧：
好氧=1：
1:
2
厌氧池水力停留时间
t厌二111.76=2.94h
4
1
（4-36）
池容V厌48951二12237.75m3
4
缺氧池水力停留时间
（4-38）
1
池容V缺48951二12237.75m
4
好氧池水力停留时间
二111.76
2
5.88h
（4-39）
池容V好=148951=24475，5m3
（4-40）
4.校核氮磷负荷
好氧段总氮负荷
QTNo
XV子
10000040
330029371
（4-41）
二0.04[kgTN/（kgMLSSd）]符合要求
QTP。
XV厌
1000005
5.剩余污泥量
AX
=
PxPs
（4-43）
Px:
二YQ
So-Se-kdVXR
（4-44）
Ps二
TSS
-TSSe50%
（4-45）
取污泥增值系数丫=0.6,污泥自身氧化率kd=0.05,将各值带入：
P^0.61000000.21-0.02-0.05489513.30.7
=11400-5654
=5746kg/d（4-46）
（4-47）
X=57468000=13746kg/d
（4-48）
6.碱度校核
每氧化ImgNhJ-N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNO-N产生碱度3.57mg；去除
ImgBQD产生碱度O.lmg。
剩余碱度Salk=进水碱度-消化消耗碱度+反消化产生碱度+去除BOD产生碱度
假设生物污泥中含氮量以12.4%计，贝
每日用于合成的总氮=0.1245746=712.50kg/d
（4-49）
即，进水总氮中有
712.501000
7.13mg/L,100000
（4-50）
用于合成被氧化的
+
NH-N:
二进水总氮量-用于合成的总氮量
（4-51）
=31-8-7.13
二15.87mg/L
所需脱硝量=40-16-7.13=16.87mg/L
（4-52）
需还原的硝酸盐氮量
100000X16.870Nt
1000
将各值代入：
=1687mg/L
（4-53）
剩余碱度:
SAKL1二298-7.1415.873.5716.870.1210-20
=263.49mg/L100mg/L
可维持PH>7.2
7.反应池主要尺寸
反应池总容积V=48951m；
设反应池三组，单组池容:
=16317m3
（4-55）
、/V48951
V单二——二
单33
有效水深h=6m
单组有效面积：
采用8廊道式推流式反应池，廊道宽b=9m
单组反应池长度1S单
L=
2719.5
37.78m
（4-57）
B
89
校核：
b/h=9/6=1.5（
满足b/h=1-2）
（4-58）
L/h=37.78/6=6.3（
满足L/h=5-10）
（4-59）
取超高为1.0m，则反应池总高H=6+1=7m（4-60）
8.曝气系统设计计算
（1）设计需氧量AOR
AOR去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量+NH+-N消化需氧量-反消化产氧量
碳化需氧量:
（4-61）
消化需氧量:
总需氧量:
=197827303-4819.1
=22265.3kgO2/d
二927.7kgO2/h
最大需氧量与平均需氧量之比为1:
4,则
22265.3
1000000.21-0.02
=1.06kgO2/kgBOD5
（2）标准需氧量：
采用鼓风曝气，微孔曝气器。
曝气器铺设于池底，距池底0.2m，淹没深度7.8m,
氧转移效率E=20%，计算温度T=25C，将实际需氧量AOF换算成标准状态下的需氧量
式中：
P—气压调整系数，
工程所在地区实际大气压为0.912x105Pa
CL—曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L;
查得水中溶解饱和度：
CS（20）=9.17mg/L，Cs（25）=8.38mg/L
微孔曝气器的空气扩散气出口处绝对压为：
空气离开好氧反应池时氧的百分比：
21（1—Ea）叶21（1—20°。
）0,0/
OtA10000-10000=17.5400（4-70）
79211-Ea79211-20°0
好氧反应池中平均溶解氧饱和度:
=10.73mg/L
标准需氧量为:
22265.28x9.17
0.820.950.90910.73-2丨1.024心
（4-72）
=30436.5kgO2/d=1268.2kgO2/h
相应最大时标准需氧量:
SORmax=1.4SOR=1.430346.5=42611.1kgO2/d=1775.4kgO2/h（4-73）
好氧反应池平均时供气量：
SOR126823
Gs100100-21136.7m3/h（4-74）
0.3Ea0.320
最大时供气量：
（4-75）
3
Gsmax=1.4Gs-1.421136.7=29591.3m/h
9.供风管道计算
供风干管采用环状布置
流速v=15m/s；
（4-77）
管径：
取干管径为600mm
单侧供气（向单侧廊道供气）支管:
流速v=15m/s；
流速v=15m/s；
取支管管径为DN3500mm
10.进水管路计算
（4-82）
1133
流里：
QlQmax1562.5=781.25m3/h=0.3m3/s
22
，4Qmax4x0.3
管径：
（4-83）
进水管管径取700mm.
11.厌氧池设备选择（单组反应池计算）
厌氧池设导流墙，将厌氧池分为3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m池容计算。
厌氧池有效容积V厌二61.2108=4896m3（4-84）
混合全池污水所需功率为54896二24480W
12.缺氧池设备选择（单组反应池计算）
缺氧池设导流墙，将缺氧池分为3格，每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按5W/m池容计算。
缺氧池有效容积V缺二61.2108=4896m（4-85）
13.污泥回流设备
污泥回流比R=100%;
污泥回流量Qr二RQ=1100000=100000m3/d=4166.67m3/h（4-86）
设回流污泥泵房一座，内设2台单螺杆泵，型号为FG105-1;控制闸门为电动蝶阀。
单泵流量
AA
Qr单二—Qr二—4166.67=2083.33m3/h
22
（g（4-87）
水泵扬程根据竖向流程确定。
14.混合液回流设备
混合液回流泵
混合液回流比R内=200%;
混合液回流泵
设混合液回流泵2座，每座泵房内设3台潜污泵（2用1备）;
Qr单二-Qr二丄833333二2083.33m3/h
44
QR=RQ=2100000=200000m3/d=8333.33m3/h（4-89）
4.5.2本系统的空气量计算
除采用鼓风曝气外，本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥，空气量按回流污泥的8倍考虑，污泥回流比R=10C%，这样提升回流污泥所需的空气量为
3
81.0100000/24=33333.33m/h（4-90）
按停留时间，第一廊道为厌氧区，第二廊道为缺氧区，第三至五廊道为好氧区。
按图所示的曝气平面图布置空气管道。
单池曝气池的平面面积为：
61.2X10=612m2
每个空扩散器的服务面积按0.68m2计，则每个好氧池所需空气扩散器的总数为：
6123/0.68=2700个为安全计，本设计采用6720个空气扩散器
每个空气扩散器的配气量为：
29591.3/67202=2.2：
：
：
3.5m‘/h（4-92）
满足要求
、h,h2=108.319.8=1.06kPa（4-93）
网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa，则总的压力损失为：
5.88+1.06=6.94kPa为安全计，设计值选用9.8kPa。
空压机的选定：
空气扩散器安装在距曝气池池底0.2m处，因此空压机所需压力为
P=（6.0-0.2+1.0）X9.8=67kpa（4-94）
空压机供气量最大时33333.33+29591.3=62924.6m3/h=1048.7m3/min（4-9
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