《3万吨生活污水的缺氧好氧的脱氮设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3万吨生活污水的缺氧好氧的脱氮设计（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 水污染控制工程课程设计项目3万吨生活污水的缺氧好氧的脱氮设计学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 10环境工程2班 学 号 311* 学生姓名 肥敏 指导教师 罗建中 2013年 6 月目录一、设计概述1二、设计任务与内容12.1设计任务12.2设计规模和指标1（1）设计规模1（2）设计指标1三、工艺流程及说明13.1工艺原理13.2 A/O工艺23.2.1工艺流程图及说明23.2.2工艺特点:23.2.3 A/O工艺设计参数3四、工艺设计计算34.1工艺设计参数34.2反应池容积计算44.2.1好氧池设计计算44.2.2缺氧池设计计算54.3反应池尺寸计算54.3.1单组
2、池容积54.3.2单组好氧池容积64.3.3单组缺氧池容积64.4曝气系统设计计算64.4.1需氧量计算64.4.2空气量计算74.4.3鼓风机出口风压计算84.5回流量比计算84.6反应池进、出水系统计算84.6.1进水流量84.6.2污泥回流管84.6.3混合液回流管84.6.4进水管94.6.5出水管94.7二沉池工艺计算94.7.1设计参数94.7.2设计计算10五、机械设备选型125.1缺氧池设备选择（以单组反应池计算）125.2污泥回流设备125.4混合液回流设备13六、总结13【参考文献】14【附件】143110007674 陈昶敏 水控制污染工程课程设计一、设计概述我国水体污染
3、主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计要求处理水量为3万t/d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的A/ O活性污泥法工艺处理城市生活污水。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。二、设计任务与内容2.1设计任务根据所给资料利用缺氧好氧工艺设计一个合理的方案用于处理城市污水。2.2设计规模和指标（1）
4、设计规模 生活污水处理规模为3万t/d（2）设计指标本项目设计进出水水质根据生活污水来源和生活污水排放标准GB189182002标准列出，采用第一级B标准排放浓度，如下表1 设计进、出水水质 表1CODcrmg/LBOD5mg/LNH3-Nmg/LTpmg/LSSmg/L进水水质250100253200出水水质60208120三、工艺流程及说明3.1工艺原理污水在好氧条件下使含氮有机物被细菌分解为氨，然后在好氧自养型硝化细菌的作用下进一步转化为亚硝酸盐，再经好氧自养型硝化细菌作用转化为硝酸盐，至此完成了硝化反应；在缺氧条件下，兼性异氧细菌利用或部分利用污水中原有的有机物碳源为电子供体，以硝酸盐
5、代替分子氧作电子受体，进行无氧呼吸，分解有机质，同时，将硝酸盐中氮还原成气态氮，至此完成了反硝化反应。A1/O工艺不但能取得比较满意的脱氮效果，而且通过上述缺氧好氧循环操作，同样可取得高的COD和BOD的去除率。3.2 A/O工艺3.2.1工艺流程图及说明缺氧池好氧池沉淀池污水剩余污泥出水回流污泥混合液回流a.缺氧池：反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流液带入的大量NO 3N和NO2N还原为N2释放至空气中。BOD5浓度下降，NO 3N的浓度大幅度下降，而磷的变化很小。b.好氧池：有机物被微生物生化降解而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3N浓度显著下降，但该过程使NO 3N浓度增
6、加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快速度下降。好氧池将NH3N完全硝化，缺氧池完成脱氮功能；3.2.2工艺特点:该工艺中反硝化反应以污水中的有机物为碳源，生物接触氧化池为做好养段的除氮。反硝化产生的碱度可以补充硝化阶段50%的需要碱量；利用原水中的有机物，无需外加碳源；利用硝酸盐作为电子处理进水中有机物，不仅节约后续曝气量，而且反硝化对碳源的利用广泛，甚至包括难降解的有机物；前置缺氧池可以有效的控制系统的污泥膨胀。3.2.3 A/O工艺设计参数查污水处理厂工艺设计手册得A/O工艺设计参数如下：A/O工艺设计参数表项目单位参数值BOD5污泥负荷UskgBOD5/(kgMLSS.d)0.050.1
