氧化沟和SBR工艺工程设计计算书-新建工程多方案比较.xls

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1、氧氧化化沟沟工工艺艺反反应应池池的的工工程程设设计计计计算算基本知识：混合液在沟内的循环速度为0.250.35m/s，以确保混合液呈悬浮状态。污泥回流比60200%，污泥浓度15005000mg MLSS/L沟内氧转移效率为1.52.1kg/(KWh)泥龄：通常1030d，与温度、脱氮、脱磷要求和要求稳定污泥的程度有关。有机负荷：通常0.030.10BOD kg/(kgMLSSd)水力停留时间：对于城市污水，采用数值630h。1外外部部条条件件设设计计规规模模11.1设计规模Qm3/d200001.2日变化系数Kd1.171.3总变化系数KT1.381.4进水BOD5Ljmg/L2001.5进

2、水CODCrCjmg/L1.6进水SSSjmg/L2401.7进水VSSVSjmg/L2001.8进水TNTNjmg/L351.9进水碱度Ajmg/L2501.10出水BOD5Lchmg/L301.11出水CODCrCchmg/L1.12出水SSSchmg/L301.13出水TNTNchmg/L1.14出水氨氮NchmL/g21.15出水硝酸盐SNO3mL/g101.16设计最低水温T151.17溶解氧浓度DOmg/L21.18pH值pH7.21.19污泥指数SVImL/g1001.20氧半常数KO2mg/L2 2 2硝硝化化菌菌生生长长速速率率 1.1硝化菌生长速率d-10.195 1.2最

3、小污泥停留时间cmd5.1 安全系数SF2.5设计污泥停留时间cdd12.79实际取d303 3氧氧化化沟沟体体积积 3.1污泥产率系数Ykg VSS/kg 去除BOD0.5 3.2污泥龄cdd30 3.3污泥内源呼吸系数Knd-10.05 3.4混合液污泥浓度XkgMLVSS/L4 活性系数f0.73.5氧化沟体积Vm372864 4反反硝硝化化所所需需要要增增加加的的体体积积计计算算20时反硝化速率rDNmgNO3-N/(mgVSSd)0.07溶解氧浓度DOmg/L0.2反硝化速率rDNmgNO3-N/(mgVSSd)0.036日产生生物污泥量 Xvsskg/d680生物合成需氮量XNkg

4、/d81.6折合单位体积进水 XNVmg/L4.08反硝化NO3-N量SNO3mg/L18.92所需去除氮量SNO3dkg/d378.4反硝化增加体积Vm337135 5总总体体积积V总m310999设计水力停留时间 HRTh13.20氧化沟宽Bm6深Hm6总长Lm3066 6碱碱度度计计算算，均均以以CaCO3计算氧化总氮的量TNomg/L28.92剩余碱度Almg/L，要求100mg/L1287 7每每组组沟沟需需氧氧量量的的确确定定速率常数kd-10.22需氧量O2kg/d4849水质修正系数0.850.95压力修正系数p1饱和溶解氧浓度20mg/L9.17设计温度25mg/L8.4标准

5、状态需氧量SORkg/h3248 8回回流流污污泥泥量量计计算算污泥沉降指数SVI1001Xrmg/L10000回流污泥量m3/d12533回流比R62.7%剩余污泥量Xkg/d1171用不到用不到按最低温度计算池容和曝气量以满足冬季需要按污泥指数取值附表取值一般取0.452.0mg/L=0.47*e0.098(T-15)*Nch/(Nch+100.051T1.158)*DO/(DO+KO210.833*(7.2-pH)cm=1/安全系数，与水温、进出水水质、水量等因素有关，通常取23cd=SF*cm见E38对于城市污水，取0.30.5如考虑污泥稳定，取30d左右对城市污水，Kn取0.030.

