A_O工艺污水处理工程设计

化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物，水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物的特点；且此类污水的可生化性较差（主要是化学需氧量较低和氨氮含量较高）。A/O法生物去除氨氮原理：硝化反应：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O反消化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2化肥工业废水A/O法处理工艺流程：一、污水处理厂工艺设计及计算（1）中格栅1．设计参数：设计流量Q=15000/(24×3600)=0.174(m3/s)=174(L/s)则最大设计流量Qmax=0.174×1.53=0.266(m3/s)栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s中格栅进水泵房细格栅沉砂池初沉池砂缺氧池好氧池二沉池排放河道栅渣剩余污泥初沉泥剩余污泥泵房污泥浓缩池贮泥池脱水机房垃圾填埋场工厂污水A/0工艺污水处理工程设计1栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=20mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.05m3栅渣/103m3污水（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式2Qmax121vB计算得:栅前槽宽mvB94.06.0266.02Qmax211，则栅前水深mBh47.0294.021（2）栅条间隙数（n）：栅条的间隙数bhvQnsinmax=)(339.328.047.002.060sin266.0条（3）栅槽有效宽度B=s（n-1）+bn=0.01（33-1）+0.02×33=0.98m（4）进水渠道渐宽部分长度mBBL05.020tan294.098.0tan2111（α1为进水渠展开角）（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL025.0212（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则mgvkkhh08.060sin81.928.0)02.001.0(42.23sin2234201其中ε=β（s/b）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.08+0.3=0.85（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.85/tanα=0.05+0.025+0.5+1.0+0.85/tan60°=1.57m（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=05.01053.12663=0.87m3/d0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣A/0工艺污水处理工程设计2（10）计算草图如下：α1进水工作平台栅条α（2）污水提升泵房1.设计参数设计流量：Q=174L/s，泵房工程结构按远期流量设计2.泵房设计计算污水提升前水位-4.30m（既泵站吸水池最底水位）,提升后水位3.97m（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程Z=3.97-（-4.30）=8.27m水泵水头损失取2m从而需水泵扬程H=Z+h=10.27m再根据设计流量174L/s=483m3/h，采用2台MF系列污水泵，单台提升流量542m3/s。采用ME系列污水泵（8MF-13B）2台，一用一备。该泵提升流量540～560m3/h，扬程11.9m，转速970r/min，功率30kW。占地面积为π52＝78.54m2，即为圆形泵房D＝10m,高12m,泵房为半地下式，地下埋深7m，水泵为自灌式。计算草图如下：A/0工艺污水处理工程设计3进水总管中格栅吸水池最底水位图2污水提升泵房计算草图±0.00（3）细格栅1．设计参数：设计流量Q=174L/s栅前流速v1=0.6m/s，过栅流速v2=0.8m/s栅条宽度s=0.01m，格栅间隙b=10mm栅前部分长度0.5m，格栅倾角α=60°单位栅渣量ω1=0.10m3栅渣/103m3污水2．设计计算（1）确定格栅前水深，根据最优水力断面公式21211vBQ计算得栅前槽宽mvB94.06.0266.02Qmax211，则栅前水深mBh47.0294.021（2）栅条间隙数668.658.047.001.060sin266.0sinQ_max2bhvn设计两组格栅，每组格栅间隙数n=33条（3）栅槽有效宽度B2=s（n-1）+bn=0.01（33-1）+0.01×33=0.65m所以总槽宽为0.65×2+0.2＝1.5m（考虑中间隔墙厚0.2m）（4）进水渠道渐宽部分长度mBBL77.020tan294.05.1tan2111（其中α1为进水渠展开角）A/0工艺污水处理工程设计4（5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度mLL385.0212（6）过栅水头损失（h1）因栅条边为矩形截面，取k=3，则mgvkkhh205.060sin81.928.0)01.001.0(42.23sin2234201其中ε=β（s/e）4/3h0：计算水头损失k：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β=2.42（7）栅后槽总高度（H）取栅前渠道超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1=h+h2=0.47+0.3=0.77m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.47+0.205+0.3=0.975m（8）格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+0.77/tanα=0.77+0.385+0.5+1.0+0.77/tan60°=3.1m（9）每日栅渣量ω=Q平均日ω1=1.01053.12663=1.74m3/d0.2m3/d所以宜采用机械格栅清渣（10）计算草图如下：α图3细格栅计算草图α栅条工作平台进水（4）沉砂池采用平流式沉砂池1.