7、5总氮负荷率kgTN/(kgMLSS.d)0.05污泥浓度（MLSS）Xag/L2.54.0污泥龄cd1123污泥产率YkgVSS/ kgBOD50.30.6需氧量O2kg O2/ kgBOD51.12.0水力停留时间HRTh816(其中缺氧段0.53.0)污泥回流比R50100混合液回流比Ri100400总处理效率9095（BOD5）6085（TN）四、工艺设计计算4.1工艺设计参数本次设计参数确定为：设计流量为设计温度T=20取污泥浓度（MLSS）XR=2.5g/L4.2反应池容积计算4.2.1好氧池设计计算4.2.1.1硝化系统的污泥龄根据水污染控制工程P154污泥泥龄法得，公式；根据P
8、125 表12-2 城镇污水的典型动力学参数值（20）得动力学参数单位范围典型值rmaxgCOD5/(Gvssd)2-105KsgBOD5/ m325-10060YgVSS/ gBOD50.4-0.80.6Kdd-10.04-0.0750.06根据流量实际情况，选取Y=0.6，Kd=0.06，MLVSS/MLSS=0.7。注意到，计算式中污泥龄并不是去除有机物的系统污泥龄，是消化系统的污泥龄，且15时硝化菌的最大比生长速率为0.47，则硝化菌比生长速率即其中F为污泥龄设计安全系数，一般取1.52.5，取2。4.2.1.2好氧区容积取好氧池实际体积为7700m3 。好氧池水力停留时间（满足5-1
9、5.5）A/O总体容积为总停留时间为（满足816）4.2.2缺氧池设计计算4.2.2.1排除生物脱氮系统的剩余污泥量4.2.2.2缺氧区容积取生物反应池进水总凯氏氮浓度为50mg/L（氨氮浓度为25mg/L,凯氏氮为有机氮与氨氮的总量），反应池出水总氮浓度20mg/L，混合液挥发性悬浮固体浓度XV为4gMLVSS/L，反硝化速率Kde为0.05gNO3-N(gMLVSS*d)。取缺氧池实际体积为2700m3 。缺氧池的水力停留时间为（满足0.5-3）4.3反应池尺寸计算4.3.1单组池容积反应池总体积V=10400m3 设反应池2组，4.3.2单组好氧池容积设计有效水深 h6m单组好氧池体积为
10、：有效面积拟采用廊道式推流反应池，廊宽b = 5 m，廊道数n = 5个单组好氧反应池长度 校核：取超高为1.0m，则反应池总高 H6+17m4.3.3单组缺氧池容积单组缺氧池体积为： 缺氧池宽b =12.5m缺氧池长取超高为1.0m，则反应池总高H6+1=7 m4.4曝气系统设计计算4.4.1需氧量计算已知系统每天排除的剩余污泥量，进、出水的总凯氏氮浓度分别为50mg/L和12mg/L，进水总氮浓度为55mg/L，出水总硝态氮浓度取5mg/L。4.4.2空气量计算如果采用鼓风曝气，设曝气池有效水深6m，曝气扩散器安装距池底0.2m，则扩散器上静水压5.8m，其他相关参数选择：值取0.7，值取
11、0.95，=1，曝气设备堵塞系数F取0.8，采用管式微孔扩散设备，EA=18%，扩散器压力损失4kPa，20水中溶解氧饱和度为9.17mg/L。扩散器出口处绝对压力：空气离开曝气池面时，气泡含氧体积分数：20时曝气池混合液中平均氧饱和度将计算需氧量换算为标准条件下（20，脱氧清水）充氧量曝气池供气量如果选择四台风机，三用一备，则单台风机风量：4.4.3鼓风机出口风压计算选择一条最不利空气管路计算空气管的沿程和局部压力损失，如果管路压力损失5.5kPa，扩散器压力损失4kPa，出口风压4.5回流量比计算取污泥回流比R取50%在污泥回流比R=0.5时，内回流比（混合液回流比）Ri在300%处对氨氮
12、的去除效果最好。所以，取混合液回流比Ri =300%。4.6反应池进、出水系统计算4.6.1进水流量单组反应池进水流量4.6.2污泥回流管单组反应池回流污泥管流量设管道流速管道过水断面积管径 取进水管管径DN500mm校核流速确保流速不超过预设流速4.6.3混合液回流管单组反应池回流污泥管流量设管道流速管道过水断面积管径 取进水管管径DN1200mm校核流速确保流速不超过预设流速4.6.4进水管反应池进水管设计流量设管道流速管道过水断面管径取出水管径DN1400mm校核管道流速确保流速不超过预设流速4.6.5出水管取与进水管相同的管径DN14004.7二沉池工艺计算4.7.1设计参数设计流量为
13、Q=20000m3/d=0.23 m3/s最大流量表面负荷：qb范围为0.61.5 m3/ m2h ，取q=1m3/ m2h 固体负荷：qs =140 kg/ m2d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2 h4.7.2设计计算本设计采用辐流式二沉池。设计两座。选取中心进水的形式。4.7.2.1沉淀池面积: 设两座沉淀池n=2按表面负荷算：4.7.2.2沉淀池直径： 取D=52mD20m，采用周边转动式刮泥机。4.7.2.3污泥区高度为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用Tw=2h，混合液浓度 ，回流污泥浓度为，二沉池污泥区所需存泥容积Vw每个沉淀区容积：每个沉淀池污泥区的容积V=2808则污泥区高度为4.7.2.4沉淀区有效水深设计沉淀时间t=3h, h2=qbT=13=3m (介于24m)4.7.2.5储泥斗体积取污泥斗直径为5m,故污泥斗高度为h6=12.5/5=2.5m。4.7.2.6二沉池总高度： 取二沉池缓冲层高度h3=0.4m，超高为h1=0.3m