6、10d-1考虑脱氮时，X取2.53.5kg VSS/Lf=MLVSS/MLSSV=YQ(So-Se)cd/f*X(1+Kncd)20时取0.07氧氧化化沟沟工工艺艺反反应应池池的的工工程程设设计计计计算算基本知识：混合液在沟内的循环速度为0.250.35m/s，以确保混合液呈悬浮状态。泥龄：通常1030d，与温度、脱氮、脱磷要求和要求稳定污泥的程度有关。rDN=rDN*1.09(T-20)*(1-DO)Xvss=Q*(SoSe)*(Y/(1+Kn）XN=0.12*XvssXNVXN*1000/QSNO3=TNj-TNch-XNV-SNO3SNO3d=SNO3*Q/1000V=SNO3/(X*r

7、DN)V总=V+VL=V总/(B*H)TNo=TNjTNchXnvAl=Aj+3.57*SNO3+0.1*(BODjBODch)7.14*TNoO2=Q(SoSe）/（1-e-kt)1.42Xvss+4.5*Q(NoNe）0.56Xvss2.6QNO3SOR=C20O2/(pC25C）*1.024（25-20）Xr=106/SVIQ=Q(X-S)/(XrX) R=Q/Q，通常60200%X=QSY/f*(1+Kncd）+X1QXeQ连连续续或或间间歇歇进进水水的的SBRSBR工工艺艺反反应应池池的的工工程程设设计计计计算算计算项目：10000m3/d城市污水处理工程多方案比较资料来源：武汉市海

8、利水业环保有限公司(2005/07)序号计算项目符号单位举例数据方案 3本计算书由 海海利利环环保保 根据给水排水Vol.31天津市政和华北市政“推荐一种新的SBR工艺设计计算方法”整理、编制，并由本公司完成其他的计算项目。1外外部部条条件件论文原例 选用旋转式滗水器1.1设计规模Qm3/d5000010000250001.2日变化系数Kd1.171.21.21.3总变化系数KT1.381.421.51.4进水BOD5Ljmg/L1501854001.5进水CODCrCjmg/L33030011001.6进水SSSjmg/L2001832001.7进水TNNjmg/L3534351.8出水BO

9、D5Lchmg/L2020201.9出水CODCrCchmg/L1001001001.10出水SSSchmg/L2020201.11出水TNNchmg/L1515201.12设计最低水温T1012121.13污泥指数SVImL/g1501601502 2选选定定参参数数2.1周期时长TCh6662.2周期数N次/天4442.3反应时间TFh4442.4沉淀时间Tsh1112.5滗水时间Tchh1112.6池水深度Hm54.552.7安全高度Hfm0.70.80.82.8保护层水深Hpm0.250.10.23 3计计算算污污泥泥量量3.1设计水量Qdm3/d5850012000300003.2好

10、氧泥龄CNd7.48.04.83.3 反应泥龄试算值CFd11.010.04.63.3反应泥龄CFd11.010.14.63.4缺氧泥龄CDd3.62.1-0.23.5总泥龄Cd16.515.16.93.6污泥产率系数YkgSS/kgBOD51.1480.9450.7763.7反应池污泥总量STkg144133.528246612884 4计计算算反反应应池池池池容容4.1给定最高日最高时流量Qhm3/h288055615004.2实际沉淀时间Tsh1.831.831.834.3反应池池容(间歇进水)Vm349137944322885反应池池容(连续进水)Vm3457738803212985

11、5其其他他参参数数5.1缺氧反应时段TDh1.30.8-0.25.2好氧反应时段TOh2.73.24.25.3间歇进水滗水深度Hm1.761.591.97连续进水滗水深度Hm1.571.421.765.4高水位时污泥浓度NWTg/L2.932.992.685.5低水位时污泥浓度NWLg/L4.524.634.415.6污泥负荷FWkgBOD5/kgMLSSd0.0910.1180.2945.7水力停留时间th20.218.918.35.8间歇进水方式池数选择n格6 63 34 45.9单池容积Vim38189314857215.10单池面积Fim2163869911445.11单池贮水容积Vi

