活性污泥法AAO计算

三、生物脱氮除磷工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝30000m3/d=1250.00m3/h=0.35m3/s总变化系数Kz=1.42进水水质：出水水质：进水CODCr=320mg/LCODCr=60mg/LCOD/TN=9.14BOD5=S0=160mg/LBOD5=Sz=20mg/LTN=35mg/LTN=15mg/L++TP/BOD=NH4-N=26mg/LNH4-N=8mg/L0.03TP0＝4mg/LTpe=1.5mg/L碱度SALK=280mg/LpH＝7.2TSS=150mg/LTSS=Xe=20mg/LVSS=105mg/Lf=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2＝14℃污泥负荷N＝0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)回流污泥浓度XR＝6600mg/L污泥回流比R＝100%活性污泥自身氧化系数Kd=0.05TN去除率ηTN＝57.14%活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度X＝RXR/(1+R)=3300mgMLSS/LSVI＝150混合液回流比R内＝ηTN/(1-ηTN)=133%取R内＝200%-20℃时反硝化速率常数qdn,20＝0.12kgNO3-N/kgMLVSS曝气池池数n=2（二）设计计算1、反应池容积V计算QS0V11188.8m3NX反应池水力停留时间t=8.95h厌氧:缺氧：好氧停留时间比取1：1：33厌氧段停留时间t厌＝1.79hV厌＝2237.76m3缺氧段停留时间t缺＝1.79hV缺＝2237.76m3好氧段停留时间XSVIrt好=5.37hV好＝6713.29m2、校核氮磷负荷R：好氧段总氮负荷＝QTN0/XV好＝0.047kgTN/(kgMLSS·d)厌氧段总磷负荷＝QTP0/XV厌＝0.016kgTP/(kgMLSS·d)3、剩余污泥量（1）生物污泥产量PX＝YQ（S0-Se）-KdVXR＝1227.69kg/d(2)非生物污泥量PSPS＝Q（TSS0-TSSe）×50％＝1950kg/d(3)剩余污泥量ΔXΔX＝PX+PS＝3177.7kg/d设剩余污泥含水率按99.20%计算，剩余污泥体积为：397.21m3/d4、碱度校核+每氧化1mgNH4-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD5产生0.1mg碱度；-每还原1mgNO3-N产生3.57mg碱度；(1)若生物污泥中约含12.40%的氮,用于细胞合成的总氮＝152.23kg/d即进水总氮中用于合成的氮有：5.07mg/L（2）被氧化的氨氮＝进水总氮-出水氨氮-用于合成的总氮＝21.93mg/L（3）所需脱硝量＝进水总氮-出水总氮-用于合成的总氮＝14.93mg/L（4）需还原的硝酸盐氮量NT＝Q×脱硝量＝447.77kg/d（5）剩余碱度SALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度XSVIr＝190.74mg/L>100mg/L(以CaCO3计）5、反应池主要尺寸计算R3设2座反应池，每座容积V单＝V/n=5594.41m反应池有效水深h=4m2反应池单座有效面积A单＝V单/h=1398.60m采用5廊道，廊道宽b=6.5m单组反应池长度L＝A单/B=43.0m校核宽深比b/h=1.63校核长宽比L/b=6.62反应池超高取1m，曝气池总高度H=5m6、进出水口设计（1）进水管。3单组反应池进水管设计流量Q1＝0.174m/s进水管设计流速v1=0.8m/s4Q进水管管径d=10.526m取d=550mm1v1校核管道流速v=Q/A=0.731m/s（2）回流污泥管：3设计流量Q2=Q=0.174m/s污泥回流渠道设计流速v2=0.8m/s2渠道断面积A＝QR/v2=0.217m4Q2回流污泥管管径d2=0.526m取d1=550mmv校核流速v=0.731m/s（3）进水井进水孔过流量：Q'＝（1+R）×Q/n＝0.347m3/s孔口流速v'=0.6m/s孔口过水断面积A'=Q'/v'=0.579m2进水孔尺寸取为：×m进水井平面尺寸取×m(4)出水堰及出水井3矩形堰流量公式：23/2Q30.422gbH1.866bH3出水流量Q3=0.694m/s堰宽b=6.5m堰上水头H=0.149m出水孔孔口流速v3=0.6m/s2孔口过水断面积A3=1.157m孔口尺寸取为×m出水井平面尺寸取×m(5)出水管。