生物膜法BAF设计计算例题省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题项目项目COD(mg/L)COD(mg/L)BOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)SS(mg/L)氨氮氨氮(mg/L)(mg/L)进水水质进水水质200200127.5127.580803030出水水质出水水质606031.8831.8824242424去除率去除率70%70%75%75%70%70%20%20%项目项目COD(mg/L)COD(mg/L)BOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)SS(mg/L)氨氮氨氮(mg/L)(mg/L)进水水质进水水质606031.8831.8824242424出水水质出水水质303012.7512.7512129.69.6去除率去除率50%50%60%60%50%50%60%60%表表1 C/N1 C/N池水质表池水质表 表表2 N2 N池水质表池水质表第1页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法1 1C/NC/N曝气生物滤池计算曝气生物滤池计算 C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池将将水水解解（酸酸化化）池池出出水水中中碳碳化化有有机机物物进进行好氧生物降解，并将行好氧生物降解，并将TKNTKN转化为氨氮并进行氨氮部分硝化。转化为氨氮并进行氨氮部分硝化。包含包含缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、反冲洗系统等计算。反冲洗系统等计算。（1 1）C/N C/N曝气生物滤池池体设计曝气生物滤池池体设计 在在本本工工程程中中，处处理理对对象象为为城城市市生生活活污污水水，曝曝气气生生物物滤滤池池作作用用包包含含对对污污水水中中有有机机物物去去除除和和对对污污水水中中营营养养物物质质如如氨氨氮氮去去除除。C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池主主要要用用于于去去除除污污水水中中有有机机污污染染物物并并进进行行部部分分硝硝化化脱脱氮氮，其其池池体体设设计计计计算算分分按按有有机机负负荷荷法法计计算算与与按按有有机机物物降降解解动动力力学学公公式式计计算算两两种种方方法法,因因为为按按有有机机负负荷荷法法计计算算方方法法比比较较成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷法计算。成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷法计算。按按有有机机负负荷荷法法计计算算设设计计参参数数主主要要是是BODBOD有有机机负负荷荷、CODCOD有有机机负负荷荷和和水水力力负负荷荷。设设计计时时应应依依据据BODBOD有有机机负负荷荷进进行行计计算算，并并用用CODCOD有机负荷和水力负荷进行校核。有机负荷和水力负荷进行校核。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第2页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 在在曝曝气气生生物物滤滤池池计计算算中中，BODBOD有有机机负负荷荷是是单单位位容容积积滤滤料料上上微微生生物物在在单单位位时时间间内内所所能能处处理理有有机机物物数数量量。BODBOD有有机机负负荷荷确确实实定定与与被被处处理理水水可可生生化化性性以以及及被被处处理理水水中中污污染染物物质质相相关关，也也与与处处理理出出水水水水质质要要求求相相关关。对对于于可可生生化化性性很很好好工工业业废废水水，因因普普通通不不考考虑虑脱脱氮氮问问题题，曝曝气气生生物物滤滤池池作作用用主主要要用用于于去去除除有有机机物物，所所以以曝曝气气生生物物滤滤池池BODBOD有有机机负负荷荷普普通通在在3 36kgBOD/m6kgBOD/m3 3滤滤料料dd，CODCOD有有机机负负荷荷普普通通在在6 610kgCOD/m10kgCOD/m3 3滤滤料料dd，空空塔塔水水力力负负荷荷普普通通在在3 35m5m3 3/(m/(m2 2h)h)。