则缺氧池面积: A=V/h=6903/5=1381m
池宽取50m,则池长L=A/B=1381/50=27.6。取28m。 考虑0.5m的超高,故池总高为H=h+0.3=5+0.5=5.5m。 3.1.6、好氧曝气池的设计计算
本设计采用传统推流式曝气池。 3.1.6.1、污水处理程度的计算
取原污水BOD5值(S0)为200mg/L,查《给排水设计手册》2, BOD5经缺氧池、厌氧段处理,去除率取25%,则进入曝气池的污水,其BOD5值(S?)为:
S?=200(1-25%)=150mg/L (1) 水中非溶解性BOD5含量BOD5非
BOD?7.1bXC5ae非式中:b——微生物自身氧化率,一般在0.05~0.10之间,取b=0.08;
2
——微生物在处理水中所占的比例,取=0.4;
Ce——水中悬浮固体浓度,mgL,取Ce=20mgL。
0.08?0.4?20OD?7.1bXC则:B=7.1?=4.5mgL 5ae非(2) 出水中溶解性BOD5含量Le
L?BOD?BOD e5总非式中:BOD总——出水中BOD5的总含量,mgL, BOD总=20mgL
?BOD?BOD则: L=20-4.5=15.5mgL e5总非(3) BOD5的去除率E
E?La?Le ?100%La式中:E——BOD5的去除效率,%;
La——进水BOD5的浓度,mgL,La=150mgL。
则:E?(4) TN去除率
La?Le=(150-15.5)/150=90%>83% 符合要求 ?100%La
S?SE=S112?10045?20%= ?56%
45
内回流倍数
e0.56设计中取为130% ???1.273R内1?e1?0.56(4) BOD5——污泥负荷率
Ns=
k2Lef E式中:——污泥负荷,k; gBODgMLSS?d5k——系数,取=0.0185;
——系数,一般为0.7~0.8,取=0.75。
代入各值,
Ns?0.0185?15.5?0.75BOD5/(kgMLSS·kg) ?0.2390.90之间,符合设计要求。 在0.2~0.4kgBODgMLSS?d5k3.1.6.2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定
(1)确定混合液污泥浓度(X)
根据已确定的Ns值,一般为(100—120)mg/L,取SVI=120mgL;
106Rr根据式 X=
SVI(1?R)X----曝气池混合液污泥浓度
R----污泥回流比, 一般取值为0.25—0.5,取R=30%
池深、污泥厚度等因素的有关系数,取r=1.2; r——考虑污泥在二沉池中停留时间、 代入得:
6610Rr10?0.3?1.2?X==2307.7mg/L
SVI(1?R)120?(1?0.3)取2310mg/L。
(2)确定曝气池容积,由公式V?QS?代入各值得: NsX
60000?15033
m,根据计算,取曝气池容积V=17000 m V??163020.239?2310根据活性污泥的凝聚性能,混合液污泥浓度(X)不可能高于回流污泥浓度(Xr)。
661010mg/L ??r??1.2?10000r?SVI120因此,符合要求X V3 =17000/2=8500 m n式中:n——曝气池个数,n=2 V0?(4)单个池面积A V=8500/5=1700m2 H式中:H——池深,m,H=5m A??6.0m核算宽深比,取池宽B 则:B/H=6/5=1.2在1~2之间,符合设计要求。 (5)确定曝气池各部位尺寸 名义水力停留时间 v17000?24h t???6.8m4Q6?10实际水力停留时间 v17000?24h t???5.2s4(1?R)Q(1?0.3)?6?10(6) 池总长L A1700 L???285mB6(7) 单廊道长L 设五廊道式曝气池,第1廊道为厌氧段,第2廊道为缺氧段,后3个廊道为好氧段,则每廊道长L: L1=L/5=285/5=57m (8) 池总高H ? H?h?h式中:h?——超高,m,取h?=0.5m H=5+0.5=5.5m 3.1.6.3、曝气系统的计算与设计 本设计采用鼓风曝气系统 (1) 曝气池平均需气量O2 ??? Oa?QLbVN2r?wLLLy?a?e ?Nw?Nwf 式中:a?——氧化每公斤BOD5需氧公斤数,kgOgBOD2k5,取 a??0.5kgOgBOD2k5; ??0b?——污泥自身氧化需氧率,b.15k,; kgOgKLSS?dgOgKLSS?d2k2kL——去除的BOD5浓度,mgL; Nw?——混合液挥发性悬浮物浓度,kgm3。 则:LLLy?a?e=150-15.5=134.5mgL ? N?Nf?2307.7?0.75?1730.8mgL?1731mgLww??? Oa?QLbVN2r?w4=0.5? 6?10?134.5/1000?0.15?17000?1731/10=8449.1kg/d=352.04kg/h (2) 最大需氧量O2(max) ???OKaQLb?VN 2(max)?rw式中:K——变化系数,取K=1.315。 ???KaQLb?VN则:O 2(max)?rw4=1.315?0.5? 6?10?134.5/1000?0.15?17000?1731/10 = 9720.1kg/d=405.0kg/h (3) 每日去除BOD5的量BOD5r QL60000?134.5yBOD???8070kg/d 510001000(4) 则去除每千克BOD5的需氧量?O2 O8449.1?O2?2? ?1.05kgO/kgBOD25BOD80705(5) 最大需气量与平均需氧量之比O2(max)O2 O2(max)O2=9720.1/8449.1=1.15 3.1.6.4、供气量的计算 本设计采用网状膜型中微孔空气扩散器,敷设于距池底0.25米处,淹没水深5米,计算温度定为30摄氏度。 选用Wm-180型网状膜空气扩散装置。 其特点不易堵塞,布气均匀,构造简单,便于维护和管理,氧的利用率较高。每扩散器服务面积0.5㎡,动力效率2.7-3.7㎏O2/KWh,氧利用率12%-15%。查表得: 水中溶解氧饱和度 Cs(20)=9.17mg/L, Cs(30)=7.63mg/L. (1)空气扩散器出口的绝对压力(Pb): Pb=P+9.8×10H 其中:P---大气压力 ,取1.013×10Pa H---空气扩散装置的安装深度,m Pb=1.013×10Pa+9.8×10×5.0=1.503×10Pa (2)空气离开曝气池面时,氧的百分比: 5 3 5 5 3 *14 21?(1?E)0AO?0 t79?21?(1?E)A其中,EA---空气扩散装置的氧转移效率,一般6%-12% 对于网状膜中微孔空气扩散器,EA取12%,代入得: 21?(1?0.12)0 O??18.43%0t79?21?(1?0.12)(3)曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利温度条件30摄氏度),即: PbO C?C(?t)sb(T)S52.026?1042其中,Cs——标准条件下清水表面处饱和溶解氧,mgL; Csm——按曝气装置在水下深度处至池面的平均溶解氧值,mgL。 51.503?1018.43?7.63?(?)?9.00得Cmg/L sb(30)52.026?1042(4)换算为在20摄氏度的条件下,脱氧清水的充氧量,即: R0?RCS(20)?[??C-C]1.024SB(T)(T-20)La 式中:?——混合液中(KLa)值与水中(K)值之比,即(K)污(K)清, LaLa