水解酸化池的设计计算涉及多个参数和步骤,以下是一个详细的设计计算流程:
1. 确定设计流量和停留时间
设计流量 (Q): 根据污水处理厂的日处理量或小时处理量确定。
水力停留时间 (HRT): 根据污水的有机物种类、进水有机物浓度、当地平均气温等因素综合确定,一般为2.5-4.5小时。
2. 计算有效池容
有效池容 (V) 可以通过以下公式计算:
\[ V = Q \times HRT \]
其中:
\( V \) 是水解酸化池的有效容积(m³)
\( Q \) 是设计流量(m³/h)
\( HRT \) 是水力停留时间(h)
3. 计算池截面面积
池截面面积 (A) 可以通过以下公式计算:
\[ A = \frac{Q}{v} \]
其中:
\( A \) 是池截面面积(m²)
\( Q \) 是设计流量(m³/h)
\( v \) 是上升流速(m/h)
4. 确定上升流速
上升流速 (v) 需要保证污泥不沉积,同时又不能使活性污泥流失。一般来说,上升流速控制在0.8-1.8 m/h较为合适。
5. 设计布水系统
布水系统设计原则:
确保各单位面积的进水量基本相同,防止短路现象。
尽可能满足水力搅拌需要,保证进水有机物与污泥迅速混合。
易观察到进水管的堵塞,并当堵塞发生后很容易被清除。
布水系统形式:
采用穿孔管布水器(分支式配水方式)。
配水支管出水口距池底200mm,位于服务面积的中心,出水管孔径为20mm。
6. 设计出水系统
出水收集:
采用钢板矩形堰。
堰长 (L) 和出水堰负荷 (q') 根据设计流量确定。
7. 排泥系统设计
排泥装置:
采用静压排泥装置,沿矩形池纵向多点排泥。
排泥点设在污泥区中上部。
污泥排放采用定时排泥,每日1-2次。
在水解池底部设排泥管。
8. 校核和优化
根据实际运行情况进行校核,调整上升流速、布水系统和水流分布,确保处理效果和活性污泥层的稳定。
示例计算
设计流量: Q = 16.67 m³/h
水力停留时间: HRT = 4 h
有效池容: V = Q × HRT = 16.67 × 4 = 66.68 m³
池截面面积: A = \(\frac{Q}{v}\) = \(\frac{16.67}{0.8}\) = 20.84 m²
上升流速: v = 0.8 m/h
通过以上步骤和计算,可以完成水解酸化池的设计。建议在实际应用中,根据具体工程情况进行调整和优化,以确保处理效果和经济性。