水污染控制工程_第八章_生物膜法4-BAF計算

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1、曝氣生物濾池工藝設(shè)計曝氣生物濾池工藝設(shè)計曝氣生物濾池的設(shè)計與計算內(nèi)容包括：濾池池體、水力停留時間、水力負(fù)荷、曝氣系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)等參數(shù)。曝氣生物濾池工藝設(shè)計1．濾池池體的設(shè)計與計算濾池池體的設(shè)計與計算主要包括濾料體積的確定以及濾池各部分尺寸的確定。目前比較流行的計算方法為有機(jī)容積負(fù)荷計算法，主要采用BOD負(fù)荷或NH3-N負(fù)荷作為計算依據(jù)。在進(jìn)行曝氣生物濾池的計算時，首先需計算出濾池內(nèi)濾料的體積，然后再計算其它部分尺寸。曝氣生物濾池的有機(jī)容積負(fù)荷是指每立方米濾料每天所能接受并降解BOD或NH3-N的量，以kgBOD/m3濾料·d或kgNH3-N/m3濾料·d表示。1．濾池池體的設(shè)計與計算1

2、）濾料的體積可根據(jù)容積負(fù)荷率Nw按計算：Q·△SW=（1-1）1000Nw式中：W—濾料的總有效體積，m3；Q—進(jìn)入濾池的日平均污水量,m3/d；△S—進(jìn)出濾池的BOD5或NH3-N差值，mg/l；Nw—BOD5或NH3-N容積負(fù)荷率，kgBOD/m3·dBOD5容積負(fù)荷率：2～5kgBOD/m3濾料·d；NH3-N容積負(fù)荷率：0.5～1.0kgNH3-N/m3·d。2）曝氣生物濾池總面積為：WA=（1-2）H式中：A—曝氣生物濾池的總面積，m2；H—濾料層高度，m；一般濾池中濾料層高度H為2.5m～4.5m，但這要根據(jù)工程實際情況確定。高度過高則所需鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓較高，能耗較大；高度過低

3、則所需鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓較小，能耗也較低，但濾池總面積增大。接上頁考慮到單座濾池面積過大將會增加反沖洗時的供水、供氣量，同時不利于布水、布?xì)獾木鶆?，所以在濾池總面積過大時必須分格。根據(jù)經(jīng)驗，單格濾池的截面積a一般應(yīng)控制≤100m2。所以在采用n座（n≥2）曝氣生物濾池并聯(lián)時，則每座濾池的面積為：Aa=（1-3）n式中：A—曝氣生物濾池的總面積，m2；a—單格濾池的截面積，m2；n—濾池座數(shù)，無量綱；3）曝氣生物濾池總高度：曝氣生物濾池的總高度應(yīng)包括配水室、承托層、濾料層、清水區(qū)、超高等高度。即曝氣生物濾池的總高度為H0=H+h1+h2+h3+h4（1-4）式中：H0—曝氣生物濾池的總高度，m；

4、H—濾料層高度，m；h1—配水室高度，m；h2—承托層高度，m；h3—清水區(qū)高度，m；h4—超高，m；4）污水流過濾料層高度的停留時間：a.空塔停留時間A·Ht1=×24Q式中：t1—污水流過濾料層高度的空塔停留時間，h；b．實際停留時間：A·Ht=×24×еQ式中：t—污水流過濾料層的實際停留時間，h；е—濾料層的空隙率，圓形陶粒濾料е=0.5；對于采用曝氣生物濾池處理生活污水或類似水質(zhì)，其t1一般不小于30min。5）水力負(fù)荷Qq=（1-7）A·24水力負(fù)荷一般在2～5m3/m2·h為宜。停留時間及水力負(fù)荷一般用來對計算進(jìn)行復(fù)核。6）舉例一座日處理20000m3污水的城市污水處理廠，

5、采用曝氣生物濾池進(jìn)行對BOD的降解，進(jìn)水BOD5=153mg/l，要求出水BOD5=20mg/l，計算DC曝氣生物濾池的尺寸。解：采用BOD5有機(jī)負(fù)荷計算法進(jìn)行計算：取BOD容積負(fù)荷率Nw=3kgBOD/m3濾料·d，則所需濾料體積為：W=Q·△S/1000Nw=[20000×（153-20）]/(1000×3)=886.7m3取濾料層高度H=4m，則曝氣生物濾池總面積為：A=W/H=886.7/4=221.7m2接上頁濾池共分成4格，每格面積為：a=A/n=221.7/4=55.43m2考慮到方型池最節(jié)省，所以單格濾池定為方形池，每格尺寸為7.45m×7.45m。取配水室高度h1=1.

6、2m，承托層高度h2=0.3m，清水區(qū)高度h3=1.0m，超高h(yuǎn)4=0.5m，則濾池總高度為：H0=H+h1+h2+h3+h4=4+1.2+0.3+1+0.5=7m污水流過濾料層的實際停留時間：t=A·H×24×е/Q=221.7×4×24×0.5/20000=0.532(h)水力負(fù)荷：q=Q/A·24=20000/221.7×24=3.76m3/m2·h2．供氣量的計算與供氣系統(tǒng)的設(shè)計（1）微生物需氧量（R）根據(jù)理論研究和實踐經(jīng)驗，對于除碳濾池總結(jié)出曝氣生物濾池中微生物的需氧量（R）可用下式計算出：R=0.82×（△BOD/BOD）+0.32×（X0/BOD）(1-8)式中：R—單位質(zhì)

7、量的BOD所需的氧量，無量綱（kg/kg）△BOD—濾池單位時間內(nèi)去除的BOD量，kg；BOD—濾池單位時間內(nèi)進(jìn)入的BOD量，kg；X0—濾池單位時間內(nèi)進(jìn)入的懸浮物的量，kg；（2）供氣量(Gs)根據(jù)（1-8）公式計算出的曝氣生物濾池實際需氧量R后，還需換算成實際所需的空氣量G，G與曝氣裝置和濾池的總體氧的利用率E有關(guān)，按下式計算：Gs=R/0.3E（1-9）根據(jù)（1-9）式計算出的空氣量即為曝氣生物濾池供氣系統(tǒng)所需的供氣量。在曝氣