12、m32880111222505.12计算最低水位HLm3.242.913.035.13计算最低泥位Hsm2.292.012.035.14单池宽度Bm16.515.3016.905.15单池长度Lm99.145.7067.705.16方形池实际总面积Asm29827209845775.17方形池实际总体积Vsm35699910698302055.18池子超高H1m0.80.61.65.19池子总深度HZm5.85.16.65.20单池进水流量Qjm3/h144055611255.21单池设滗水器台数nb台1125.22单台滗水器流量Qbm3/h2880111211255.23排水沟沟底比池底高H

13、0m1.202.2102.2105.24排水终了前排水沟水深m0.600.1800.1805.25最大水头Hmaxm3.202.1102.6105.26最小水头Hminm1.40.5200.6445.27单台滗水器流量要求Qam3/h3168122312385.28滗水器选型ModHLB1223-0.44-1.8/4.5-500PAXB1223XB12246 6生生物物选选择择器器与与回回流流6.1占反应池体积之比P%21.8%14.0%-2.9%6.2生物选择器单池体积V1m31789440-1636.3生物选择器单池长度L1m21.76.39-1.936.4回流比R%30%30%30%6.

14、5回流时间TRh2.02.02.06.6回流泵设计流量QRm3/s0.060.0230.0476.7回流泵设计扬程HRmH2O6.05.55.56.8回流泵同时运行台数nR台1116.9回流泵备用台数nR1台0006.10单台回流泵设计流量QR1m3/s0.0600.0230.0476.11回流泵有效功率NckW3.51.22.56.12回流泵综合效率Z%68.0%61.5%61.5%6.13回流泵需配电机功率NbkW5.22.04.16.14回流泵配电机额定功率NekW5.52.22.27剩余污泥与排出7.1污泥增值系数a0.70.70.77.2污泥自身氧化率b0.040.040.047.3

15、每天污泥净产量SGwkg/d8731187188417.4去除每千克BOD产泥量xkg/kgBOD0.2620.3610.5647.5剩余污泥排出浓度NW1g/L8.08.08.07.6每天排剩余污泥体积VSGm3/d109123411057.7单池周期排泥体积Vsim34519697.8每次排泥时间Tpmin1010.011.07.9剩余污泥泵设计流量Qsm3/s0.0760.0320.1057.10剩余污泥泵设计扬程HsmH2O9.08.08.07.11剩余污泥泵选用台数ns台1117.12单台泵设计流量Qs1m3/s0.0760.0320.1057.13剩余污泥泵有效功率NckW6.72

16、.58.27.14剩余污泥泵综合效率Z%74.1%68.4%68.4%7.15剩余泵需配电机功率NbkW9.03.712.07.16剩余泵配电机额定功率NekW114.05.08耗氧量计算8.1每天去除BOD的量BODkg/d76051980114008.2碳的氧当量a1.4661.4662.4668.3每天去除总氮的量NHkg/d11702284508.4活性污泥含氮量P%12.5%12.5%112.5%8.5氨氮的氧当量b4.64.64.68.6细菌细胞的氧当量c1.421.421.428.7反消化回收氧系数d2.902.902.908.8反消化氨氮量NOkg/d0008.9每天排出的活性

17、污泥量Vsskg/d199271464278.10设计需氧量AORkg/d125562527-122068.11去除每千克BOD耗氧量Rokg/kgBOD1.651.28-1.078.12折算为20标准供气量8.13曝气器氧转移效率E%20%20%20%8.14气泡离开水面的氧百分比Ot%17.5%17.5%17.5%8.15曝气器的安装高度H1m0.500.500.508.16当地大气压P0Pa1013001013001013008.17曝气器的绝对压力PbPa1454001405001454008.18设计最低水温下氧饱和度Csmg/L11.2010.7810.788.19氧的平均浓度Cs

18、mmg/L12.7111.9812.2420下的氧平均浓度Csm(T0)mg/L10.3310.1110.338.20表面活性剂的影响系数k10.850.850.858.21含盐量的影响系数k20.900.900.908.22当地大气压的影响系数k31.001.001.008.23污水实际溶解氧浓度Clmg/L2.002.002.008.24标准供气量换算系数K1.571.591.588.25标准供气量SORkgO2/d196994011-192838.26标准供气量Gsm3/d35177171623-3443338.27气水比6.015.97-11.488.28去除每千克BOD供气量Vom3

