AO基本工艺设计计算公式.doc
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A/O工艺设计参数 ①水力停留时间:硝化大于5~6h;反硝化小于2h,A段:O段=1:3 ②污泥回流比:50~100% ③混合液回流比:300~400% ④反硝化段碳/氮比:BOD5/TN>4,理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOx--N ⑤硝化段TKN/MLSS负荷率(单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化凯氏氮):<0.05KgTKN/KgMLSS·d ⑥硝化段污泥负荷率:BOD/MLSS<0.18KgBOD5/KgMLSS·d ⑦混合液浓度x=3000~4000mg/L(MLSS) ⑧溶解氧:A段DO<0.2~0.5mg/L O段DO>2~4mg/L ⑨pH值:A段pH =6.5~7.5 O段pH =7.0~8.0 ⑩水温:硝化20~30℃ 反硝化20~30℃ ⑾ 碱度:硝化反应氧化1gNH4+-N需氧4.57g,消耗碱度7.1g(以CaCO3计)。 反硝化反应还原1gNO3--N将放出2.6g氧,生成3.75g碱度(以CaCO3计) ⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需氧量称为需氧量(KgO2/h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧,而微生物本身代谢也需消耗溶解氧,所以Ro应包含这三部分。 Ro=a’QSr+b’VX+4.6Nr a’─平均转化1KgBOD需氧量KgO2/KgBOD b’─微生物(以VSS计)本身氧化(代谢)所需氧量KgO2/KgVSS·d。 上式也可变换为: Ro/VX=a’·QSr/VX+b’ 或 Ro/QSr=a’+b’·VX/QSr Sr─所去除BOD量(Kg) Ro/VX─氧比耗速度,即每千克活性污泥(VSS)平均天天耗氧量KgO2/KgVSS·d Ro/QSr─比需氧量,即去除1KgBOD需氧量KgO2/KgBOD 由此可用以上两方程利用图解法求得a’ b’ Nr—被硝化氨量kd/d 4.6—1kgNH3-N转化成NO3-所需氧量(KgO2) 多个类型污水a’ b’值 ⒀供氧量─单位时间内供给曝气池氧量,因为充氧和水温、气压、水深等原因相关,所以氧转移系数应作修正。 ⅰ.理论供氧量 1.温度影响 KLa(θ)=KL(20)×1.024Q-20 θ─实际温度 2.分压力对Cs影响(ρ压力修正系数) ρ=所在地域实际压力(Pa)/101325(Pa) =实际Cs值/标准大气压下Cs值 3.水深对Cs影响 Csm=Cs/2·(Pb/0.1013+Qt/21) Csm─曝气池中氧平均饱和浓度(mg/L) Pb─曝气设备装设深度(Hm)处绝对气压(Mpa) Pb=Po+9.81×10-3H Po─当地大气压力(Mpa) Qt=21·(1-EA)/[79+21·(1-EA)]?? EA─扩散器转移效率 Qt ─空气离开池子时含氧百分浓度 总而言之,污水中氧转移速率方程总修正为: dc/dt=αKLa(20)(βρCsmθ-Cl×1.024θ-20 {理论推出氧转移速率dc/dt=αKLa(βCs-Cl)} 在需氧确定以后,取一定安全系数得到实际需氧量Ra Ro=RaCsm(20)/α(βρCsm(θ)-CL)×1.024θ-20 则所需供气量为: q=(Ro/0.3EA)×100m3/h CL─混合液溶解氧浓度,约为2~3(mg/L) Ra─实际需氧量KgO2/h Ro─标准状态需氧量KgO2/h 在标准状态需氧量确定以后,依据不一样设备厂家曝气机样本和手册,计算出总能耗。总能耗确定以后,就能够确定曝气设备数量和规格型号。 ⅱ.实际曝气池中氧转移量计算 1.经验数据法 当曝气池水深为2.5~3.5m时,供气量为: 采取穿孔管曝气,去除1KgBOD5供气量80~140m3/KgBOD5 扩散板曝气,去除1KgBOD5供气量40~70m3空气/KgBOD5 2.空气利用率计算法 每m3空气中含氧209.4升 1大气压(101.325Kpa),0℃ 1m3空气重1249克含氧300克 1大气压(101.325Kpa),20℃ 1m3空气重1221克含氧280克 按去除1KgBOD5需氧1Kg计算,需空气量分别为3.33和3.57m3,曝气时氧利用率通常5~10%(穿孔管取值低,扩散板取值高),假定试验在20℃进行: 若氧利用率为5%,去除1KgBOD5需供空气72m3 若氧利用率为10%,去除1KgBOD5需供空气36m3 算出了总空气供气量,就可依据设备厂家提供机样选择曝气设备规格型号和所需台数。 (6)活性污泥法系统工艺设计 (1)处理效率(E%) E=(La-Le)/La ×100%=Lr/La ×100% La─进水BOD5浓度(mg/L) Le─二沉池出水BOD5浓度(mg/L) Lr─去除BOD5浓度(mg/L) (2)曝气池容积(V) V=Qla/XLs=QLr/Lv Q─曝气池污水设计流量(m3/d) Ls─污泥负荷率KgBOD5/KgMLSS·d Lv─容积负荷KgBOD5/m3有效容积·d X─混合液MLSS浓度mg/L (3)曝气时间(名义水力停留时间)t(d) t=V/Q(d) (4)实际水力停留时间t’(d) t’=V/(1+R)Q (d) R─污泥回流比% (5)污泥产量ΔX(Kg/d) ΔX=aQLr-bVXv Xv=fx f=0.75 a─污泥增加系数,取0.5~0.7 b─污泥本身氧化率(d-),通常取0.04~0.1 Xv─混合液挥发性污泥浓度(MLVSS)Kg/m3 (6)污泥龄(ts)污泥停留时间SRT ts=1/(aLs-b) (7)剩下污泥排放量q(m3/d) q=VR/(1+R)ts (m3/d)或q=ΔX/fXR(m3/d),f=MLVSS/MLSS通常为0.75 XR─回流污泥浓度(Kg/ m3) (8)曝气池需氧量(O2Kg/d) Ro=a’QSr+b’VXv+4.6Nr a’─氧化每KgBOD5需氧千克数(KgO2/KgBOD5) 通常a’取0.42~0.53 b’─污泥本身氧化需氧率(d-1)即KgO2/KgMLVSS·d 通常取0.188~0.11 Nr─被转化氨氮量Kg/d 4.6─为1Kg NH3-N转化成硝酸盐所需氧量(KgO2)- 配套讲稿:
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