ICEAS工艺是SBR的一种改良工艺,计算过程参照瓦房店市污水处理厂设计计算,水量按近期最高日平均时流量设计,以保证污水的处理效果,增大处理效果可靠性。
1.设计参数
进水COD=350mg/L(考虑一级去除20%),BOD5=150mg/L(考虑一级去除20%),SS=150mg/L(考虑一级去除40%),NH3-N=35mg/L,TP=3.5mg/L。
要求二级出水:BOD5=20mg/L,SS=20mg/L,NH3-N<8mg/L,TP<1.0mg/L。
2.设计计算
(1)每日去除的BOD5量。近期最高日平均时流量Q=9900m3/d,污水去除的BOD5为L'=150—20=130(mg/L)=0.13(kg/m3),则平均日去除BOD5为F=QL'=9900×0.13=1287(kg/d)。
(2)污泥负荷F/M采用0.07kg BOD5/(kg MLVSS·d)。
(3)混合液挥发性悬浮固体:
(4)污泥指数SVI取100。
(5)MLVSS/MLSS采用0.75,则
相当于为4000mg/L。
(6)沉淀结束时,污泥所占容积:
(7)ICEAS反应池的座数,近期设计为2座反应池,远期增加一座,污泥层高h为2.00m,则反应池面积S=V/h=2451.4/2.00=1362m2。
每座面积为613m2。
(8)ICEAS反应池的尺寸,反应池有效容积为
池体长宽比采用2.7,则反应池长42m,宽15m。其中预反应区长5m,主反应区长37m。污泥层高2.00m,缓冲层高1.00m,滗水高度为1.30m,超高0.70m,反应池的总高度为5.00m。其最高水位为4.30m,最低水位为3.00m。
ICEAS反应池的单池尺寸为L×B×H=42m×15m×5.0m。
单池有效容积为
则水力停留时间为
(9)ICEAS反应池的工作周期。设计常规周期为5个/24h,每个周期为4.8h。其中:搅拌0.8h,曝气2.0h,沉淀1.0h,滗水1.0h。在滗水的同时进行排泥,滗水1h结束,排泥0.5h结束。
(10)剩余污泥量W:
1)降解BOD生成污泥量:
2)内源呼吸分解泥量:
3)不可生物降解和惰性悬浮物量(NVSS)。该部分占总TSS的50%。
4)剩余污泥量:
每日生成活性污泥量:
5)湿污泥量(剩余污泥含水率P=99.2%):
6)泥龄θc
(11)需氧量计算。
1)需氧量。以1kg BOD消耗2.0kg O2计
每池每周期的需氧量为
曝气时间为2.0h,每小时的需氧量为
采用网状膜型微孔空气扩散器,敷设于池底,距池底0.20m,淹没深度H=4.10m,计算温度为30℃,氧转移效率EA=20%。(www.daowen.com)
式中 Csb——鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度平均值;
Cs——在大气压力条件下,氧的饱和度。
空气扩散装置出口处的绝对压力
气泡离开池面时氧的百分比
确定20℃和30℃的氧饱和度:Cs(20)=9.17mg/L;Cs(30)=7.63mg/L。
鼓风曝气池20℃时脱氧清水的需氧量:
曝气池供气量为:
每池采用2台鼓风机,1用1备,则每台鼓风机的供气量为:G'S=55.56m3/min。
选C80—1.35型鼓风机,流量为80m3/min,每台电动机功率为68kW。
(12)曝气系统设计。
1)所需空气压力p(相对压力):
式中 h1+h2——供风管道沿程与局部阻力之和,取0.2m;
h3——曝气器淹没水头;
h4——曝气器阻力,取0.4m;
Δh——富余水头,取0.5m。
2)曝气器数量计算(以单组反应器计算)。按供氧能力计算所需曝气器个数:式中 h1——按供氧能力所需的曝气器个数,个;
qc——曝气器标准状态下,与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力,kg O2/(h·个)。
采用微孔曝气器,参照有关手册,工作水深4.3m,在供风量1~3m3/(h·个)时,曝气器氧利用率EA=20%,服务面积0.3~0.75m2,充氧能力qc=0.14 kg O2/(h·个),取服务面积0.5m2,则微孔曝气器个数
以微孔曝气器服务面积进行校核:
符合要求。
(13)供风管道计算。
1)供风管道。供风干管采用枝状布置。
流量
流速
管径
取干管管径为DN500mm。
2)支管(不气横管)。每组曝气池设6根布气横管,流量为0.154m3/s,取支管管径为DN200mm。
(14)上清液排出装置。污水进水量Qs=114.6×86.4=9900(m3/d),池数n=2,周期数N=5,排除时间TD=1h,每一池的排出负荷为
每池设1台排出装置,选用自浮力式滗水器。
(15)剩余污泥排除设备。每池每天剩余污泥201.56/2=100.78m3/d=4.20m3/h,若每4.8h排一次泥,每次排30min,则
选一台50 WQ42—9—2.2型潜污泵,流量40m3/h,扬程9m,电机功率为2.2kW。
ICEAS工艺设计如图6-14所示(见书后插图)。
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