新版a2o工藝設(shè)計計算

目錄設(shè)計總說明 1設(shè)計任務(wù)書 2一．設(shè)計任務(wù) 2二．任務(wù)目的 2三．任務(wù)要求 2四.設(shè)計基礎(chǔ)資料 2（一）水質(zhì) 2（二）水量 3（三）設(shè)計需要使用的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范和資料 3第一章A2/O工藝介紹 41.基本原理 42.工藝特點 53.注意事項 5第二章A2/O工藝生化池設(shè)計 61.設(shè)計最大流量 62.進出水水質(zhì)要求 63.設(shè)計參數(shù)計算 64.A2/O工藝曝氣池計算……………75.反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算 86.反應(yīng)池回流系統(tǒng)計算 107.厭氧缺氧池設(shè)備選擇 11第三章A2/O工藝需氧量設(shè)計 131.需氧量計算 132.供氣量 133.所需空氣壓力 144.風(fēng)機類型 155.曝氣器數(shù)量計算 156.空氣管路計算 16第四章A2/O工藝生化池單元設(shè)備一覽 17第五章參考文獻 18第六章致謝 19附1水污染課程設(shè)計感想 20附2A2/O工藝生化池圖紙 22設(shè)計總說明隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和城市化程度越來越高，中心城區(qū)和小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐不斷加快，城市生活污水對城區(qū)及附近河流的污染也越來越嚴(yán)重。為了改善人民的生活環(huán)境，各地政府大力投入資金，力圖改變現(xiàn)今水體的水質(zhì)。本設(shè)計為污水處理廠生化池單元，要求運用A2/O工藝進行設(shè)計，對生化池的工藝尺寸進行設(shè)計計算，最后完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖。污水處理水量為10000t/d。污水水質(zhì)：CODCr250mg/L，BOD5100mg/L，NH3-N30mg/L，SS120mg/L，磷酸鹽（以P計）5mg/L。出水水質(zhì)達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值（DB44/26-2001）》最高允許排放濃度一級標(biāo)準(zhǔn)，污水經(jīng)二級處理后應(yīng)符合以下具體要求：CODCr≤40mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤10mg/L，SS≤20mg/L，磷酸鹽（以P計）≤0.5mg/L。其對應(yīng)的去除率為CODCr≥84%，BOD5≥80%，NH3-N≥67%，SS≥87%，磷酸鹽（以P計）≥90%。A2/O是流程最簡單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。A2/O脫氮除磷工藝中，污水首先進入?yún)捬醭兀嫘詤捬醢l(fā)酵菌將污水中有機物氮化?；亓魑勰鄮氲木哿拙鷮Ⅲw內(nèi)貯存的聚磷分解釋放出磷。缺氧區(qū)中反硝化菌就利用混合液回流帶入的硝酸鹽以及進水中的有機物進行反硝化脫氮。好氧區(qū)中聚磷菌生動吸收環(huán)境中的溶解磷，以聚磷的形式在體內(nèi)貯積。污水經(jīng)厭氧、缺氧區(qū)有機物分別被聚磷菌和反硝化菌利用后濃度已經(jīng)很低，有利于自養(yǎng)的硝化菌的生長繁殖。關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)生活污水，A2/O工藝，脫氮除磷設(shè)計任務(wù)書一．設(shè)計任務(wù)為某城市生活污水處理廠完成A2/O工藝的設(shè)計，處理水量為10000m3/d二．任務(wù)目的溫習(xí)和鞏固所學(xué)知識、原理；掌握A2/O生化池單元的設(shè)計計算；對所設(shè)計得A2/O生化池單元進行CAD制圖。三．任務(wù)要求獨立思考，獨立完成；完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計布置；工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說明；提交的成品：設(shè)計說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。四．設(shè)計基礎(chǔ)資料（一）水質(zhì)CODCrBOD5NH3-NSS磷酸鹽（以P計）進水水質(zhì)（mg/L）250100301505出水水質(zhì)（mg/L）402010200.5處理程度（%）84%80%67%87%90%排放標(biāo)準(zhǔn)：（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)本項目污水處理的特點為：污水以有機污染為主，BOD/COD=0.4，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；出水要考慮脫氮除磷的要求；（二）水量總設(shè)計規(guī)模為Q=1,0000m3/d（三）設(shè)計需要使用的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范和資料需要參考的設(shè)計指南、規(guī)范和設(shè)計手冊:《水污染控制工程》《污水處理廠工藝設(shè)計手冊》《給水排水設(shè)計手冊》第五冊，城鎮(zhèn)排水《給水排水設(shè)計手冊》第十一冊，常用設(shè)備廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放限值（DB44/26-2001）《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50103-2001）《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50104-2001）《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50106-2001）A2/O工藝介紹基本原理厭氧—缺氧—好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，簡稱A/A/O或A2/O）工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成，是A1/O與A2/O流程的組合。是20世紀(jì)70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，可用于二級污水處理或三級污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。該工藝在厭氧—好氧除磷工藝中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池的前端，以達(dá)到反硝化脫氮的目的。在首段厭氧池主要是進行磷的釋放，使污水中的磷的濃度升高，溶解性的有機物被細(xì)胞吸收而使污水中的BOD濃度下降；另外部分的NH3-N因細(xì)胞的合成而去除，使污水中的NH3-N濃度下降。在缺氧池中，反硝化細(xì)菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-－N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-－N濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也比較快的速度下降。圖1厭氧—缺氧—好氧（A2/O）生物脫氮除磷工藝流程圖工藝特點厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能；工藝簡單，水力停留時間較短，總的水力停留時間也少于同類其他工藝；絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹；污泥中磷含量高，一般為2.5%以上；脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中挾帶溶解氧DO和硝酸態(tài)氧的影響。注意事項該法需要注意的問題是，進入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧濃度，以防止沉淀池中反硝化和污泥厭氧釋磷，但這會導(dǎo)致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，回流污泥中存在的硝酸鹽對厭氧釋磷過程也存在一定影響，同時，系統(tǒng)所排放的剩余污泥中，僅有一部分污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和好氧的過程，影響了污泥的充分吸磷。系統(tǒng)污泥泥齡因為兼顧硝化菌的生長而不可能太短，導(dǎo)致除磷效果難于進一步提高。