而而对对于于城城市市生生活活污污水水，考考虑虑到到硝硝化化脱脱氮氮对对有有机机负负荷荷要要求求，其其BODBOD有有机机负负荷荷普普通通控控制制在在1 13kgBOD/m3kgBOD/m3 3滤滤料料dd范范围围内内，当当BODBOD有有机机负负荷荷超超出出3kgBOD/m3kgBOD/m3 3滤滤料料dd时时，其其同同时时硝硝化化作作用用受受到到抑抑制制，所所以以对对需需要要进进行行除除碳碳和和同同时时硝硝化化C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池进进行行计计算算时时，其其BODBOD有有机机负负荷荷选选取取普普通通小小于于3kgBOD/m3kgBOD/m3 3滤滤料料dd，而而其其CODCOD有有机机负负荷荷普普通通控控制制在在6kgCOD/m6kgCOD/m3 3滤滤料料dd以以下下，空塔水力负荷普通为空塔水力负荷普通为1.51.53.5m3.5m3 3/(m/(m2 2h)h)之间。之间。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第3页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 在在本本工工程程中中，经经水水解解（酸酸化化）池池天天天天进进入入C/NC/N滤滤池池污污水水量量Q=40000mQ=40000m3 3/d/d，在在C/NC/N曝气生物滤池中，天天所要求去除曝气生物滤池中，天天所要求去除BODBOD5 5重量为：重量为：WWBODBOD=（QCQCBODBOD）/1000/1000式中：式中：W WBODBOD在曝气生物滤池中天天需去除在曝气生物滤池中天天需去除BODBOD重量，单位重量，单位kg/dkg/d；Q Q天天进入曝气生物滤池废水量，单位天天进入曝气生物滤池废水量，单位m m3 3/d/d；C CBODBOD进出曝气生物滤池进出曝气生物滤池BODBOD浓度差，单位浓度差，单位mg/lmg/l；代入数据后，则：代入数据后，则：WBOD=WBOD=（QCBODQCBOD）1000=1000=4000040000（127.5-31.88127.5-31.88）1000=3824.1000=3824.（kg/dkg/d）取取BODBOD有机负荷有机负荷q qBODBOD=1.8kgBOD/m=1.8kgBOD/m3 3滤料滤料dd，则所需滤料体积计算以下：，则所需滤料体积计算以下：V V滤料滤料=WBODqBOD=3824.81.8=2124.9(m3)=WBODqBOD=3824.81.8=2124.9(m3)采取采取CODCOD有机负荷进行校核：有机负荷进行校核：当滤料体积为当滤料体积为2124.9m2124.9m3 3时，天天经时，天天经C/NC/N曝气生物滤池去除曝气生物滤池去除CODCOD重量为：重量为：WCOD=WCOD=（QCCODQCCOD）/1000/1000式中：式中：W WCODCOD在曝气生物滤池中天天需去除在曝气生物滤池中天天需去除CODCOD重量，单位重量，单位kg/dkg/d；Q Q天天进入曝气生物滤池废水量，单位天天进入曝气生物滤池废水量，单位m m3 3/d/d；C CCODCOD进出曝气生物滤池进出曝气生物滤池CODCOD浓度差，单位浓度差，单位mg/lmg/l；第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第4页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 代入数据后，则：代入数据后，则：WWCODCOD=（QCQCCODCOD）1000=1000=4000040000（200-60200-60）1000=56001000=5600（kg/dkg/d）实际上，实际上，C/NC/N曝气生物滤池内曝气生物滤池内CODCOD有机负荷为：有机负荷为：q qCODCOD=W=WCODCODVV滤料滤料=56002124.9=2.64 kgCOD/m=56002124.9=2.64 kgCOD/m3 3滤料滤料dd所所以以，C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池内内实实际际CODCOD有有机机负负荷荷小小于于6 6 kgBOD/mkgBOD/m3 3滤滤料料dd，满满足足要求。要求。普普通通来来说说，曝曝气气生生物物滤滤池池内内滤滤料料层层高高度度H H滤滤料料在在2.52.54.5m4.5m之之间间。在在水水力力负负荷荷一一定定条条件件下下，滤滤料料层层高高则则污污水水与与微微生生物物接接触触时时间间长长，出出水水效效果果好好，但但相相对对所所需需鼓鼓风风机机压压头头也也较较高高，能能耗耗相相对对也也大大；滤滤料料层层低低则则污污水水与与微微生生物物接接触触时时间间短短，出出水水效效果果相相对对差差些些，但但所所需需鼓鼓风风机机压压头头也也低低些些，能能耗耗相相对对也也小小些些。