1、 ,3. 设计计算 A. 有关设计参数 1. BOD5污泥负荷Ns=0.10.2kg/(kgMLSSd), 本工程取 Ns=0.13kg/(kgMLSSd); 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12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
2、,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0.030.06(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
3、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0.61.0;本工程未设置初次沉淀池,取Yt=0.8 yMLSS中MLVSS所占比例,一般为0.670.75;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 co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,
4、则其宽 ,取B=25m 4. 混合液回流量 根据室外排水设计规范GB500142006要求,污泥回流比 R=20%1000%,混合液回流比Ri200%; 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
5、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28W/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; c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
6、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(CECS 97:97) 本工程采用中微孔空气扩散器,每扩散器服务
7、面积0.5m2,动力效率2.73.7kgO2/(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。 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; 空气离开曝气池面时,氧的百分比Ot 氧利用率; 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; 曝气池混合液中平均氧饱和值(按最不利温度条件30)Cs(30) 压力修正系数P 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
8、馏水饱和溶解氧值,9.17mgO2/L; 曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值;取=0.85 污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值;取=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 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=0.4 m h3曝气器淹没水头,h3=4.0 m h4曝气器阻力,取
9、h4=0.3 m 富余水头,=0.3 m 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 2.5m1.5m 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
10、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0.30.75m2, 充氧能力取=0.25 kgO2./(h 个).则: ,取n=1000个 以微孔曝气
11、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(%)叶轮外径D(mm)生产厂KWPk2503152825503.36.27257.51181285324石家庄水泵厂
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