A2/O工藝生化池設(shè)計設(shè)計最大流量Qmax=1,5000m3/d=625m3/h=0.174m3/s進出水水質(zhì)要求表1進出水水質(zhì)指標(biāo)及處理程度CODCrBOD5NH3-NSS磷酸鹽（以P計）進水水質(zhì)（mg/L）250100301505出水水質(zhì)（mg/L）402010200.5處理程度（%）84%80%67%87%90%設(shè)計參數(shù)計算BOD5污泥負(fù)荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)回流污泥濃度XR=9000mg/L污泥回流比R=50%混合液懸浮固體濃度（污泥濃度）設(shè)MLVSS/MLSS=0.75揮發(fā)性活性污泥濃度NH3-N去除率內(nèi)回流倍數(shù)，即200%A2/O曝氣池計算總有效容積反應(yīng)水力總停留時間各段水力停留時間和容積厭氧：缺氧：好氧＝1：1：4厭氧池停留時間，池容；缺氧池停留時間，池容；好氧池停留時間，池容。反應(yīng)池有效深度H=3取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高反應(yīng)池有效面積生化池廊道設(shè)置設(shè)厭氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6條廊道。廊道寬4.5m。則每條廊道長度為，取32m尺寸校核，查《污水生物處理新技術(shù)》，長比寬在5~10間，寬比高在1~2間可見長、寬、深皆符合要求反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算進水管進水通過DN500的管道送入?yún)捬酢毖酢醚醭厥锥说倪M水渠道。反應(yīng)池進水管設(shè)計流量管道流速管道過水?dāng)嗝婷娣e管徑取進水管管徑DN500mm校核管道流速，附合進水井污水進入進水井后，水流從厭氧段進入設(shè)進水井寬為1m，水深0.8m井內(nèi)最大水流速度反應(yīng)池進水孔尺寸：取孔口流速孔口過水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取0.3×0.3m，則孔口數(shù)出水堰。按矩形堰流量公式：堰上水頭式中 ——堰寬，m=0.45——流量系數(shù)， H——堰上水頭高，m出水井設(shè)流速，則過水?dāng)嗝娣e出水井平面尺寸取為：1.0m×1.0m出水管。反應(yīng)池出水管設(shè)計流量設(shè)管道流速管道過水?dāng)嗝娣e管徑取出水管管徑DN1000mm校核管道流速，附合剩余污泥量降解BOD所產(chǎn)生的污泥量內(nèi)源呼吸分解泥量不可生物降解及惰性懸浮物（NVSS）剩余污泥量反應(yīng)池回流系統(tǒng)計算.污泥回流污泥回流比為50%，從二沉池回流過來的污泥通過1根DN200mm的回流管道分別進入首端的厭氧段。反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計流量.混合液回流混合液回流比混合液回流量混合液由2條回流管回流到厭氧池單管流量泵房進水管設(shè)計流速采用管道過水?dāng)嗝娣e管徑取泵房進水管管徑DN500mm厭氧缺氧池設(shè)備選擇厭氧池、缺氧池攪拌設(shè)備查《實用環(huán)境工程手冊》，選取JBG-3型立式環(huán)流攪拌機4臺，該機的性能參數(shù)及外形參數(shù)分別列于下表2中：表2JBG-3型立式環(huán)流攪拌機性能參數(shù)配用電動機/(kW/P)單機服務(wù)范圍最大插入水深/m重量/kg最大面積/m3最大寬度/m最大深度/m3/8200142~6m可調(diào)1~4.5m可調(diào)410污泥回流泵反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計流量回流泵房內(nèi)設(shè)2臺潛污泵(1用1備)，水泵揚程根據(jù)豎向流程確定。選泵：查《實用環(huán)境工程手冊》，選取200QW400-10型潛水排污泵，該泵的性能參數(shù)表3中：表3200QW400-10型潛水排污泵性能參數(shù)流量/(m3·h)揚程/m轉(zhuǎn)速/(r·min-1)功率/kW效率/%重量/kg軸功率配用功率40010147013.0918.581.2660混合液回流泵混合液回流量混合液由2條回流管回流到厭氧池單管流量在好氧池與缺氧池之間設(shè)3臺潛污泵(2用1備)選泵：查《實用環(huán)境工程手冊》，選取250WL675-10.1型潛水排污泵，該泵的性能參數(shù)表4中：表4250WL675-10.1型潛水排污泵性能參數(shù)流量/(m3·h)揚程/m轉(zhuǎn)速/(r·min-1)功率/kW效率/%NPSHr/m重量/kg軸功率配用功率67510.173524.230773.41200