依依据据国国内内外外已已建建成成运运行行曝曝气气生生物物滤滤池池实实际际情情况况，本本工工程程取取滤滤料料层层高高度度H H滤料滤料=3.7m=3.7m，则曝气生物滤池截面积，则曝气生物滤池截面积S S截面截面计算以下：计算以下：S S截面截面=V=V滤料滤料HH滤料滤料=2124.93.7=574.3m=2124.93.7=574.3m2 2 考考虑虑到到单单座座滤滤池池面面积积过过大大将将会会增增加加反反冲冲洗洗时时供供水水、供供气气量量，同同时时不不利利于于布布水水、布布气气均均匀匀，所所以以本本设设计计中中将将C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池分分为为8 8格格，则则每每格格截截面积为面积为574.38=71.8m574.38=71.8m2 2。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第5页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 本本设设计计每每格格截截面面按按正正方方形形布布置置，则则每每格格尺尺寸寸应应为为8.47x8.47m8.47x8.47m，实实际际取取8.5x8.5m8.5x8.5m。当滤池总截面积为当滤池总截面积为574.3 m574.3 m2 2时，空塔水力负荷复核以下：时，空塔水力负荷复核以下：实际实际q q水力水力=QS=QS截面截面=40000574.324=2.9m=40000574.324=2.9m3 3/m/m2 2h,h,满足要求。满足要求。为为考考虑虑进进入入滤滤池池废废水水均均匀匀流流过过滤滤料料层层，在在滤滤料料承承托托层层下下部部设设计计有有缓缓冲冲配配水水室室，其其高高度度H H配配水水普普通通为为1.21.21.5m1.5m，考考虑虑到到滤滤头头和和配配水水室室内内布布水水、布布气气管管安安装装方方便便，以以及及便便于于配配水水室室清清洗洗，本本工工程程取取H H配配水水=1.5m=1.5m，并并在在配配水水室室池池壁壁考考虑虑设设置置检检修修人人孔孔；另另外外，考考虑虑到到滤滤池池反反冲冲洗洗时时滤滤料料膨膨胀胀，在在滤滤料料层层上上部部确确保保有有0.80.81.0m1.0m清清水水区区，本本工工程程取取清清水水区区高高度度H H配配水水=1.0m=1.0m；滤滤池池超超高高取取H H超超高高=0.5m,=0.5m,承托层高承托层高H H承托承托=0.3m=0.3m，则滤池总高为：，则滤池总高为：H=H H=H滤料滤料+H+H配水配水+H+H清水清水+H+H超高超高+H+H承托承托=3.7+1.5+1+0.5+0.3=7m=3.7+1.5+1+0.5+0.3=7m 污污水水在在曝曝气气生生物物滤滤池池滤滤料料层层高高度度中中空空塔塔停停留留时时间间t=3.72.9=1.28hrt=3.72.9=1.28hr，而而依依据据运运行行经经验验，滤滤池池在在装装满满滤滤料料后后废废水水在在滤滤料料层层中中实实际际停停留留时时间间约约为为空空塔塔停留时间停留时间1/21/2左右，即左右，即0.64hr0.64hr。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第6页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法（2 2）曝气生物滤池配水系统曝气生物滤池配水系统 曝曝气气生生物物滤滤池池配配水水系系统统普普通通采采取取小小阻阻力力形形式式。对对于于小小型型工工业业废废水水处处理理用用曝曝气气生生物物滤滤池池普普通通采采取取小小阻阻力力配配水水形形式式中中格格栅栅式式、平平板板孔孔式式，而而对对于于城城市市污污水水处处理理厂厂则则采采取取小小阻阻力力配配水水形形式式中中滤滤头头配配水水形形式式，考考虑虑到到曝曝气气生生物物滤滤池池采采取取气气水水联联合合反反冲冲洗洗，所所以以滤滤头头采采取取长长柄柄滤滤头头，长长柄柄滤滤头头在在正正常常运运行行时时起起均均匀匀布布水水作作用用，在在反反冲冲洗洗时时起起布布水水、布布气气作用。作用。曝曝气气生生物物滤滤池池所所选选取取长长柄柄滤滤头头为为滤滤水水帽帽、滤滤水水管管一一体体成成型型，每每个个滤滤头头共共有有滤滤缝缝2020条条，每每条条滤滤缝缝LB=8mm2mm0.05mmLB=8mm2mm0.05mm，滤滤缝缝总总面面积积为为3.2cm3.2cm2 2/个个。每每平平方方米米布布置置3636个个滤滤头头，开开孔孔比比=1.152%=1.152%，流流量系数量系数=0.8=0.8，每格滤池水力负荷，每格滤池水力负荷B B=0.8l/m=0.8l/m2 2ss则每格滤池中水经过配水系统水头损失为：则每格滤池中水经过配水系统水头损失为：h h1 1=(B B/)/)2 22g2g1010-6-6=3.8510=3.8510-4-4m m 在在本本工工程程设设计计中中，每每格格滤滤池池每每平平方方米米布布置置长长柄柄滤滤头头3636个个，每每个个间间距为距为150mm150mm。