曝气生物滤池构造如何(曝气生物滤池工艺流程图)

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一、设计条件

1、进水水质情况

Q=12000m3/d

COD≤60mg/L

BOD5≤30mg/L

总氮TN≤50mg/L(氨氮+亚硝酸盐氮+硝酸盐氮+有机氮)

总凯式氮KN≤40mg/L(氨氮+有机氮)

亚硝酸盐氮、硝酸盐氮:10 mg/L

氨氮25 mg/L

有机氮15 mg/L

2、采用硝化、反硝化生物脱氮工艺时,技术要求

采用硝化、反硝化生物脱氮工艺时,要求BOD5:TN>4,当污水中碳源不足时,需要额外补充。碳源可采用甲醇、乙酸等碳源。投加甲醇作为反硝化碳源时,每1mg硝态氮需投加甲醇的量可按3mg计。

二、工艺流程

外加碳源前置反硝化生物滤池脱氮工艺

三、设计计算

1、反硝化生物滤池(DN池)计算

(1)按反硝化容积负荷法计算

A=W/H0

W=Q*▽CN/(1000*qTN)

式中:

A–滤池总面积(㎡)

W–滤料总体积(m3)

H0—滤料装填高度(m)

▽CN–反硝化滤池进、出水硝酸盐氮浓度差值(mg/L)

Q—设计污水流量(m3/d)

qTN—反硝化容积负荷(KgNO3–N)/m3.d

①进水硝酸氮浓度取最大值:50mg/L,出水取最小5mg/L,则▽CN为45mg/L

②反硝化容积负荷qTN=0.8 KgNO3–N/(m3.d),规范取值范围为(0.8 -1.2)KgNO3–N/(m3.d)

③滤料总体积: W=Q*▽CN/(1000*qTN)=12000*45/(1000*0.8)=675m3

④滤料装填高度:H0=3.5m,规范取值范围为(2.5m-4.5m)

⑤滤池总面积:A=W/H0=675/3.5=193㎡

⑥滤池数量n=2座

⑦单池面积:W0=A/2=193/2=96.5㎡(单池面积<100㎡),符合规范要求。

(2)按空床停留时间计算

A=QT/24q

q= H0/t

式中:

A–滤池总面积(㎡)

QT –设计污水量与消化液回流量之和(m3/d)含

H0—滤料装填高度(m)

t—空床水力停留时间(h),取值范围20-30min

q—滤池水力表面负荷(m3/㎡.h),即滤速(取值范围8.0-10),含回流

①混合液回流比R=μ/1-μ,取值范围100%-400%,取200%

②q—滤池水力表面负荷,取8.0m3/(㎡.h),符合要求

③滤池总面积A=QT/24q =12000*3/(24*8)=187.5㎡

④空床停留时间t= H0/q=0.375h=22.5min(符合要求)

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(3)反硝化生物滤池确定

①反硝化生物滤池面积确定

根据以上两种方法计算滤池面积比较,选用较大者,则反硝化生物滤池总面积为193㎡,取值200㎡,数量2座,单池面积100㎡。

②滤池高度H= H0+h0+h1+h2+h3+h4

H0—滤料装填高度(m)(取值范围2.5-4.0m)

h0—承托层高度(m)(取值范围0.3-0.5m)

h1—缓冲配水区高度(m)(取值范围1.35-1.5m)

h2—清水区高度(m)(取值范围1.0-1.5m)

h3—超高(m) (取值范围0.3-0.5m)

h4—滤板厚度高(m)