A2/O工藝需氧量設(shè)計需氧量計算平均時需氧量設(shè)a’=0.5，b’=0.15最大時需氧量最大時需氧量與平均時需氧量之比供氣量采用HWB-2型微孔空氣曝氣器，每個擴散器的服務(wù)面積為0.35，敷設(shè)于池底0.2m處，淹沒深度為H=2.8m，計算溫度定為30。查表得20和30時，水中飽和溶解氧值為：；空氣擴散器出口處的絕對壓力設(shè)空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率=12%，空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比曝氣池混合液中平均氧飽和度換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量設(shè)計中取，，，平均時需氧量為最大時需氧量為曝氣池供氣量曝氣池平均時供氣量為曝氣池最大時供氣量為所需空氣壓力式中 風(fēng)機選型選離心風(fēng)機3臺，2用1備，則每臺風(fēng)機流量Gf為：曝氣器出口壓力取為5.0mH2O，根據(jù)供氣量和出口壓力，選TSE-200型羅茨鼓風(fēng)機，風(fēng)機有關(guān)性能參數(shù)列于表5中：表5TSE-200型羅茨鼓風(fēng)機性能參數(shù)轉(zhuǎn)速/r·min-1升壓/kPa流量/m3·h-1電動機機組最大重量/kg主機重量/kg型號功率/kW80053.91314Y225L-43711201320曝氣器數(shù)量計算曝氣器個數(shù)式中m曝氣器數(shù)量，個；S好氧池平面面積，l每個曝氣頭的服務(wù)面積，取l=0.352空氣管路設(shè)置設(shè)置主管道1條；在相鄰的兩個廊道上設(shè)置1條干管，共2條；每根干管上設(shè)置15組曝氣管，共；每組曝氣管上設(shè)置9個微孔曝氣器，共。每個曝氣器的配氣量微孔曝氣器選型表6HWB-2型微孔曝氣器規(guī)格及性能參數(shù)直徑D/mm厚度/mm微孔平均直徑/um孔隙率/%曝氣量/m3（h*個）服務(wù)面積/m2*個-12002015040-501.60.352氧利用率/%充氧動力效率/kg*（kW*h）-1阻力/Pa材料曝氣板托盤20-254-61471-3432陶瓷ABS空氣管路計算供氣主管道主管道流量設(shè)流速管徑供氣次管道（雙側(cè)供氣，共2條）單管道流量設(shè)流速管徑取支管管徑為DN200mm