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第7页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第8页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法第9页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法第10页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法（3 3）布气系统布气系统 在在曝曝气气生生物物滤滤池池设设计计中中，布布气气系系统统包包含含在在滤滤池池正正常常工工作作时时曝曝气气系系统统和和滤滤池池反冲洗时布气系统反冲洗时布气系统。曝气系统曝气系统 曝曝气气生生物物滤滤池池曝曝气气系系统统早早期期采采取取主主要要是是穿穿孔孔管管曝曝气气，但但因因为为穿穿孔孔管管曝曝气气氧氧利利用用率率低低，同同时时在在滤滤池池中中较较易易堵堵塞塞。本本工工程程设设计计中中采采取取了了生生物物滤滤池池专专用用单单孔孔膜膜空空气气扩扩散散器器，该该扩扩散散器器是是针针对对曝曝气气生生物物滤滤池池特特点点专专门门研研制制，含含有有空空气气扩扩散效果好、氧利用率高、在滤料中不易堵塞特点。散效果好、氧利用率高、在滤料中不易堵塞特点。C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池供供氧氧量量包包含含去去除除污污水水中中BODBOD需需氧氧量量和和氨氨氮氮部部分分硝硝化化需需氧氧量两部分。量两部分。C/N C/N曝气生物滤池去除污水中单位重量曝气生物滤池去除污水中单位重量BODBOD需氧量为：需氧量为：RR0 0=0.82SBOD/TBOD+0.32S0/TBOD=0.82=0.82SBOD/TBOD+0.32S0/TBOD=0.82(127.5-31.88)127.5(127.5-31.88)127.5+0.32(80127.5)=0.816kg+0.32(80127.5)=0.816kg 即即去去除除1kgBOD1kgBOD需需要要提提供供0.816kgO0.816kgO2 2，则则C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池天天天天去去除除BODBOD需需提提供总氧量为：供总氧量为：R R0 0=QSBODR=QSBODR0 0=40000(127.5-31.88)100040000(127.5-31.88)10000.816=3121.04kg0.816=3121.04kg第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第11页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 在在C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池中中TKNTKN将将转转化化成成氨氨氮氮，使使得得污污水水中中实实际际氨氨氮氮浓浓度度升升高高。依依据据试试验验结结果果，在在C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池处处理理生生活活污污水水时时，滤滤池池污污水水中中实实际际氨氨氮氮量量约约为为45mg/l45mg/l，出出水水要要求求氨氨氮氮量量为为24mg/l24mg/l，则则氨氨氮氮部部分分硝硝化化天天需氧量为：天天需氧量为：R RN N=Q4.57N=Q4.57N0 0=400004.57(45-24)=3838.8kg=400004.57(45-24)=3838.8kg则去除污水中则去除污水中BODBOD需氧量和氨氮部分硝化需氧量（标态）累计为：需氧量和氨氮部分硝化需氧量（标态）累计为：R=RR=R0 0+R+RN N=3121.04+3838.8=6959.84kg=3121.04+3838.8=6959.84kg当滤池氧利用率为当滤池氧利用率为E EA A=30%=30%时，从滤池中逸出气体中含氧量百分率时，从滤池中逸出气体中含氧量百分率Q Qt t为：为：当当滤滤池池水水面面压压力力P=1.01310P=1.013105 5PaPa，曝曝气气器器安安装装在在滤滤池池水水面面下下H=4.85mH=4.85m深深度度时，时，曝气器处绝对压力为：曝气器处绝对压力为：P Pb b=P+9.810=P+9.8103 3H=1.01310H=1.013105 5+9.810+9.8103 