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1、反硝化深床滤池设备设计计算书目 录1、设计依据2、滤池格数计算3、设计滤速与空床停留时间4、单位 TN 所需碳源量5、PAC 投加量计算6、反冲洗水泵7、反冲洗罗茨鼓风机8、阀门及管道流速9、混合池、清水池、废水池设计10、滤池总水头损失计算11、海拔高度影响1、设计依据反硝化深床滤池是具有同步去除 TN、SS 和 TP 功能的滤池，其设计控制条件为去除 TN。因为去除 TN 是生物过程，需要控制反硝化速率、负荷和一定的接触反应时间，在此称之为空床停留时间。对于该项目，设计依据如下：设计水量为 1.8 万 m3/d， Kz= 1.40；平均水量为 750m3/h，最大日最大时设计水量 1050
2、m3/h。反硝化深床滤池设计进水、出水水质：(单位：mg/L)项目名称CODcrBOD5SSNH4-NTNTPpH进水（mg/L）6020205(8)2016-9出水（mg/L）5010105(8)150.56-9TN 去除量：5mg/L。设计最低水温 10-12 设计最高水温 25。2、滤池格数计算滤池设计限制条件多为冬天，此时水温低，反硝化菌活性较差，反硝化滤池设计负荷远低于夏天，但是冬季水量一般较小，按平均日水量计算。夏天水温高反硝化菌的活性较高，但是水量较大，最大日最大时水量多发生在夏天，因此用夏天最大日最大时水量进行核算。（1） 冬季计算当在设计最低水温 10时，取 NO3-N 去除
3、负荷 0.3kgNO3-N/(m3d)，水量为 1.8 万m3/d ，NO3-N 去除总量为：G = 18000m3/d5g/m30.001 kg/g =90kgNO3-N/d则滤料容积 V：V = 90kgNO3-N/d0.3kgNO3-N/(m3d) =300m3。此处单格滤池，滤料层厚度 h=1.9m，池宽 B=2.9m, 则滤池总长度为：L 总=V/(Bh)=300( 2.91.9)=54.45m，取 4 格滤池：单池长度 L=54.45/4= 13.61m。 为便于滤砖布置，取池长 13.82m。（2） 夏季计算按照水温 25，按照最大日最大时水量核算；夏天进水 TN 一般较低，为保
4、险考虑，仍以去除 NO3-N 5mg/L 进行复核。NO3-N 去除量为：G = 18000 m3/d5g/m30.001 kg/g1.40=126kgNO3-N/d取 NO3-N 去除负荷为 0.65 kgNO3-N/(m3d)滤料容积为：V = 126kgNO3-N/d0.65kgNO3-N/(m3d) =193.85m3。以单格 LB= 13.822.9m，滤层厚度 h 取 1.9m，则滤池格数为： n=V/(LBh)=193.85(13.822.91.9)=2.55 格，符合要求。综上计算，反硝化深床滤池共设置 4 格，每格 LB=13.822.9m，滤层厚度 1.9m。3、设计滤速与
5、空床停留时间深床滤池稳定运行的水力条件一般为：设计滤速一般为 4m/h10 m/h，强制滤速不大于 12 m/h，停留时间为 12 min 30 min。a. 设计平均滤速为Va=18000 m3/d24h/d(13.822.94) = 4.68m/h；b. 设计最大滤速为Vb= 4.68m/h1.40=6.55m/h；c. 设计平均水量时强制滤速为：Vc= 4.68m/h4（4-1)=6.24m/h；d. 设计最大水量时强制滤速为：Vd =6.55m/h4（4-1)=8.73m/h；e. 平均水量时空床停留时间为：T=13.822.91.94( 18000 m3/d1440 min/d) =
6、24.37minf. 最大日最大时水量时空床停留时间为：T=24.37min1.40=17.41min，大于 12 分钟，合格。4、单位TN所需碳源量计算投加的碳源采用乙酸钠。根据反硝化的反应动力学方程可知，根据工程经验去除每克 NO3-N 需要 6 克乙酸钠。按去除 NO3-N5mg/L 计算，那么，理论上乙酸钠的吨水投加量为：56 =30mg/L按市售 20%乙酸钠溶液，密度 1150kg/m3，则每天需要的乙酸钠溶液的体积为总量为：18000300.00120%=2700kg/d，即 2.35m3为保证 7 天的储存用量，储罐容积为： 2.357=16.45m3，配置 1 只 20m3
