环境工程课程设计全解

环境工程课程设计

课题名称：A2/O活性污泥法中核心构筑物池设计

院系：

得分：

完成时间： 2015 年 7月 4 日

1.A2/O活性污泥法中核心构筑物池设计

设计条件：

某城区拟采用活性污泥法中的A2/O工艺处理其生活污水，

设计生活污水流量为80000m3/d；

进水水质：BOD

为250mg/L，TP为4 mg/L，SS为250 mg/L，COD为450

5

mg/L ，TN为20 mg/L。

为20mg/L，COD为60 mg/L ,TP为0.5 mg/L，SS 出水水质要求：BOD

5

为20 mg/L，TN为5 mg/L。

排放标准：（GB8978-1996）《污水综合排放标准》

设计要求：

(1)掌握A2/O法二级污水处理厂主要构筑物的设计计算及计算机绘图方法，主要包括格栅、污泥泵房、沉砂池、初沉池、A2/O池、二沉池、污泥浓缩池、以及高程的计算.

(2)确定格栅、污泥泵房、沉砂池的尺寸。

(3)绘制沉砂池的平面布置图和剖面图。

A2/O工艺流程的优点

①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面

积少于其它的工艺。

②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。

③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。

A2/O工艺流程的缺点：

①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。

②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。

③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。

主要特点：

①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。

③处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD 得去除率也在 85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。

④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。

⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。

⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。

2.反应池

生化池由三段组成，既厌氧段、缺氧段、好氧段。在厌氧段，回流的好氧微生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给NO3—N 作电子受体，以进行反化硝脱氮。在最后的好氧段中，好氧微生物进行硝化和去除剩余BOD 的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐而在菌体内贮藏起来，通过沉淀池排放剩余污

泥而达到除磷的目的。

设计参数：

（1）设计流量： Q=80000m3/d(不考虑变化系数)

（2）设计进水水质： BOD5=250mg/l ；COD=450mg/l ；SS=250mg/l；NH3-N =20mg/l

（3）设计出水水质:COD≤60mg/L，BOD（SE）≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N ≤5mg/L

设计计算：(污泥负荷法)

① BOD污泥负荷： N=0.14kg BOD5/(kgMLSS*d)

②回流污泥浓度：XR=6000(mg/L)

③污泥回流比： R=100%

④混合液悬浮固体浓度：

X=XR×R/1+R=6000×1/1+1=3000(mg/L)

⑤反应池容积V

V=Q×S0/N×X=80000×144/0.14×3000=27428.5m³

⑥反应池总水力停留时间

t=V/Q=27428.5/80000=0.34(d)=8.2(h)

⑦各段水力停留时间和容积

厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3

厌氧池水力停留时间:t1=1/5×8.20=1.64h

厌氧池容积:V1=1/5×27428.5=54865.5m³

缺氧池水力停留时间:t2=1/5×8.2=1.64h

缺氧池容积:V2=1/5×27428.5=54865.5m³

好氧池水力停留时间:t3=3/5×8.20=4.92h

厌氧池容积:V3=3/5×27428.5=16489.5m³

⑧剩余污泥量W

生成的污泥量:W1=Y(So-Se)Q

式中:Y ——污泥增殖系数，取Y=0.6。

将数值代入上式:

W1=Y(So-Se)Q

=0.6(0.144-0.02)×80000

=5952kg/d

内源呼吸作用而分解的污泥:W2=K d X r V

式中:k d ——污泥自身氧化率，取k d=0.05。

X r——有机活性污泥浓度，X r=f X，f=MLSS/MLVSS=0.75（污泥试验法）

∴X r=0.75×3000=2250mg/L

W2=K d X r V=0.05×2.25×1714285

=1928.57kg/d

=1929kg/d

不可生物降解和惰性的悬浮物量（NVSS）W3，该部分占TSS约50% W3=(TSS-TSSe)×50% ×Q

=(0.144-0.02)×50%×80000

=4960kg/d

剩余污泥产量W

W=W1-W2+W3=5952-1929+4960=8983kg/d

⑨反应池主要尺寸

反应池总容积:V=34285.7m3

设反应池2组，单组池容积 V单=V/2=17142.85(m³)

有效水深 h=6.5m

单组有效面积:S单= h V单=2637.36m3

采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m

单组反应池长度L=S单/B=2637.36/5×7.5=70.3m

校核：b/h=7.5/6.5=1.15(满足b/h=1～2)；

L/b=70.3/7.5=9.37(满足l/h=5～10)；

取超高为0.5m，则反应池总高H=0.5+6.5=7m

⑩反应池进、出水系统计算

（1)进水管

单组反应池进水管设计流量:Q1=Q/2=0.717 m³/s