34.85=1.488104.85=1.488105 5PaPa第12页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 则则当当水水温温为为2525时时，清清水水中中饱饱和和溶溶解解氧氧浓浓度度为为Cs=8.4mg/lCs=8.4mg/l，则则2525时滤池内混合液溶解氧饱和浓度平均值时滤池内混合液溶解氧饱和浓度平均值C Csm(25)sm(25)为：为：当水温为当水温为2525时时,C/N,C/N曝气生物滤池实际需氧量曝气生物滤池实际需氧量R R为：为：对对于于城城市市生生活活污污水水，=0.8=0.8，=0.9=0.9，=1=1，而而且且假假定定滤滤池池出出水溶解氧浓度为水溶解氧浓度为3mg/l3mg/l，代入公式后：，代入公式后：第13页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法C/NC/N曝气生物滤池总供气量为：曝气生物滤池总供气量为：每每个个单单孔孔膜膜滤滤池池专专用用曝曝气气器器供供气气量量为为0.20.20.3 0.3 m m3 3/个个hh，取取曝曝气气器器供供气气量量为为0.25 0.25 m m3 3/个个hh，则则C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池需需曝曝气气器器数数量量为为n=Gn=Gs s600.25=121.83600.25=29240600.25=121.83600.25=29240个个，为为安安装装方方便便，实实际际选选取取曝曝气气器器2832228322个个，曝曝气气器器布布置置间间距距为为125mm125mm。反冲洗布气系统反冲洗布气系统 C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池反反冲冲洗洗采采取取气气水水联联合合反反冲冲洗洗，反反冲冲洗洗过过程程经经过过EPT-1EPT-1型型长长柄柄滤滤头头完完成成，其其反反冲冲洗洗布布气气系系统统可可参参考考给给水排水设计手册给水快滤池设计。水排水设计手册给水快滤池设计。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第14页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法（4 4）滤料层、承托层）滤料层、承托层 此此次次设设计计曝曝气气生生物物滤滤池池中中选选取取了了球球形形陶陶粒粒作作为为滤滤料料。在在设设计计中中，因因为为进进入入C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池污污水水为为水水解解酸酸化化池池出出水水，其其中中含含有有一一定定量量悬悬浮浮物物，C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池作作用用除除去去除除污污水水中中有有机机物物和和部部分分氨氨氮氮硝硝化化外外，还还需需对对悬悬浮浮物物进进行行截截留留，所所以以选选取取了了直直径径4mm4mm6mm6mm球球形形陶陶粒粒滤滤料料，按按一一定定级级配填装。配填装。因因为为陶陶粒粒粒粒径径较较小小，为为预预防防滤滤头头堵堵塞塞而而不不能能直直接接填填装装在在承承托托滤滤板板上上，所所以以在在陶陶粒粒层层下下部部宜宜设设置置有有承承托托层层。承承托托层层选选取取鹅鹅卵卵石石，并并按按一一定定级级配配布置，总高度为布置，总高度为0.30m0.30m，其级配见表，其级配见表9 9：表表9 9 卵石承托层级配卵石承托层级配第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第15页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法（5 5）滤池出水系统）滤池出水系统 C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池出出水水系系统统采采取取单单侧侧出出水水，并并在在出出水水口口设设计计为为6060。斜斜坡坡和和设设置置栅栅形形稳稳流流板板，以以降降低低出出水水口口处处水水流流流流速速，在在反反冲冲洗洗时时有有可可能能被被带带至至出出水水口口处处陶陶粒粒与与稳稳流流板板碰碰撞撞，造造成成流流速速降降低低而而在在该该处处沉沉降降，并并沿沿斜斜坡坡下下滑滑回滤池中。回滤池中。因因为为采采取取单单侧侧出出水水,所所以以正正常常运运行行时时出出水水槽槽与与反反冲冲洗洗排排水水槽槽在在同同一一侧侧，其结构示意图以下：其结构示意图以下：第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第16页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法2 2 N N曝气生物滤池（硝化滤池）曝气生物滤池（硝化滤池）N N曝曝气气生生物物滤滤池池主主要要用用于于对对污污水水中中氨氨氮氮进进行行硝硝化化脱脱氮氮。