设计参数A/0工艺污水处理工程设计5设计流量：Q=266L/s（按2010年算，设计1组，分为2格）设计流速：v=0.3m/s水力停留时间：t=30s2.设计计算（1）沉砂池长度：L=vt=0.3×30=9.0m（2）水流断面积：A=Q/v=0.266/0.25=1.06m2（3）池总宽度：设计n=2格，每格宽取b=1.2m0.6m，池总宽B=2b=2.4m（4）有效水深：h2=A/B=1.06/2.4=0.44m（介于0.25～1m之间）（5）贮泥区所需容积：设计T=2d，即考虑排泥间隔天数为2天，则每个沉砂斗容积：354511115.01053.12321075.0102mKTXQV（每格沉砂池设两个沉砂斗，两格共有四个沉砂斗）其中X1：城市污水沉砂量3m3/105m3，K：污水流量总变化系数1.53（6）沉砂斗各部分尺寸及容积：设计斗底宽a1=0.5m，斗壁与水平面的倾角为60°，斗高hd=0.5m，则沉砂斗上口宽：mahad1.15.060tan5.0260tan21沉砂斗容积：322211234.0)5.025.01.121.12(65.0)222(6maaaahVd（略大于，符合要求）（7）沉砂池高度：采用重力排砂，设计池底坡度为0.06，坡向沉砂斗长度为maLL4.321.120.9222则沉泥区高度为h3=hd+0.06L2=0.5+0.06×3.4=0.704m池总高度H：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.44+0.704=1.44m（8）进水渐宽部分长度:mBBL43.120tan94.024.220tan211（9）出水渐窄部分长度:L3=L1=1.43m（10）校核最小流量时的流速：A/0工艺污水处理工程设计6最小流量即平均日流量Q平均日=Q/K=266/1.53=174.4L/s则vmin=Q平均日/A=0.1744/1.06=0.1650.15m/s，符合要求（11）计算草图如下：进水图4平流式沉砂池计算草图出水（5）初沉池1初沉池的计算（辐流式）1.沉淀部分的水面面积：设表面负荷q′=1.0m3/m2h，设池子的个数为2，则（其中q′=1.0～2.0m3/m2h）F=2.池子直径：)(4.1714.347824mFD,D取18m.3.沉淀部分有效水深：设t=1.5h，则h2=q′t=2.0×1.5=3.0m.（其中h2=2～4m）4.沉淀部分有效容积：V′=Qmax/ht=150001.53/(3×1.5)≈5100m35.污泥部分所需的容积：V1′A/0工艺污水处理工程设计73621114.112242)97100(110410024)20350(5100)100(10024)(maxVmnrTccQoc1—进水悬浮物浓度（t/m3）c2—出水悬浮物浓度r—污泥密度，其值约为1o—污泥含水率6.污泥斗容积：设r1=2m,r2=1m,α=60，则h5=(r1-r2)tgα=(2-1)tg60=1.73mV1=hs/3(r12+r2r1+r22)=3.14×1.73/3×(22+2×1+12)=12.7m37.污泥斗以上部分圆锥体部分污泥体积：设池底径向坡度为0.05，则h4=（R-r1）×0.05=（16-2）×0.05=0.7mV2=h4/3(R2+Rr1+r12)=3.14×0.7/3×(162+16×2+22)=213.94m38.污泥总容积：V=V1+V2=12.7+213.94=226.64129m39.沉淀池总高度：设h1=0.3m,h3=0.5m,则H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.75+0.5+0.7+1.73=6.98m10.沉淀池池边高度：H′=h1+h2+h3=0.3+3.75+0.5=4.55m11.径深比:D/h2=32/3.75=8.53（符合6～12范围）第四节缺氧池1．设计参数：池深h=4.5m,方形池设计流量：=173.6L/s生物脱氮系统进水总凯氏氮浓度：=40g/生物脱氮系统出水总氮浓度：=15g/在20℃时，取值0.04g,对于温度的影响可用式修正,温度设为10℃。A/0工艺污水处理工程设计8排出生物脱氮系统的剩余污泥量：,gMLVSS/d。2.设计计算：（1）缺氧区池体容积：=0.750.5kgMLVSS∕gVn—缺氧区（池）容积（m3）；Q—生物反应池的设计流量（m3∕d）；—生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，取=3(gMLSS/L)；—生物反应池进水总凯氏氮浓度（mg∕L）；—生物反应池出水总氮浓度（mg∕L）；IXv—排出生物反应池系统的微生物量（kgMLVSS∕g）—污泥总产率系数（kgSS∕kgBOD5），应通过试验确定。无试验条件时；系统有初沉池时取0.3～0.85；取0.5—活性污泥中VSS所占比例，取0.75；So、Se—生物反应池进出水五日生化需氧量浓度（mg/l）。第五节好氧池1设计参数：采用推流式曝气池作为系统的好氧池。去除率：94.3%2设计计算：（1）好氧硝化区容积：A/0工艺污水处理工程设计9日产泥量为：4.984)1205.01(100035075006.01mrbtaQSkg/d——好氧区设计污泥泥龄，取12d采用两组好氧池，每组容积为：9900/2=4950池深取4.5m，每组面积F=4950/4.5=1100池宽取6米，池长为11000/6=183.3m；B/H=6/4.5=1.33，与1-2间，L/B=183.3/6=30.5＞10，符合。每组设3条廊道，廊道长=183.3/3=61.1m池超高0.5m，总高H=4.5+0.5=5m（2）曝气量计算：本设计采用鼓风曝气系统。(1)平均时需氧量的计算其中：(2)最大时需氧量的计算根据原始数据k=1.28(3)每日去除的BOD5值（3）供气量计算：采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没水