19、/kg46.336.2-30.29曝气设备选择9.1鼓风曝气设备选择9.1.1每天曝气的总时间Tbh9648649.1.2单池最大曝气量Qbm3/h36641492-53809.1.3单只曝气器曝气量Qjm3/h个3.03.03.09.1.4单只曝气器服务面积Fjm2/个0.70.70.79.1.5按曝气量选单池数量na1个1527622-22429.1.6按服务面积选单池数量na2个3250138822709.1.7实际单池选取曝气器数量na个3250138822709.1.8实际选用曝气器总数nz个19500416490809.1.9最多同时曝气的池数nb座4239.1.10 最大曝气量Q

20、maxm3/h146572984-161419.1.11 曝气管网阻力损失hm1.201.201.209.1.12 曝气管网漏风系数k40.100.100.109.1.13 曝气设备的风压hm6.205.706.20鼓风机风压（0.5m安全）6.709.1.14 鼓风机计算风量Qkm3/h161233283-177559.1.15 鼓风机运行台数nb台6229.1.16 鼓风机备用台数nc台2119.1.17 单台鼓风机计算风量Qjm3/h26871641-88779.1.18 单台鼓风机有效功率NjkW45.3525.47-149.839.1.19 总效率e%0.690.630.639.1.

21、20 配套电机计算功率NdkW66.0940.43-237.839.1.21 配套电机额定功率NekW7545469.1.22 鼓风机装机功率NzkW6001351389.2潜水射流曝气机选择9.2.1每天曝气的总时间Tbh9648649.2.2单池最大曝气量GbkgO2/h205.283.6-301.39.2.3单台曝气机设计流量QjkgO2/h24.513.313.39.2.4单台曝气机服务面积Fjm2200.0100.0100.09.2.5按曝气量选单池台数nb1台97-259.2.6按服务面积选单池台数nb2台87119.2.7实际选取曝气机台数nb台97119.2.8曝气机的有效功率

22、NjkW5.542.61-6.669.2.9总效率e%61.7%35.3%35.3%9.2.10 配套电机计算功率NdkW8.987.40-18.879.2.11 配套电机功率NekW117.58.59.2.12 曝气机总台数nz台5421449.2.13 曝气机装机功率NzkW594158374特别说明：自第5.9项及其后的计算方法系 海海利利环环保保 数据。HLB型滗水器型号、意义见: 海利环保网站-滗水器-选型方法-术语与定义计算人：计算公式或备注按最低温度计算池容和曝气量以满足冬季需要按污泥指数取值附表取值一个完整周期的时间每天单池最多运行周期次数仅指反应池反应阶段的时间仅指沉淀池(亦

23、反应池)沉淀阶段的时间仅指沉淀池(亦反应池)滗水阶段的时间本表以池底顶面标高为0.000为相对高程基准预留堰口至污泥界面的高度,以防止污泥被带出堰口淹没深度,以防止浮渣被带出Qd=KdQCN=3.4F1.10315-T 其中： BOD51200kg/d,F=1.8; BOD5 6000kg/d,F=1.45)CF=CN/(1-2.9Nd/(0.75Lj*OVc)式中：Nd=Nj-0.05(Lj-Lch)-NCHOVc=0.56+0.151.072T-15/(0.67/CN+0.171.072T-15)OVc=0.56+0.151.072T-15/(1/CF+0.171.072T-15)CD=C

24、F-CNC=CFTC/TFY=K(0.75+0.6Sj/Lj-0.8*0.17*0.75CF1.072T-15 /(1+0.17CF1.072T-15); 其中：K=0.90.95ST=QdCY(Lj-Lch)/1000Ts=Ts+Tch-1/6V=STSVIHf+Hp+(Hf+Hp)2+62400QhHTs/(STSVI N)1/2/(1300Ts)连连续续或或间间歇歇进进水水的的SBRSBR工工艺艺反反应应池池的的工工程程设设计计计计算算本计算书由 海海利利环环保保 根据给水排水Vol.31天津市政和华北市政“推荐一种新的SBR工艺设计计算方法”整理、编制，并由本公司完成其他的计算项目。V