即即使使N N曝曝气气生生物物滤滤池池与与C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池处处理理功功效效不不一一样样，但但N N曝曝气气生生物物滤滤池池结结构构与与C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池结结构构完完全全相相同同，也也包包含含缓缓冲冲配配水水室室、曝曝气气系系统统、承承托托层层和和滤滤料料层层、出出水水系系统统、反反冲冲洗洗系系统等，统等，所以其计算主要包含上述各部分计算。所以其计算主要包含上述各部分计算。（1 1）N N曝气生物滤池池体设计曝气生物滤池池体设计 因因为为按按硝硝化化负负荷荷法法计计算算方方法法比比较较成成熟熟，所所以以N N曝曝气气生生物物滤滤池池体设计普通按硝化负荷法计算。池池体设计普通按硝化负荷法计算。按按硝硝化化负负荷荷法法计计算算设设计计参参数数主主要要是是硝硝化化负负荷荷。依依据据国国内内外外N N曝曝气气生生物物滤滤池池实实际际运运行行情情况况来来看看，硝硝化化负负荷荷普普通通在在0.30.30.8kgNH0.8kgNH3 3-N/m-N/m3 3滤滤料料dd，本本工工程程依依据据试试验验结结果果取取硝硝化化负负荷荷为为0.4kgNH0.4kgNH3 3-N/m-N/m3 3滤料滤料dd作为设计参数。作为设计参数。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第17页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 在在本本工工程程中中，进进入入 N N曝曝气气生生物物滤滤池池污污水水量量为为Q=40000mQ=40000m3 3/d/d，在在N N曝曝气气生生物物滤滤池池进进水水中中氨氨氮氮为为24mg/l24mg/l，出出水水中中氨氨氮氮为为9.6mg/l9.6mg/l计计，天天天天所所要要求求去去除除氨氮重量为：氨氮重量为：WW氨氮氨氮=（QCQC氨氮氨氮）/1000/1000式中：式中：WW氨氮氨氮在在N N曝气生物滤池中天天需去除氨氮重量，单位曝气生物滤池中天天需去除氨氮重量，单位kg/dkg/d；Q Q天天进入曝气生物滤池废水量，单位天天进入曝气生物滤池废水量，单位m m3 3/d/d；C C氨氮氨氮进出进出N N曝气生物滤池氨氮浓度差，单位曝气生物滤池氨氮浓度差，单位mg/lmg/l；代入数据后，则：代入数据后，则：WW氨氨氮氮=（QCQC氨氨氮氮）1000=1000=4000040000（24-9.624-9.6）1000=5761000=576（kg/dkg/d）取氨氮负荷取氨氮负荷q q氨氮氨氮=0.4kgNH=0.4kgNH3 3-N/m-N/m3 3滤料滤料dd，则所需滤料体积计算以下：，则所需滤料体积计算以下：V V滤料滤料=W=W氨氮氨氮qq氨氮氨氮=5760.4=1440(m=5760.4=1440(m3 3)取滤料层高度取滤料层高度H H滤料滤料=3.0m=3.0m，则，则N N曝气生物滤池截面积曝气生物滤池截面积S S截面截面计算以下：计算以下：S S截面截面=V=V滤料滤料HH滤料滤料=14403=480m=14403=480m2 2 本本设设计计中中将将N N曝曝气气生生物物滤滤池池分分为为8 8格格，则则每每格格截截面面积积为为4808=60m4808=60m2 2，每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为每格截面按正方形布置，则每格尺寸应为7.75x7.75m7.75x7.75m。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第18页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法当滤池总截面积为当滤池总截面积为480 m480 m2 2时，时，水力负荷复核以下：水力负荷复核以下：实际实际q q水力水力=QS=QS截面截面=4000048024=3.47m=4000048024=3.47m3 3/m/m2 2h,h,满足要求。满足要求。