7、的储罐，总容积 20m3。配置 2 台乙酸投加计量泵，1 用 1 备，单台流量为 2.35241000=98L/h计量泵采用 300L/h，0.5bra。5、PAC投加量计算混凝剂投加系统用于化学除磷，投加药剂选用 PAC。进、出水SS(mg/L)TP(mg/L)进水201.0出水100.5微生物中磷的含量为 1%，则需要在反硝化滤池中去除 TP 为：1.0-(20-10)*1%-0.5=0.4g/吨水在不考虑生物合成的情况下，即不投加碳源情况下，计算如下：按照投加系数=2.5，市售固体 PAC 的有效物质 Al2O3 含量为 10%，发生如下的化学除磷反应：则固体 PAC 的吨水投加量用为：
8、0.4 g/吨水(2731)2.5(54+163)54)10%= 16.45g/吨水=16.45mg/L则固体 PAC 投加量为：16.45g/吨18000 吨/天= 296.1kg/天6、反冲洗水泵（1） 反冲洗水泵流量反冲洗水强度为：14.9m3/m2h反冲洗水泵流量为：Qw=14.9m3/m2h2.9m13.82m=597m3/h；（2） 反冲洗水泵扬程反冲洗进出水管段损失（局部损失+沿程损失）h1：0.77m；清水池水位差损失h2：3.63m；滤层水头损失h3=1.2 m；配水系统水头损失h4=0.9 m；富余扬程h4取2.5 m；水泵扬程H=9 m；反冲洗水泵采用2台，1用1备，流量
9、为600m3/h，扬程为9m，功率30kw。（3） 反洗水量计算反冲洗水泵流量为600m3/h，1用1备。反冲洗过程：气冲35 min，气水混冲15 min，单水冲5 min；每24h反冲洗一次，因此单格反洗水量计算为：Q=600m3/h(15+5) min/60 min =200m34格反冲洗水量为：200m34=800m3反冲洗水量比为：800m3 /18000 m3 100%=4.44%7、反冲洗罗茨鼓风机(1) 风量的计算为保证反冲洗强度不变，采用罗茨鼓风机。反冲洗气体强度为91.4m3/m2h，反冲洗风量为：Qa=91.4m3/m2h2.9m13.82m=3663m3/h(2) 风压
10、的计算滤池水深h1=4.33m；风管阻力损失h2= 0.50m；曝气装置损失h3= 0.80 m；滤料层损失h4=1.17m；消音器损失及富余压力h5= 0.2m；风机绝对压力H= 7m；因罗茨鼓风机压力为每1 m H2O一档，故采用70kPa的风机。故采用风量为1831m3/h，风压为70kPa，功率55kw的罗茨鼓风机3台。8、阀门及管道流速a、滤池进水渠进水气动阀门，取DN400，流速为：V=750m3/h3600 s/h4(3.140.42/4)=0.41m/s。b、出水管流速一般不大于0.8m/s，出水管取DN400，流速为：V=750m3/h3600 s/h4(3.140.42/4
11、)=0.41m/s。c、反冲洗进水管流速一般为1.5 m/s 2.5 m/s左右，反冲进水管取DN350，流速为：V=600m3/h3600 s/h(3.140.352/4)=1.73m/s。d、反冲洗排水管流速一般为0.8 m/s 1.5 m/s左右，反冲洗排水管取DN450，排水管流速为：V=600m3/h3600 s/h(3.140.452/4)=1.05m/s。e、反冲洗气管流速21m/s，反冲进气管取DN250，流速为：V=1831m3/h23600 s/h(3.140.252/4)=20.73m/s。9、混合池、清水池、废水池设计混合池：池长2.35m，池宽2.2m，池高5.98m，有效容积57.7m3，停留时间277s；清水池：有效池面积88.2m2，水深3.37m，容积297m3；废水池：有效池面积69.1m2，水深3.48m，容积240m3；10、滤池总水头损失计算滤池系统内进水到清水池水头损失如下：截留SS造成的损失：0.60m反硝化氮气积累造成的损失：0.81m 出水管的损失(1格反冲洗时)：0.24m；清水池出水堰跌落损失为: 0.2m；滤池进水至最高运行水位要有高差0.50.8m，取0.75m即系统内总水头损失为2.6m11、海拔高度影响已海拔高度的影响，已考虑四季变化温度的影响。