25、=STSVIHf+Hp+(Hf+Hp)2+62400QhHTs(1-Tch/Tc) /(STSVIN)1/2/(1300Ts)TD=TF/(1+CN/CD)TO=TF-TDH=24QhH/(NV)H=24QhH/(NV)(1-Tch/TC)NWT=ST/VNWL=STH/(VHL), 指刚进水时曝气混合的浓度FW=Lj/CY(Lj-Lch)TC/TFt=24V/Qd尽可能同时满足：（1）n2（2）n=k1TC（3）n=k2Tc/Tch（4）n=k3Tc/ToVi=V/nFi=Vi/HVi=ViH/HHL=H-HHs=H-Hp-H-Hf按方形池分割方案：B=(Fi/n)1/2L=Fi/BAs=n

26、BL, 未考虑隔墙面积Vs=AsHz, 未考虑隔墙体积H1取0.60.8mHz=H+H1Qj=Vi/2，进水时间按2h计算Qb=Vi/(nbTch)根据工程条件确定排水沟沟底高程后即得到H0根据排水沟坡度和滗水流量计算确定Hmax=H-H0-(沟底比池底低时:Hmax=H+H0-)Hmin=Hmax-HQa=(1+10%)Qb, 按规定设备能力富裕10%HLB、FT、XB分别代表浮动式、浮筒式、旋转式的滗水器 论论文文例例子子：6池池运运行行状状态态排排布布图图按反应池与沉淀池合建方式（一体化池）甲乙丙丁戊己P=100CD/C1进水V1=PVi2进水L1=PL，宽度与反应池相同3进水 可根据工

27、艺的差异选取恰当的回流比4进水指每周期运转时间，一般与进水时间相同5进水QR=R*Qj/(3600TR)6进水 需经阻力计算确定7进水进水指单池运行台数8进水进水指单池备用台数9进水进水QR1=QR/nR10进水进水Nc=1000QR1*HR/10211进水进水曝气将泵效率和电机效率相乘得到综合效率12进水进水曝气Nb=Nc/Z13进水进水曝气按电机产品功率参数选择或与回流泵配套购置14进水进水曝气15进水进水沉淀 0.50.716进水进水滗水 0.040.117进水进水曝气 SGw=ST/C18进水进水曝气 x=a-b/Fw19进水进水曝气 根据污泥性质确定20进水进水曝气VSG=SGw/N

28、W121进水进水沉淀 Vsi=VSG/(nN)22进水进水滗水 一般在排水后期排泥23进水进水曝气Qs=Vsi/(60Tp)24进水进水曝气 需经阻力计算确定次1进水进水曝气指单池运行台数次2进水进水曝气Qs1=Qs/ns次3进水进水沉淀 Nc=1000Qs1*Hs/102次4进水进水滗水将泵效率和电机效率相乘得到综合效率次5进水进水曝气Nb=Nc/Z次6进水进水曝气按电机产品功率参数选择或与回流泵配套购置次7进水进水曝气次8进水进水曝气 BOD=Qd(Lj-Lch)/1000次9进水进水沉淀 根据污水性质试验确定，或参照同类项目取值次10进水进水滗水3池池运运行行状状态态排排布布图图根据污水

29、性质试验确定，或参照同类项目取值甲乙丙1进水2进水不考虑反消化回收的氧3进水Vss=xBOD4进水 AOR=aBOD+bNH-(c+pb)Vss-dNO5进水曝气 Ro=AOR/BOD6进水曝气 7进水曝气8进水曝气Ot=21(1-E)/79+21(1-E)9进水沉淀 10进水滗水11进水曝气 Pb=P0+9800(H-H1)12进水曝气 根据含氧量与温度关系表选取或插值法求取13进水曝气Csm=Cs(Pb/202600+100Ot/42)14进水曝气Csm=9.1(Pb/202600+100Ot/42)15进水沉淀 选取范围：0.80.8516进水滗水 选取范围：0.90.9717进水曝气