3反应池出水流量Q5=Q2＝0.347m/s管道流速v4=0.8ms/2管道过水断面积A4=0.434m4Q4出水管管径d4=0.743m取d4=750mmv校核管道流速v=0.786m/s7、曝气系统设计计算设计需氧量AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脱氮产氧量＝(去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量)+(氨氮硝化需氧量-剩余污泥中氨氮的氧当量)-反硝化脱氮产氧量Q(S0Se)（1）碳化需氧量D1：D1.42P4402.75kgO2/d11ektX(2)硝化需氧量D2＝4.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×PX=3025.72kgO2/d（3）反硝化脱氮产生的氧量D3＝2.86NT＝1280.61kgO2/d（4）总需氧量AOR＝D1+D2-D3＝6147.86kgO2/d＝256.16kgO2/h（5）最大需氧量AORmax=KzAOR=8722.10kgO2/d＝363.42kgO2/h去除1kgBOD的需氧量＝1.46kgO2/kgBOD5AORCs(20)（6） 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 需氧量SOR(t20)(Csb(T)C)1.024氧总转移系数α＝0.85氧在污水中饱和溶解度修正系数β＝0.95曝气池内平均溶解氧浓度C＝2mg/L所在地区大气压力p=91200Pa因海拔高度不高引起的压力系数ρ＝p/101300=0.900曝气池水深H=4m曝气头距池底距离0.2m曝气头淹没深度＝3.8m曝气头处绝对压力pb=p+9800H=138540Pa曝气头氧转移效率EA=20%21(1-E)气泡离开水面时含氧量Qt=A17.54%7921(1EA)夏季清水氧饱和度CS(25)=8.38mg/LCs(20)=9.17mg/L冬季清水氧饱和度Cs(10)＝11.33mg/LpOC＝Cbt曝气池内平均溶解氧饱和度sb(25)s(25)59.12mg/L2.0661042夏季平均标准需氧量SOR(25)=423.28kg/h最大时标准需氧量SORmax=600.52kg/h33夏季平均空气用量QF(25)＝SOR(25)/0.3/EA=7054.69m/h=117.58m/min33最大空气用量Qmax=10008.64m/h=166.81m/min（7）所需空气压力p（相对压力）p=h1+h2+h3+h4+Δhh1：供风管道沿程阻力0.001MPaH2：供风管道局部阻力0.001MPah3：曝气器淹没水头0.038MPah4：曝气器阻力，取0.004MPaΔh：富余水头取0.005MPap=0.049MPa=49Kpa（8）曝气器数量计算A、按供氧能力计算曝气器供氧能力qc：0.14kgO2/(h·个)曝气器数量n1=SORmax/qc=4289个B、以曝气器服务面积校核单个曝气器服务面积f=F/n1=0.391m2<0.75m2（9）供风管道计算A、干管。供风干管采用环状布置流速v=10m/s4Q管径d=0.421m取DN=450mmvB、支管。单侧供气支管（布气横管）（向单侧廊道供气）支管空气流量Q=1000.9m3/h流速v=10m/s4Q管径d=0.188m取DN=200mmv双侧供气（向两侧廊道供气）支管空气流量Q=2001.7m3/h流速v=10m/s4Q管径d=0.266m取DN=300mmv10、厌氧池设备选择厌氧池分三格串联，每格内设一台机械搅拌器。所需功率按5W/m3污水计算。3每个厌氧池有效容积V单缺＝1118.88m混合全池污水所需功率N＝5594W11、缺氧池设备选择缺氧池分三格串联，每格内设一台机械搅拌器。所需功率按5W/m3污水计算。3每个缺氧池有效容积V单缺＝1118.88m混合全池污水所需功率N＝5594W12、污泥回流设备选择污泥回流比R＝100%3污泥回流量QR＝1250m/h设回流污泥泵房1座，内设3台回流潜污泵，2用1备3单泵流量QR单＝625m/h13、混合液回流设备（1）混合液回流泵混合液回流比R内＝200%3污泥回流量QR＝2500m/h设回流污泥泵房1座，内设3台回流潜污泵，2用1备3单泵流量QR单＝1250m/h（2）混合液回流管。回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。3混合液回流管设计流量Q6=R内×Q/n=0.347m/s泵房进水管设计流速采用v=0.8m/s4Q管径d=0.743m取DN=750mmv校核管道流速v=0.786m/s（3）泵房压力出水总管设计流量Q7＝Q6＝0.347m3/s泵房进水管设计流速采用v=1.2m/s4Q管径d=0.607m取DN=650mmv校核管道流速v=1.046m/s