为为考考虑虑进进入入滤滤池池废废水水均均匀匀流流过过滤滤料料层层，在在滤滤料料承承托托层层下下部部也也设设计计有有缓缓冲冲配配水水室室，因因为为C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池出出水水水水质质较较稳稳定定，所所以以其其高高度度H H配配水水可可小小些些，普普通通为为1.01.01.2m1.2m，考考虑虑到到滤滤头头和和配配水水室室内内布布水水、布布气气管管安安装装方方便便，以以及及便便于于配配水水室室清清洗洗，本本工工程程取取H H配配水水=1.2m=1.2m，并并在在配配水水室室池池壁壁考考虑虑设设置置检检修修人人孔孔；另另外外，考考虑虑到到滤滤池池反反冲冲洗洗时时滤滤料料膨膨胀胀，在在滤滤料料层层上上部部确确保保有有0.80.81.0m1.0m清清水水区区，本本工工程程取取清清水水区区高高度度H H配配水水=1.0m=1.0m；滤滤池池超超高高取取H H超超高高=0.5m,=0.5m,承承托托层层高高H H承托承托=0.3m=0.3m，则滤池总高为：，则滤池总高为：H=HH=H滤料滤料+H+H配水配水+H+H清水清水+H+H超高超高+H+H承托承托=3.0+1.2+1+0.5+0.3=6m=3.0+1.2+1+0.5+0.3=6m污水在污水在N N曝气生物滤池曝气生物滤池滤料层高度中停留时间滤料层高度中停留时间 t=3.03.47=0.865hr t=3.03.47=0.865hr，第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第19页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法（2 2）N N曝气生物滤池配水系统曝气生物滤池配水系统 N N曝曝气气生生物物滤滤池池配配水水系系统统作作用用与与C/NC/N曝曝气气生生物物滤滤池池相相同同，也也采采取取长长柄柄滤滤头头配配水水，每每平平方方米米布布置置3636个个滤滤头头，开开孔孔比比=1.152%=1.152%，流流量量系系数数=0.8=0.8，每每格格滤池水力负荷滤池水力负荷B B=0.964l/m=0.964l/m2 2ss，则每格滤池中水经过配水系统水头损失为：，则每格滤池中水经过配水系统水头损失为：h h1 1=(B B/)/)2 22g2g1010-6-6=5.5810=5.5810-4-4m m 在在N N曝曝气气生生物物滤滤池池中中，每每格格滤滤池池每每平平方方米米布布置置长长柄柄滤滤头头3636个个，每每个个间间距距为为150mm150mm，其布置示意图及滤头形式可参见，其布置示意图及滤头形式可参见C/NC/N曝气生物滤池设计。曝气生物滤池设计。（3 3）布气系统布气系统 在在N N曝曝气气生生物物滤滤池池设设计计中中，布布气气系系统统包包含含在在滤滤池池正正常常工工作作时时曝曝气气系系统统和和滤池反冲洗时布气系统两部分。滤池反冲洗时布气系统两部分。曝气系统曝气系统 N N曝曝气气生生物物滤滤池池供供氧氧量量包包含含氨氨氮氮硝硝化化需需氧氧量量和和去去除除污污水水中中剩剩下下BODBOD需需氧氧量量两部分。两部分。N N曝曝气气生生物物滤滤池池进进水水中中氨氨氮氮浓浓度度为为24mg/l24mg/l，出出水水氨氨氮氮浓浓度度为为9.6mg/l9.6mg/l，氨氨氮硝化天天需氧量为：氮硝化天天需氧量为：R RN N=Q4.57N=Q4.57N0 0=400004.57(24-9.6)=2632.32kg=400004.57(24-9.6)=2632.32kg第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第20页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法N N曝气生物滤池去除污水中单位重量曝气生物滤池去除污水中单位重量BODBOD需氧量为：需氧量为：RR0 0=0.82SBOD/TBOD+0.32S=0.82SBOD/TBOD+0.32S0 0/TBOD=0.82/TBOD=0.82(31.88-(31.88-12.75)31.8812.75)31.88+0.32(2431.88)=0.733kg+0.32(2431.88)=0.733kg即即去去除除1kgBOD1kgBOD需需要要提提供供0.733kgO0.733kgO2 2，则则N N曝曝气气生生物物滤滤池池天天天天去去除除BODBOD需需提提供供总氧量为：总氧量为：R R0 0=QSBODR=QSBODR0 0=40000(31.88-12.75)100040000(31.88-12.75)10000.733=560.89kg0.733=560.89kg则去除污水中则去除污水中BODBOD需氧量和氨氮部分硝化需氧量（标态）累计为：需氧量和氨氮部分硝化需氧量（标态）累计为：R=RR=R0 0+R+RN N=2632.32+560.89=3193.21kg=2632.32+560.89=3193.21kg当滤池氧利用率为当滤池氧利用率为E EA