30、当地大气压与标准大气压的比值18进水曝气一般要求的DO值19进水曝气K=Csm(T0)/1.02(T-T0)k1k2k3Csm(T)-Cl,T0=2020进水曝气SOR=KAOR21进水沉淀 Gs=SOR/(0.28E)，换算为空气量22进水滗水 Gs/Qd,一般要求大于323进水曝气Vo=Gs/BOD24进水曝气曝气曝气Tb=NnTF沉淀Qb=Gs/Tb滗水na1=Qb/(0.8Qj)，考虑20%富裕量na2=Fi/(0.72Fj)，无曝气盲区时利用率为72%MAX(na1,na2)排列如右图示Qmax=nbQb根据供气管路和曝气器计算确定k4=0.050.1h=H+h富裕扬程0.30.5米

31、Qk=Qmax(1+k4)Qj=Qk/nbNj=9.8QjH/3600将鼓风机效率和电机效率相乘得到综合效率Nd=Nj/e按电机产品功率参数选择或鼓风机配套电机功率Tb=NnTFGb=SOR/Tb按产品性能选择按产品性能选择nb1=Gb/(0.9Qj), 考虑10%的富裕能力nb2=Fi/(0.9Fj), 考虑10%的富裕能力MAX(nb1,nb2)Nj=9.8GsH/(3600nbTb)将机械效率和电机效率相乘得到综合效率Nd=Nj/e按电机产品功率参数选择或曝气机配套电机功率nz=nnb表表1 1：只只去去除除含含碳碳有有机机物物时时最最小小泥泥龄龄和和建建议议泥泥龄龄污水处理厂规模BOD

32、51200kg/dBOD56000kg/d最小泥龄/d54建议泥龄/d65表表2 2：要要求求硝硝化化时时最最小小泥泥龄龄和和建建议议泥泥龄龄污水处理厂规模BOD51200kg/dBOD56000kg/d设计水温/101214101214最小泥龄/d108.26.886.65.4建议泥龄/d119.27.897.66.4表表3 3：降降解解含含碳碳有有机机物物单单位位耗耗氧氧量量OvcOvc（kgO2/kgBOD5）T/泥龄CF(d) 45689101214161820 80.820.860.900.960.991.011.051.081.111.141.16 90.830.880.910.9

33、81.001.031.071.101.131.151.17 100.850.890.930.991.021.041.081.111.141.161.18 110.860.910.941.011.031.061.101.131.151.181.20 120.870.920.961.021.051.071.111.141.171.191.21 130.890.940.971.041.061.091.121.161.181.201.22 140.900.950.991.051.081.101.141.171.191.211.23 150.920.971.011.071.091.121.151.181

34、.211.231.24 注：CODj/Lj2.2时有效。25 1.201.211.221.231.241.251.261.27表表3 3：降降解解含含碳碳有有机机物物单单位位耗耗氧氧量量OvcOvc（kgO2/kgBOD5）泥龄CF(d)德德国国ATVATV标标准准SVISVI设设计计值值处理目标SVI（mL/g） 工业废水影响小工业废水影响大无硝化100150120180硝化（及反硝化）100150120180污泥稳定75120120150附：常压（0.1Mpa）下水中溶解氧的含量与温度的理论关系：温度（）110202530405060 含量（mg/L）14.511.29.178.47.56

35、.44.73.8708090 3.82.81.7附：常压（0.1Mpa）下水中溶解氧的含量与温度的理论关系：Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机技术数据型号额定功率(kW)效率(%) Y801-20.7575 Y802-21.177 Y90S-21.578 Y90L-22.282 Y100L-23.082 Y112M-24.085.5 Y132S1-25.585.5 Y132S2-27.586.2 Y160M1-21187.2 Y160M2-21588.2 Y160L-218.589 Y180M-22289 Y200L1-23090 Y200L2-23790.5 Y220M-24591.5 Y250M-25591.5 Y280S-27591.5 Y280M-29092 Y310S-211092.5 Y315M1-213293 Y315M2-216093.5