泥量:
?X?Y(Sa—Se)Q
=0.6(0.85-0.212)×1000
=382.8kg/d
污泥含水率为98%,当含水率>95%时,取污泥产量:
WS1?382.81000?(1?98%)?19.14m/d3?S?1000kg/m.3
②由进水SS产生的污泥量:
WS2?100Q(Csso?Csse)
?1000?s(100??0)
100?1000?(700?210)1000?1000?(100?98) =24.5m3/d
式中:
Csso、Csse——进、出水SS浓度,mg/L;
ρs——污水密度,t/m3;
ρo——污水含水率,%。
由①、②得:Ws=19.14+24.5=43.64 m3/d
5、中沉池
采用一个辐流式沉淀池,沉淀池的表面负荷取为1.0m/(m·h),沉淀时间1.5 h,污泥停留时间1.5h,池底坡度取0.05, 污泥区高度1.1m,,污泥斗高为2m,超高0.3m,缓冲层高度1m.
(1)沉淀部分水面面积: F=Q/nq’
=1000/(24×1×1)
=41.7m2
(2)池子直径:
D=(4F÷π)1/2
1/2
=(4×41.7÷3.14) =7.3m 取8m (3)沉淀部分有效水深: h2=q’×t =1×1.5
=1.5m
32(4)沉淀部分有效容积: V’=Fh2
=41.7×2
3
=83.4m
(5)污泥部分所需容积:
二沉池所承纳的污泥量为接触氧化池所产生的污泥量。 所以V=Ws=43.64m3/d
(6)污泥斗容积:
V1=πh5÷3×(r12+r1r2+r22)
=3.14×2÷3×(22+2×1+12)
3
=14.65m
h5—污泥斗高度,m;
r1—污泥斗上部半径,取2m; r2—污泥斗下部半径,取1m。 (7)污泥斗以上圆锥体部分污泥容积: V2=πh4÷3×(R2+R1r1+r12)
22
=3.14×1.1÷3×(4+4×2+2) =32.24 m3
h4—圆锥体高度,m; R—池子半径,m。
共可储存污泥体积为:V1+V2=14.65+32.24=46.89>43.64,足够。 (8)沉淀池总高度: H=h1+h2+h3+h4+h5 =0.3+1.5+1+1.1+2 =5.9m
(9)沉淀池周边处的高度: h1+h2+h3
=0.3+1.5+1.1 =2.9m
(10)径深比核算:
D/h2=8/1.5=6.5 合格 6、曝气生物滤池
(1)曝气生物滤池尺寸的确定:
在进行抱起生物滤池的计算时,首先需计算出滤池内滤料的体积,然后再计算其他部分尺寸滤料的体积可根据BOD容积负荷率Nw按下式计算:
V?Q?S1000NW
3式中V???滤料的总有效体积,m
Q??进入滤池的日平均污水?S??进出滤池的量,m/d3
BOD5差值,mg/L
Nw??BOD5的容积负荷率,kgBOD/(m?d)3
设计参数:Q=1000m3/d;进水BOD=212.5mg/L,出水BOD=20mg/L 取BOD—容积负荷为4.0kgBOD/m3.d。
① 曝气生物滤池滤料体积:
V?Q??S1000Nw
?1000?(212.5?20)1000?4
=48.12m3
② 滤池总面积:设滤层高H=3m
A?VH?48.123
=16.04m2
式中 H——滤料层高度,m。
一般滤料层高度H为2.5—4.5m,但这要根据工程的实际情况确定,本文中取3.0m。高度过高则所需鼓风机的风压较高,能耗较大;高度过低则所需鼓风机的风压较小,能耗也较低,但滤池总面积增大。
考虑到单座滤池总面积过大会增加反冲洗的供水、供气量,同时不利于布水、布气的均匀,所以在滤池总面积过大时必须分格。一般来说,单格滤池截面积越小则其布水布气越均匀,反冲洗时的供水和供气量也越少,但单格滤池截面积越小则会使整个滤池的土建工程量增加,从而使土建工程投资增加。曝气生物滤池的结构一般可采用圆形、正方形或矩形可以采用公共壁,对于公共壁的正方形或矩形滤池,池形的长宽比对造价也有影响,正方形的周长比矩形要小,所以正方形滤池所需的建筑量最少,本文中建两个池体,单格滤池定为正方形池,则每个池体的面积为A′=8.02m2,取边长a=3.0m,则A=2×3×3=18(m2)。
