第7节 生物膜法—BAF设计计算例题.ppt

〖例〗广东新会污水处理厂工程，日处理市政污水Q=40000m3/d，采用：预处理→水解酸化→C/N曝气生物滤池→ N曝气生物滤池→消毒排放工艺流程，两级滤池进出水水质要求分别见表1和表2。试进行BAF池的计算。 1．C/N曝气生物滤池的计算 C/N曝气生物滤池将水解（酸化）池出水中的碳化有机物进行好氧生物降解，并将TKN转化为氨氮并进行氨氮的部分硝化。 包括缓冲配水室、曝气系统、承托层和滤料层、出水系统、反冲洗系统等的计算。 （1） C/N曝气生物滤池池体的设计 在本工程中，处理对象为城市生活污水，曝气生物滤池的作用包括对污水中有机物的去除和对污水中的营养物质如氨氮的去除。C/N曝气生物滤池主要用于去除污水中的有机污染物并进行部分硝化脱氮，其池体的设计计算分按有机负荷法计算与按有机物降解动力学公式计算两种方法,由于按有机负荷法计算方法比较成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷法计算。 按有机负荷法计算的设计参数主要是BOD有机负荷、COD有机负荷和水力负荷。设计时应根据BOD有机负荷进行计算，并用COD有机负荷和水力负荷进行校核。 在曝气生物滤池的计算中，BOD有机负荷是单位容积的滤料上的微生物在单位时间内所能处理的有机物数量。BOD有机负荷的确定与被处理水的可生化性以及被处理水中的污染物质有关，也与处理出水的水质要求有关。对于可生化性较好的工业废水，因一般不考虑脱氮问题，曝气生物滤池的作用主要用于去除有机物，所以曝气生物滤池的BOD有机负荷一般在3～6kgBOD/m3滤料·d，COD有机负荷一般在6～10kgCOD/m3滤料·d，空塔水力负荷一般在3～5m3/(m2·h)。而对于城市生活污水，考虑到硝化脱氮对有机负荷的要求，其BOD有机负荷一般控制在1～3kgBOD/m3滤料·d范围内，当BOD有机负荷超过3kgBOD/m3滤料·d时，其同步硝化作用受到抑制，所以对需要进行除碳和同步硝化的C/N曝气生物滤池进行计算时，其BOD有机负荷的选取一般小于3kgBOD/m3滤料·d，而其COD有机负荷一般控制在6kgCOD/m3滤料·d以下，空塔水力负荷一般为1.5～3.5m3/(m2·h)之间。 在本工程中，经水解（酸化）池每天进入C/N滤池的污水量Q=40000m3/d，在C/N曝气生物滤池中，每天所要求去除的BOD5的重量为： ΔWBOD=（Q·ΔCBOD）/1000 式中： ΔWBOD—在曝气生物滤池中每天需去除的BOD重量，单位kg/d； Q—每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m3/d； ΔCBOD—进出曝气生物滤池的BOD浓度差，单位mg/l； 代入数据后，则： ΔWBOD=（Q·ΔCBOD）÷1000=〔40000×（127.5-31.88）〕÷1000=3824.（kg/d） 取BOD有机负荷qBOD=1.8kgBOD/m3滤料·d，则所需滤料体积计算如下： V滤料=ΔWBOD÷qBOD=3824.8÷1.8=2124.9 (m3) 采用COD有机负荷进行校核： 当滤料体积为2124.9m3时，每天经C/N曝气生物滤池去除的COD的重量为： ΔWCOD=（Q·ΔCCOD）/1000 式中： ΔWCOD—在曝气生物滤池中每天需去除的COD重量，单位kg/d； Q—每天进入曝气生物滤池的废水量，单位m3/d； ΔCCOD—进出曝气生物滤池的COD浓度差，单位mg/l； 代入数据后，则： ΔWCOD=（Q·ΔCCOD）÷1000=〔40000×（200-60）〕÷1000=5600（kg/d） 实际上，C/N曝气生物滤池内的COD有机负荷为： qCOD=ΔWCOD÷V滤料=5600÷2124.9=2.64 kgCOD/m3滤料·d 所以，C/N曝气生物滤池内的实际COD有机负荷小于6 kgBOD/m3滤料·d，满足要求。 一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高度H滤料在2.5～4.5m之间。在水力负荷一定的条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效果好，但相对所需鼓风机的压头也较高，能耗相对也大；滤料层低则污水与微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需鼓风机的压头也低些，能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况，本工程取滤料层高度H滤料=3.7m，则曝气生物滤池的截面积S截面计算如下： S截面= V滤料÷H滤料=2124.9÷3.7=574.3m2 考虑到单座滤池面积过大将会增加反冲洗时的供水、供气量，同时不利于布水、布气的均匀，所以本设计中将C/N曝气生物滤池分为8格，则每格截面积为574.3÷8=71.8m2。 本设计每格截面按正方形布置，则每