A2/O工藝生化池單元設(shè)備一覽表7主要設(shè)備一覽表編號名稱性能參數(shù)數(shù)量單位用電量（kW)備注裝機實用1JBG-3型立式環(huán)流攪拌器N=3kw4臺12122200QW400-10型潛污泵Q=400m3/h；H=10m；N=18.5kW2臺3718.5使用率50%3250QW675-10.1型潛污泵Q=675m3/h；H=10.1m；N=30kW3臺9060使用率67%4TSE-200型羅茨鼓風(fēng)機Q=1314m3/h,H=53.9KPa,N=37kW3臺11174使用率67%5HWB-2型微孔曝氣器D=200mm，氧利用率20-25%1620個合計250164.5

參考文獻高俊發(fā)，王杜平.污水處理廠工藝設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.8史惠祥.實用環(huán)境工程手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.10高延耀，顧國維，周琪.水污染控制工程（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2007.7嚴(yán)煦世，劉遂慶.排水工程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.8韓洪軍，杜茂安.水處理工程設(shè)計計算.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005張統(tǒng).污水處理工藝及工程方案設(shè)計.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000張中和.給水排水設(shè)計手冊（5）城鎮(zhèn)排水.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002馬慶驥等.給水排水設(shè)計手冊（11）常用設(shè)備.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002中華人民共和國建設(shè)部.室外排水設(shè)計規(guī)范.GB50014-2006.廣州市市政工程設(shè)計研究院.佛岡污水廠二期可行性研究報告.廣州市市政工程設(shè)計研究院.佛岡污水廠二期初步設(shè)計.

致謝本課程設(shè)計在計算和編寫的過程中，得到湯兵老師、陳文松老師、廣州市政工程設(shè)計研究院廣嘉公司吳美珍經(jīng)理和部分同學(xué)的熱心幫助。湯兵老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)及對學(xué)生的嚴(yán)格要求，使我嚴(yán)肅對待本次課程設(shè)計，每個數(shù)值的選取都必須有根有據(jù)。陳文松老師，認(rèn)真負(fù)責(zé)地為我在設(shè)計過程中碰到的疑點問題進行指導(dǎo)，使我突破了設(shè)計過程中的多個瓶頸，同時更加深刻地掌握相關(guān)知識。吳美珍經(jīng)理，以實際工程設(shè)計中不允許出任何差錯的原則來嚴(yán)格要求我，并在設(shè)計過程中傳授了很多她對參數(shù)選取的經(jīng)驗，具有很強的啟發(fā)作用。在此向湯兵老師、陳文松老師、吳美珍經(jīng)理以及所有幫助過我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝。

附1：水污染課程設(shè)計感想《水污染控制工程課程設(shè)計》的設(shè)置目的在于給予學(xué)生在學(xué)習(xí)完《水污染控制工程》的知識之后進行工程設(shè)計訓(xùn)練，從一側(cè)面檢查學(xué)生對課程的相關(guān)知識的掌握程度。下面我將以關(guān)鍵詞的形式，分享一下我的課程設(shè)計中的感悟。關(guān)鍵詞：用時長為了完成一份高質(zhì)量，同時也是自己滿意的課程設(shè)計，我從生產(chǎn)實習(xí)的第二周（13周）開始進行設(shè)計，一直至今（16周）結(jié)束，期間間斷地進行設(shè)