③ 滤池总高度:
H0?H?h1?h2?h3?h4?h5
式中:H—滤料层高度,取3m;
h1—配水区高度,取1.2m; h2—承托层厚度,取0.3m; h3—清水区高度,取1.0m; h4—曝气池超高,取0.5m; h5—承拖板厚度,0.1m。
H0?H?h1?h2?h3?h4?h5
=3+1.2+0.3+1.0+0.5+0.1 =6.1m
④ 停留时间
t?24AHeQ
式中:
e——滤料层的空隙率(一般取0.5)。
t?24?18?3?0.51000?0.648(h)
(2)供气量的计算:
生物膜耗费的溶解氧总量一般为1-3mg/l
通过滤料层后的剩余溶解氧应保持在2-3 mg/l
这样要求污水在进入滤料层前的溶解氧为4-6mg/l左右 需氧量:
R?a'?Q?Sr?b'?V?X
=0.8×1000×10-3×192.5+0.18×48.12×8 =223.29kg/d =9.30kg/h
实际需氧量:
Rs?RCsm(T)α[βρCS(t)?C]?1.024(T?20)
式中:
α—氧的水质转移系数(本文取α值为0.5); β—饱和溶解氧修正系数(本文β值为0.9); ρ—修正系数(本文ρ值为1);
T—最不利水温,℃(本文取30℃;
—温T(℃)时曝气装置在水下深度处至池液面的平均溶解氧 mg/L,取9.17mg/L;
Csm(T)CS(t)—在水温T(℃)时清水中的饱和溶解氧浓度,mg/L,取
8.4mg/L;
C ——滤池出水中的剩水溶解氧浓度,mg/L,取3.0mg/L。
Rs?9.30?9.170.5[0.9?1?8.4?3.0]?1.024(30?20)
=29.5kg/h
供气量:
计算出曝气生物滤池实际需氧量Rs后,还需换算成实际所需的空气量Gs。
Gs与曝气装置和生物滤池的总体氧的利用率EA有关,按下式计算:
GS?RS0.28EA33?29.50.28?0.3?351.18(m/d)?5.85(m/min)?0.0975(m/s)3
在曝气生物滤池的运行过程中,曝气不仅提供微生物所需的溶解氧,还起到了强化滤料层的紊动,处境微生物膜的脱落和更新,防止滤料堵塞,有利于污水中的有机物和微生物代谢产物的扩散传递。同时对于上流生物滤池来说,由于空气的携带作用,使进水中的SS被带入滤床深处,对SS的截流起了生物过滤的作用。
(3)供气系统:
①曝气生物滤池的曝气类型为鼓风曝气,鼓风曝气系统由鼓风机、空气扩散装置(曝气器)和一系列连同的管道组成。鼓风曝气是采用曝气器在水中引入气泡的方式,经过扩散装置使空气形成不同尺寸的气泡,气泡在扩散装置出口形成,尺寸则取决于扩散装置的形成,气泡经过上升和随水循环流动,最后在液面处破裂。鼓风机将空气出送到安装在滤料层底部的扩散装置,这一过程中产生的氧向混合液中转移。
本设计中采用专用单孔膜曝气器,每个滤池单孔曝气器的供气量为0.2—3m3/
3
(个·h),取曝气器供气量为0.25m/(个·h),则所需曝气器数量n为:
n?GS0.25?351.180.25?1405(个)
②空气管道的计算与设计 空气管道系统是指从鼓风机的出口到空气扩散装置的空气管道,一般使用焊接钢管。小型废水处理站的空气管道系统一般为枝状,而大、中型污水处理厂则宜于连成环状,以保证安全供气。空气干管一般敷设在地面上,接入曝气生物滤池的空气管道应高出出水池水面0.5m以上,以免产生回水现象。空气干管、支管内的空气流速为10-15m/s,通向空气扩散装置的竖管、小支管为4-5m/s。
本设计中空气干管中的空气流速v1取15m/s,空气支管中的空气流速v2取
10m/s,小支管中的空气流速v3为4-5m/s。 池体外干管管径D1?校核:
4GSπv1?4?0.09753.14?15?0.091(m),取DN100无缝碳钢钢管;