Y—污泥产率系数,kgVSS/kgBOD5,20℃时为0.3~0.8,取Y=0.8kgVSS/kgBOD5;
Q—设计平均日污水量,m3/d;
So—生物反应池进水五日生化需氧量,kg/m3; Se—生物反应池出水五日生化需氧量,kg/m3;
Kd—衰减系数(d-1),20℃的数值为0.04~0.075,取0.075; XV—生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度,gMLVSS/L,3.0×0.7=2.1gMLVSS/L;
f—SS的污泥转化率,已根据实验资料确定,无试验资料时可取0.5~0.7gMLSS/gSS,取0.5gMLSS/gSS;
SSo—生物反应池进水悬浮物浓度,kg/m3 ; SSe—生物反应池出水悬浮物浓度,kg/m3。 因此:
???YQ(S0?Se)?KdV?V?fQ(SS0?SSe)?0.8?10800?(0.18?0.02)?0.075?8100?2.1?0.5?10800?(0.25?0.02) ?1348.65(kg/d)(9)生物反应池中好氧区的污水需氧量
根据去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求,宜按下列公式计算:
O2?0.001aQ(So?Se)?c?XV?b[0.001Q(Nk?Nke)?0.12?XV]?0.62b[0.001Q(Nt?Nke?Noe)?0.12?XV]式中,O2—污水需氧量,kgO2/d;
Q—污水设计流量,m3/d;
S0—反应池进水五日生化需氧量,mg/L; Se—反应池出水五日生化需氧量,mg/L; ⊿XV—排出反应池系统的微生物量,kg/d; Nk—反应池进水总凯式氮浓度,mg/L; Nt—反应池进水总氮浓度,mg/L,40mg/L; Nke—反应池出水总凯式氮浓度,mg/L,5mg/L; Noe—反应池出水硝态氮浓度,mg/L,10mg/L;
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a—碳的氧当量,当含碳物质以BOD5计时,取1.47; b—氧化每公斤氨氮所需氧量(kg O2/kgN),取4.57; c—细菌细胞的氧当量,取1.42。 故污水需氧量O2为: (c)标准状态下污水需氧量
O2?0.001aQ(So?Se)?c?XV?b[0.001Q(Nk?Nke)?0.12?XV]?0.62b[0.001Q(Nt?Nke?Noe)?0.12?XV]?0.001?1.47?672?24?(180?20)?1.42?107.5?4.57?[0.001?672?24?(40?20)?0.12?107.5]?0.62?4.57?[0.001?672?24?(40?20?12)?0.12?107.5]?4726.78(kgO2/d)
根据《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》中规定污水需氧量按下列公式计算:
OS?Ko?O2
其中:KO??(?Ccm?Co)?1.024(T?20)21(1?EA)?100
79?21(1?EA)Cs
Ot?式中,OS—标准状态下污水需氧量,kgO2/d;
K0—需氧量修正系数;
O2—设计污水需氧量,kgO2/d;
Cs—标准状态下清水中饱和溶解氧浓度,mg/L,取9.17;
α—混合液中总传氧系数与清水中总传氧系数之比,一般取0.80~0.85,取0.85;
β—混合液的饱和溶解氧值与清水中的饱和溶解氧值之比,一般取0.90~0.97,取0.95;
CSW—T℃时清水表面饱和溶解氧浓度,mg/L; Co—混合液剩余溶解氧,mg/L,一般取2mg/L;
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Gs??Os0.28EA1603.4?28632(m3/d)?1193(m3/h)?19.9(m3/min)0.28?20% Csm—T℃下,实际计算压力时,曝气装置所在水下深处至池面的清水平均溶解值,mg/L;
T—设计水温,℃,取最高水温T3=25℃; Ot—曝气池移出气体中含氧,%;
Pb—曝气装置出口处的绝对压力,MPa,其值根据下式计算: 本设计选择微孔曝气器,其氧转移效率较高,约在20%左右。
微孔曝气头安装在距池底0.3m处,淹没水深5.2m,故其绝对压力Pb为:
Pb?P?9.8?103?H?1.013?105?9.8?103?5.2?1.51?105Pa?0.15(MPa)
P—大气压力,P=1.013×105Pa; H—空气扩散装置的安装深度,m; EA—空气扩散装置的氧转移效率。
水温25℃时,清水氧的饱和度CSW=8.38mg/L,曝气池内平均溶解氧饱和度为:
Csm?Csw(Pb?10Ot0.15?1017.5?)?8.38?(?)?9.57(mg/L)2.068422.06842
故:O2?K0.O2?1113.5?1.44?1603.4(kg/d)
选择风量为Q=20.87m3/min,风压为P=58.8kPa,N=37kW的三叶罗茨鼓风机。
3.5紫外线消毒工艺设计计算
3.5.1设计要点
(1)紫外线消毒剂量是单位面积上接收到的紫外线能量(mJcm2)是所有紫外线辐射强度和曝光时间的乘积紫外线消毒剂量的大小与出水水质、水中所含物质种、灯管的结垢系数等多种因素有关,应通过试验确定。在工程设计和应用时,可通过有资质的第三方使用同类设备在类似水质中所做的检验报告确定。城镇污
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水处理厂达到二级标准和一级B标时,紫外线有效剂量不低于15(mJcm2),达到一级A标时,紫外线的有效剂量不低于20(mJcm2)。
(2)光照接触时间10~100s。
(3)紫外线照射渠中的水流尽可能保持推流状态,灯管前后的渠长度不宜小于1,m。水位可由固定溢流堰或自动水位控制器控制。
(4)水流流速最好不小于0.3(ms),以减小套管结垢,可采用串联运行,以保证所需的接触时间。
(5)紫外线照射渠一般设置2条,当水量较小设置1条时,应设置超越渠道。
3.5.2设计计算
(1)峰值流量:
Q峰?10803.87?1.5?16205.81m3/d
(2)灯管数:初步选用UV3000PLUS设备,每3800m3/d需14根灯管,故
10803.87?14?39.80根,取40根3800
16205.81n峰??14?59.71根,取60根3800n平?拟采用6根灯管为一模块,则模块数N为
6.67 (3)消毒渠设计:按设备要求,渠道深度为1.29m,渠中水流速0.3m/s,渠道过水断面面积为: A?Q16205.81??0.63m2 v0.3?24?3600A0.63??0.48m2,取0.5m H1.29 渠道宽度: B? 复核流速: 10803.87?0.19m1.29?0.5?24?3600 16205.81v峰??0.29m1.29?0.5?24?3600v平?24 若灯管间距为8.89cm,沿渠道宽度可安装5个模块,故选用UV3000PLUS系统,两个UV灯组,每组4个模块。模块长度2.46m,两灯组间距1.0m,渠道出水设堰板调节,调节堰与灯组间距1.5m,故渠道长度为: L?2?2.46?2?1.01.5?8.42m (4)复核消毒时间: 2?2.46?25.89s0.292?2.46t峰??16.97s(满足要求)0.19t平? 图x 紫外线消毒装置布置(单位:mm) 污水处理厂紫外线消毒系统选用UV3000PLUS系统,两个UV灯组,每个UV灯组4个模块,每模块5根灯管,采用串联布置,设置超越渠。 (a)平面图 25