精制陶粒濾料生產廠家曝氣生物濾池設計計算

　　精制陶粒濾料廠家曝氣生物濾池設計計算。

　　一、設計條件

　　1、進水水質情況

　　Q=12000m³/d

　　COD≤60mg/L

　　BOD5≤30mg/L

　　總氮TN≤50mg/L(氨氮+亞硝酸鹽氮+硝酸鹽氮+有機氮)

　　總凱式氮KN≤40mg/L(氨氮+有機氮)

　　亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮：10 mg/L

　　氨氮25 mg/L

　　有機氮15 mg/L

　　2、采用硝化、反硝化生物脫氮工藝時，技術要求

　　采用硝化、反硝化生物脫氮工藝時，要求BOD5:TN>4，當污水中碳源不足時，需要額外補充。碳源可采用甲醇、乙酸等碳源。投加甲醇作為反硝化碳源時，每1mg硝態氮需投加甲醇的量可按3mg計。

　　二、工藝流程

　　外加碳源前置反硝化生物濾池脫氮工藝

　　三、設計計算

　　1、反硝化生物濾池(DN池)計算

　　(1)按反硝化容積負荷法計算

　　A=W/H0

　　W=Q*▽CN/(1000*qTN)

　　式中：

　　A--濾池總面積(㎡)

　　W--濾料總體積(m³)

　　H0---濾料裝填高度(m)

　　▽CN--反硝化濾池進、出水硝酸鹽氮濃度差值(mg/L)

　　Q—設計污水流量(m³/d)

　　qTN—反硝化容積負荷(KgNO3--N)/m³.d

　　①進水硝酸氮濃度取最大值：50mg/L,出水取最小5mg/L,則▽CN為45mg/L

　　②反硝化容積負荷qTN=0.8 KgNO3--N/(m³.d)，規范取值范圍為(0.8 -1.2)KgNO3--N/(m³.d)

　　③濾料總體積： W=Q*▽CN/(1000*qTN)=12000*45/(1000*0.8)=675m³

　　④濾料裝填高度：H0=3.5m，規范取值范圍為(2.5m-4.5m)

　　⑤濾池總面積：A=W/H0=675/3.5=193㎡

　　⑥濾池數量n=2座

　　⑦單池面積：W0=A/2=193/2=96.5㎡(單池面積<100㎡)，符合規范要求。

　　(2)按空床停留時間計算

　　A=QT/24q

　　q= H0/t

　　式中：

　　A--濾池總面積(㎡)

　　QT –設計污水量與消化液回流量之和(m³/d)含

　　H0---濾料裝填高度(m)

　　t—空床水力停留時間(h)，取值范圍20-30min

　　q—濾池水力表面負荷(m³/㎡.h)，即濾速(取值范圍8.0-10)，含回流

　　①混合液回流比R=μ/1-μ,取值范圍100%-400%，取200%

　　②q—濾池水力表面負荷，取8.0m³/(㎡.h)，符合要求

　　③濾池總面積A=QT/24q =12000*3/(24*8)=187.5㎡

　　④空床停留時間t= H0/q=0.375h=22.5min(符合要求)

　　(3)反硝化生物濾池確定

　　①反硝化生物濾池面積確定

　　根據以上兩種方法計算濾池面積比較，選用較大者，則反硝化生物濾池總面積為193㎡，取值200㎡，數量2座，單池面積100㎡。

　　②濾池高度H= H0+h0+h1+h2+h3+h4

　　H0---濾料裝填高度(m)(取值范圍2.5-4.0m)

　　h0---承托層高度(m)(取值范圍0.3-0.5m)

　　h1---緩沖配水區高度(m)(取值范圍1.35-1.5m)

　　h2---清水區高度(m)(取值范圍1.0-1.5m)

　　h3---超高(m) (取值范圍0.3-0.5m)

　　h4---濾板厚度高(m)