A=30%=30%时，从滤池中逸出气体中含氧量百分率时，从滤池中逸出气体中含氧量百分率Q Qt t为：为：当当滤滤池池水水面面压压力力P=1.01310P=1.013105 5PaPa，曝曝气气器器安安装装在在滤滤池池水水面面下下H=4.1mH=4.1m深深度度时时，曝气器处绝对压力为：曝气器处绝对压力为：P Pb b=P+9.810=P+9.8103 3H=1.01310H=1.013105 5+9.810+9.8103 34.1=1.415104.1=1.415105 5PaPa第21页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法 则则当当水水温温为为2525时时，清清水水中中饱饱和和溶溶解解氧氧浓浓度度为为Cs=8.4mg/lCs=8.4mg/l，则则2525时时滤滤池内混合液溶解氧饱和浓度平均值池内混合液溶解氧饱和浓度平均值C Csm(25)sm(25)为：为：当水温为当水温为2525时时,C/N,C/N曝气生物滤池实际需氧量曝气生物滤池实际需氧量R R为：为：对对于于城城市市生生活活污污水水，=0.8=0.8，=0.9=0.9，=1=1，而而且且假假定定滤滤池池出出水水溶溶解解氧氧浓度为浓度为4mg/l4mg/l，代入公式后：，代入公式后：第22页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法N N曝气生物滤池总供气量为：曝气生物滤池总供气量为：曝曝气气器器按按每每平平方方米米3636个个布布置置，曝曝气气器器布布置置间间距距为为150mm150mm，则则N N曝曝气气生生物物滤滤池池需需曝曝气气器器数数量量为为n=48036=17280n=48036=17280个个，实实际际每每个个曝曝气气器器供供气气量量为为0.241 0.241 m m3 3/个个hh。反冲洗布气系统反冲洗布气系统N N曝曝气气生生物物滤滤池池反反冲冲洗洗采采取取气气水水联联合合反反冲冲洗洗，反反冲冲洗洗过过程程经经过过HQ-1HQ-1型型长长柄柄滤滤头头完完成成，其其反反冲冲洗洗布布气气系系统统可可参参考考给给水水排排水水设设计计手手册册给给水水快快滤滤池设计。池设计。（4 4）滤料层、承托层）滤料层、承托层 N N曝气生物滤池滤料层、承托层设计可参考曝气生物滤池滤料层、承托层设计可参考C/NC/N曝气生物滤池进行。曝气生物滤池进行。（5 5）滤池出水系统）滤池出水系统N N曝气生物滤池出水系统设计可参考曝气生物滤池出水系统设计可参考C/NC/N曝气生物滤池进行。曝气生物滤池进行。建成后曝气生物滤池全貌见建成后曝气生物滤池全貌见此图此图，运行时曝气效果见，运行时曝气效果见此图此图。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题点击观看点击观看点击观看点击观看第23页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法返返 回回第24页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法返返 回回第25页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法生物膜法7.7.清水池清水池 清清水水池池主主要要用用于于储储存存一一定定量量处处理理后后达达标标水水，以以提提供供各各滤滤池池进进行行反反冲冲洗洗水水源源，每每次次反反冲冲洗洗用用水水量量为为180 180 m m3 3。清清水水池池共共1 1座座，为为钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构，与与生生物物滤滤池池合合建建，长长宽宽高高=7.75m6m6m=7.75m6m6m，有效容积，有效容积200m200m3 3。8 8 反冲洗排水缓冲池反冲洗排水缓冲池 反反冲冲洗洗排排水水缓缓冲冲池池主主要要用用于于储储存存滤滤池池反反冲冲洗洗排排水水，并并经经管管道道均均匀匀排排入入提提升升泵泵房房集集水水池池。反反冲冲洗洗普普通通提提议议在在夜夜里里进进行行，因因为为夜夜里里整整个个系系统统进进水水量量少少，反反冲冲洗洗排排水水进进入入处处理理系系统统不不会会对对系系统统造造成成影影响响。反反冲冲洗洗排排水水缓缓冲冲池池共共1 1座座，为为钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构，与与生生物物滤滤池池合合建建，长长宽宽高高=7.75m6m6m=7.75m6m6m，有有效效容积容积200m200m3 3。第第1212节节 曝气生物滤池设计计算例题曝气生物滤池设计计算例题第26页总目录本章总目录第第7 7章章 污水好氧生物处理污水好氧生物处理生物膜法