AAO脱氮除磷工艺课程设计

课程设计

课程名称水污染控制工程

题目名称A/A/O脱氮除磷工艺课程设计学生学院环境科学与工程学院

专业班级07环境工程（1）班

学号

学生姓名

指导教师

20010 年7 月 6 日

基本原理

厌氧-缺氧-好氧（Anaerobic-Anoxic-Oxic，简称A/A/O或A2/O）工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成，是A1/O与A2/O流程的结合。是20世纪70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺基础上开发出来的。该工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池的前端，以达到反硝化脱氮的目的。工艺流程图如下：

污

出水

污水进入厌氧反应区，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境下释磷，同时转化易降解COD、VFA为PHB，部分氨氮因细胞的合成而去除。污水经过第一厌氧反应器以后进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通畅内回流量为2至4倍原污水量，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除，磷基本无变化。

混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在好氧反应区除进一步降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中的硝态氮回流至缺氧区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。

厌氧-缺氧-好氧工艺可以同时完成有机物的去除、反硝化脱氮、除磷的功能，脱氮的前提是氨氮应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池能完成脱氮的功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

工艺特点

厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同类型的微生物菌群的有机结合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

工艺简单，水力停留时间较短。

SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。

污泥中含磷量高，一般在%以上。

脱氮效果受混合液回流比大小的影响。除磷效果则受回流污泥中挟带溶解氧DO 和硝酸态氧的影响。

设计参数

污水处理量Q：20000m3/d

BOD5污泥负荷Us ：(kgMLSS·d)

回流污泥浓度Xr ：6000mg/L

污泥回流比R ：80%

混合液回流比Ri ：400%

设计计算

反应池设计计算

混合液固体浓度

2667mg/l 60000.810.8Xr R 1R X =⨯⎪⎭

⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 反应池容积

0QS 10000100V 2884.3NX 0.132667

⨯===⨯m 3 水力停留时间

V 2884.3t 0.29d 7h Q 10000

==== 各段水力停留时间和容积

厌氧∶缺氧∶好氧 = 1∶1∶3

t 厌氧= V 厌氧=1153.7m 3

t 缺氧= V 缺氧=1153.7m 3

t 好氧= V 好氧=3661.1m 3

反应池的主要尺寸

设反应池有2组，则V Vd 1442.132

==m 3 设有效水深h = 4 m ，则d d V 1442.13S 360.5h 4

===m3 拟采用廊道式推流反应池，廊宽b = 5 m ，廊道数n = 4个 m 05.364

5721bn S L d =⨯== 3 取L = 40m 校核：

25.145h b == 满足1~2的范围， 85

40b L == 满足5~10的范围 取超高为1m ，则反应池总高H = 5m

（3）反应池进、出水系统设计计算

进水管设计 单池进水流量0.1163600242200002Q Q1=⨯⨯==m 3/s

设流速v=0.8m/s

过水面积145.08

.0116.0v Q1A ===m 2 管径0.43π

4A d ==

m = 430 mm 取进水管管径为DN450 mm 回流污泥管设计 流量09.03600

242200008.02Q R Qr =⨯⨯⨯=⋅=m 3/s 设流速v = 0.8m/s

面积0.120.8

0.09v Qr A ===m 2

管径391mm 0.391m π4A d ===

取回流污泥管管径为DN400mm 进水井设计

进水孔流量()

()0.2083600242200000.812Q R 1Q 2=⨯⨯⨯+=+=m 3/s 设流速v = 0.5m/s

面积0.420.50.208v Q A 2==

=m 2 孔口尺寸取700mm ×600mm

进水井平面尺寸取3000mm ×3000mm

出水堰及出水井设计

出水堰量Q 3等于出水孔流量Q 4

()()0.683600

2422000020.812Q Ri R 1Q3=⨯⨯⨯++=++= m3/s

23

23

3bH 86.1bH 2g 0.42Q ==

设出水堰宽度b = 7m

求得堰上水头H = 0.105m

设出水孔孔口流速v = 0.5m/s

孔口面积 1.360.50.68v Q A 4===

m 2 取A = 1.5m 2 则孔口尺寸为2000mm ×750mm

出水井平面尺寸取3000mm ×3000mm

出水管设计

出水管流量Q5等于出水流量Q3

设管内流速v=0.8m/s

过水面积0.850.8

0.68v Q A 5===m2 管径 1.04m π

4A d == 取出水管管径为DN1100mm 校核流速0.72m/s 1.14

π0.68A'Q5v'2

=⨯==

（4）曝气系统设计计算

污泥产率系数Y 取kgBOD 5

内源代谢系数Kd 取

污泥泥龄取10d

可求剩余污泥量△Xv

()

()533.3kg/d 10100.08120100200000.6θc

K 1Se S Y Q ΔXv 3

d 0=⨯⨯+-⨯⨯=⋅+-=

- 曝气需氧量

()()1595.6kg/d 533.31.420.68

20-10020000 1.42Δ.0.68

S S Q O v e 02=⨯-⨯=--=