　　設計濾池總高度H=7.0m

　　③反硝化生物濾池確定

　　尺寸：10000mm*10000mm*7000mm

　　數量：2座

　　結構：鋼混

　　(4)反硝化生物濾池反沖洗設計

　　(4.1)空氣沖洗強度：12-16L/㎡.S

　　設計采用12L/㎡.S，單池沖洗空氣量Q=12*100=1200 L/S=72m³/min

　　(4.2)水沖洗強度4-6L/㎡.S

　　設計采用4L/㎡.S，單池沖洗水量Q=4*100=400L/S=1440m³/h

　　(5)長柄濾頭設計

　　濾板規格：980*980*1000mm,濾頭數量：49個/塊

　　濾頭總數：100*49*2=9800個

　　(6)外加碳源設計

　　反硝化生物濾池每天去除硝酸氮的量為：45*12000/1000=540kg/d

　　每1mg硝態氮需投加甲醇的量可按3mg計，則甲醇每天的投加量為540kg/d*3=1620kg

　　2、硝化曝氣生物濾池(N池)計算

　　(1)按硝化容積負荷法計算

　　A=W/H0

　　W=Q*▽CTKN/(1000*qNH3-N)

　　式中：

　　A--濾池總面積(㎡)

　　W--濾料總體積(m³)

　　H0---濾料裝填高度(m)

　　▽CTKN –進、出硝化濾池凱式氮濃度差值(mg/L)

　　Q—設計污水流量(m³/d)

　　qNH3-N—硝化容積負荷(KgNH3-N)/m³.d

　　①進水總凱式氮濃度40mg/L,出水設計8mg/L,則▽CTKN為32mg/L

　　②硝化容積負荷qNH3-N =0.6 KgNH3-N/(m³.d)，規范取值范圍為(0.6 -1.0)KgNH3-N/(m³.d)

　　③濾料總體積W=Q*▽CTKN /(1000*qNH3-N)=12000*32/(1000*0.6)=640m³

　　④濾料裝填高度：H0=3.5m，規范取值范圍為(2.5m-4.5m)

　　⑤濾池總面積：A=W/H0=640/3.5=182㎡

　　⑥濾池數量n=2座

　　⑦單池面積：W0=A/2=182/2=91㎡(單池面積<100㎡)，符合規范要求。

　　(2)按空床停留時間計算

　　A=Q/24q

　　q= H0/t

　　式中：

　　A--濾池總面積(㎡)

　　Q –設計污水量(m³/d)

　　H0---濾料裝填高度(m)

　　t—空床水力停留時間(h)，取值范圍30-45min

　　q—濾池水力表面負荷(m³/㎡.h)，即濾速(取值范圍3-12)

　　①空床停留時間t取40min=0.67h(符合要求)

　　②濾池水力表面負荷q= H0/t=3.5/0.67=5.2 m³/(㎡.h).符合要求

　　③濾池總面積A=Q/24q =12000/(24*5.2)=96㎡

　　④空床停留時間t= H0/q=0.375h=22.5min(符合要求)

　　(3)反硝化曝氣生物濾池確定

　　①反硝化生物濾池面積確定

　　根據以上兩種方法計算濾池面積比較，選用較大者，則反硝化生物濾池總面積為182㎡，取值190㎡，單池面積95㎡，數量2座。

　　②濾池高度H= H0+h0+h1+h2+h3+h4

　　H0---濾料裝填高度(m)(取值范圍2.5-4.0m)

　　h0---承托層高度(m)(取值范圍0.3-0.5m)

　　h1---緩沖配水區高度(m)(取值范圍1.35-1.5m)

　　h2---清水區高度(m)(取值范圍1.0-1.5m)

　　h3---超高(m) (取值范圍0.3-0.5m)

　　h4---濾板厚度高(m)

　　設計濾池總高度H=7.0m

　　③反硝化曝氣生物濾池確定

　　尺寸：10000mm*9500mm*7000mm

　　數量：2座

　　結構：鋼混

　　(4)硝化曝氣生物濾池反沖洗設計

　　(4.1)空氣沖洗強度：12-16L/㎡.S

　　設計采用12L/㎡.S，單池沖洗空氣量Q=12*95=1140 L/S=68.4m³/min，風壓：58.8Kpa

　　(4.2)水沖洗強度4-6L/㎡.S

　　設計采用4L/㎡.S，單池沖洗水量Q=4*95=380L/S=1368m³/h

　　(5)長柄濾頭設計

　　濾板規格：980*980*1000mm,濾頭數量：36個/塊

　　濾頭總數：95*36*2=6840個

　　(6)曝氣系統設計

　　曝氣系統采用單孔膜空氣擴散器

　　規格：Φ60*45mm

　　要求：36個/㎡

　　總數量：6840個

　　通氣量：0.2-0.3m³/h

　　曝氣量：0.3*6840=2052 m³/h=34.2 m³/min

　　風壓：53.9Kpa

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