设计滤池总高度H=7.0m

③反硝化生物滤池确定

尺寸:10000mm*10000mm*7000mm

数量:2座

结构:钢混

(4)反硝化生物滤池反冲洗设计

(4.1)空气冲洗强度:12-16L/㎡.S

设计采用12L/㎡.S,单池冲洗空气量Q=12*100=1200 L/S=72m3/min

(4.2)水冲洗强度4-6L/㎡.S

设计采用4L/㎡.S,单池冲洗水量Q=4*100=400L/S=1440m3/h

(5)长柄滤头设计

滤板规格:980*980*1000mm,滤头数量:49个/块

滤头总数:100*49*2=9800个

(6)外加碳源设计

反硝化生物滤池每天去除硝酸氮的量为:45*12000/1000=540kg/d

每1mg硝态氮需投加甲醇的量可按3mg计,则甲醇每天的投加量为540kg/d*3=1620kg

2、硝化曝气生物滤池(N池)计算

(1)按硝化容积负荷法计算

A=W/H0

W=Q*▽CTKN/(1000*qNH3-N)

式中:

A–滤池总面积(㎡)

W–滤料总体积(m3)

H0—滤料装填高度(m)

▽CTKN –进、出硝化滤池凯式氮浓度差值(mg/L)

Q—设计污水流量(m3/d)

qNH3-N—硝化容积负荷(KgNH3-N)/m3.d

①进水总凯式氮浓度40mg/L,出水设计8mg/L,则▽CTKN为32mg/L

②硝化容积负荷qNH3-N =0.6 KgNH3-N/(m3.d),规范取值范围为(0.6 -1.0)KgNH3-N/(m3.d)

③滤料总体积W=Q*▽CTKN /(1000*qNH3-N)=12000*32/(1000*0.6)=640m3

④滤料装填高度:H0=3.5m,规范取值范围为(2.5m-4.5m)

⑤滤池总面积:A=W/H0=640/3.5=182㎡

⑥滤池数量n=2座

⑦单池面积:W0=A/2=182/2=91㎡(单池面积<100㎡),符合规范要求。

(2)按空床停留时间计算

A=Q/24q

q= H0/t

式中:

A–滤池总面积(㎡)

Q –设计污水量(m3/d)

H0—滤料装填高度(m)

t—空床水力停留时间(h),取值范围30-45min

q—滤池水力表面负荷(m3/㎡.h),即滤速(取值范围3-12)

①空床停留时间t取40min=0.67h(符合要求)

②滤池水力表面负荷q= H0/t=3.5/0.67=5.2 m3/(㎡.h).符合要求

③滤池总面积A=Q/24q =12000/(24*5.2)=96㎡

④空床停留时间t= H0/q=0.375h=22.5min(符合要求)

(3)反硝化曝气生物滤池确定

①反硝化生物滤池面积确定

根据以上两种方法计算滤池面积比较,选用较大者,则反硝化生物滤池总面积为182㎡,取值190㎡,单池面积95㎡,数量2座。

②滤池高度H= H0+h0+h1+h2+h3+h4

H0—滤料装填高度(m)(取值范围2.5-4.0m)

h0—承托层高度(m)(取值范围0.3-0.5m)

h1—缓冲配水区高度(m)(取值范围1.35-1.5m)

h2—清水区高度(m)(取值范围1.0-1.5m)

h3—超高(m) (取值范围0.3-0.5m)

h4—滤板厚度高(m)

设计滤池总高度H=7.0m

③反硝化曝气生物滤池确定

尺寸:10000mm*9500mm*7000mm

数量:2座

结构:钢混

(4)硝化曝气生物滤池反冲洗设计

(4.1)空气冲洗强度:12-16L/㎡.S

设计采用12L/㎡.S,单池冲洗空气量Q=12*95=1140 L/S=68.4m3/min,风压:58.8Kpa

(4.2)水冲洗强度4-6L/㎡.S

设计采用4L/㎡.S,单池冲洗水量Q=4*95=380L/S=1368m3/h

(5)长柄滤头设计

滤板规格:980*980*1000mm,滤头数量:36个/块

滤头总数:95*36*2=6840个

(6)曝气系统设计

曝气系统采用单孔膜空气扩散器

规格:Φ60*45mm

要求:36个/㎡

总数量:6840个

通气量:0.2-0.3m3/h

曝气量:0.3*6840=2052 m3/h=34.2 m3/min

风压:53.9Kpa

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