【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 采用重力排砂，設(shè)池底坡度為 ， 坡向砂斗的長(zhǎng)度則為： l2= 22L a = .1128 ?? h3=h339。+=+?= （ 8）池總高度：設(shè)超高 h1=， H=h1+h2+h3=++= （ 9）驗(yàn)算最小流速：最小流量就是平均日流量， Q 平均 日 =zKmaxQ = . =3/s，在最小流量時(shí)，只用一格工作（ n=1）， vmin=min1minQwn = . ?? =? 厭氧池 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量：近期平均日平均時(shí)流量為 Q=40000 310180?? +5000=12200m3/d， =，每座設(shè)計(jì)流量為 Q1′ =7，分 2 座 水力停留時(shí)間： T= 污泥濃度： X=3000mg/L 污泥回流液濃度： Xr=10000mg/L 考慮到厭氧池與氧化溝為一個(gè)處理單元，總的水力停留時(shí)間超過(guò) 15h，所以設(shè)計(jì)水量按最大日平均時(shí)考慮。 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）厭氧池容積： V= Q1′ T= 103 3600= （ 2）厭氧池尺寸：水深取為 h=。 則厭氧池面積： A=V/h= 厭氧池直徑： 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 7 D=?A4=? ?=，取 13m 考慮 ，故池總高為 H=h+=4+=。 （ 3）污泥回流量計(jì)算： 1）回流比計(jì)算 R=X/（ XrX） =3/（ 103） = 2） 污泥回流量 QR=Q139。R=?= 氧化溝 設(shè)計(jì)參數(shù) 擬用奧貝爾（ Orbal）氧化溝，去除 BOD5與 COD 之外，還具備硝化 和一定的脫氮除磷作用，使出水 NH3N 低于排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化溝按近期設(shè)計(jì)分 2 座，按平均日平均時(shí)流量設(shè)計(jì)，每座氧化溝設(shè)計(jì)流量為 Q=， 總污泥齡： 30d MLSS=4000mg/L， MLVSS/MLSS= 則 MLSS=3000mg/L 污泥產(chǎn)率 Y 取 污泥內(nèi)源呼吸系數(shù) Kd 取 — 1 外溝、中溝、內(nèi)溝的溶解氧呈 0— 1— 2mg/L 的梯度分布 NOD=，可利用氧 — N 還原 水質(zhì)修正系數(shù)α＝ ，β＝ ，壓力修正系數(shù)ρ =1 溫度為 20oC、 25oC 時(shí)的飽和溶解氧濃度分別為： C20=， C25=剩余堿度： 100mg/L(保持 PH≥ ): 所需堿度 堿度 /mgNH3N 氧化；產(chǎn)生堿度 堿度 /mgNO3N 還原。 設(shè)計(jì)計(jì)算 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 8 圖 14 氧化溝計(jì)算草圖 (1)堿度平衡計(jì)算： 1）溶解性 BOD5計(jì)算 設(shè)計(jì)的出水 5BOD 為 20 mg/L，則出水中非溶解性 BOD5按如下公式計(jì)算： BOD5f=(VSS/TSS) ?出水 TSS?（ ??e— ） =? ? ? ???? e—=所以，處理水中溶解性 BOD5為 2）采用污泥齡 30d，則日產(chǎn)泥量為： QSr(c1 Y?dK? ) =10001 ?6100 ? ? ?????? ???? . 90 — =224kg/d 設(shè)其中有 ％為氮，這些氮用于細(xì)胞合成，用于合成的氮為： ? 224= kg/d，轉(zhuǎn)化為： ?? mg/L。 故脫氮量 =48— 15— =△ SNO3=?6100/1000= 3）堿度平衡計(jì)算 已知產(chǎn)生 ，且設(shè)進(jìn)水中堿度為 250mg/L， 剩余堿度 =進(jìn)水堿度（以 CaCO3計(jì)）－ 氧化溝氧化的總氮量 +反硝化NO3— — N 的量 +去除 BOD5的量 = 33+ +（ 190－ 6.4） = mg/L 計(jì)算所得剩余堿度以 CaCO3計(jì)，此值可使 PH≥ mg/L 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 9 （ 2）計(jì)算硝化菌的生長(zhǎng)速率μ n 硝化所需最小污泥平均停留時(shí)間θ cm，取最低溫度 15oC，氧的半速常數(shù) KO2取 ， PH 按 考慮。 ? ?? ? ???????????????? ??? ?? OK ON Ne OTTn? ? ?? ?pH—— .? ? ?? ? ?????? ???????? ??? ??? 2102 =— 1 因此，滿足硝化最小污泥停留時(shí)間為θ cm=1/μ n=。選擇安全系數(shù)來(lái)計(jì)算氧化溝設(shè)計(jì)污泥停留時(shí)間θ cd=SFθ cm=?=。 由于考慮對(duì)污泥進(jìn)行部分穩(wěn)定，實(shí)際設(shè)計(jì)污泥齡為 30d，則硝化速率為： μ n=1/30=— 1 （ 3）計(jì)算去除有機(jī)物及硝化所需的氧化溝體積：除非特殊說(shuō)明，以下均按每組進(jìn)行計(jì)算。 V= ? ?? ?cKX S dce? ??1 SYQ 0 — = ? ?? ? ???? ??? —=2240m3 水力停留時(shí)間 t=V/Q139。=2240/6100== （ 4）計(jì)算反硝化所要求增加的氧化溝的體積（每組）：如假設(shè)，反硝化 條件時(shí)溶解氧的濃度 DO=，計(jì)算溫度仍采用 15oC， 20oC 反硝化速率 rDN 取 — — N/（ mgVSS? d ），則 rDN39。=rDN ? ? ? ? ? ? ? ? ??????? ? 202120T ——— — N/（ mgVSS? d ） V39。=39。3SDNNOXr? = ? =1606m3 t39。= V39。/Q139。=1606/6100== 所以，每組氧化溝總體積為 V 總 =V+V39。=2240+1606=3846m3 氧化溝設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為 HRT=t+t39。=+= 污泥負(fù)荷校核： Fw= ..1038463000 1906100XVQS 0 ???? kgBOD5/，在氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程 ~ 規(guī)定范圍內(nèi)。 水力停留時(shí)間也在 6~30 小時(shí)內(nèi)，符合氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定。 剩余污泥量計(jì)算： 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 10 ??X QSr f1 Yc）（ ?dK? +Q（ X1— Xe） =10001 ?6100 ? ? ? ? ?????? ????? 9 0 —+6100?(?— )=634kg/d （ 5）每組氧化溝需氧量的計(jì)算 對(duì)于硝化 /反硝化完全的氧化溝系統(tǒng)，需氧量（ AOR）包括碳源氧化需氧及硝化需氧兩部分，并考慮扣除剩余活性污泥排放減少的有機(jī)物耗氧及反硝化過(guò)程可利用的氧量，具體為： 1）碳源氧化需氧量 碳源氧化需氧量以降解 的 BOD 值來(lái)計(jì)算，根據(jù) BOD 的定義，降解 1kgBOD 需消耗 1kgO2。通常情況下，污水中有機(jī)物濃度是以 BOD5來(lái)表示的，在 20℃時(shí)， BOD 與 BOD5的比值為 ，故碳源氧化需氧量為 ，其中 Q 為設(shè)計(jì)進(jìn)水流量（ m3/d）， SBOD5為設(shè)計(jì) BOD5去除濃度（ kg/m3）。 2）剩余活性污泥排放減少的有機(jī)物耗氧 如果系統(tǒng)中每日排放的剩余活性污泥為Δ XVSS（ kg/d），那么該部分有機(jī)物不參與耗氧，則減少的需氧量為 XVSS（ kg/d）。 3）硝化需氧量 從硝化反應(yīng)的反應(yīng)式可知，每 硝化 1g 氨氮需 ，若每日所需硝化的氨氮量為Δ NNH4（ kg/d），則硝化需氧量為 NNH4（ kg/d） 4） 反硝化過(guò)程可利用的氧量 在脫硝過(guò)程中，每還原 1gNO3可提供 ，若每日所進(jìn)行反硝化的硝態(tài)氮量為Δ NNO3（ kg/d），則反硝化過(guò)程可利用的氧量為 NNO3（ kg/d)。 5）總需氧量 對(duì)上面 4 項(xiàng)求和，則總需氧量為： AOR＝ XVSS+ NNO3 如果認(rèn)為奧貝爾氧化溝中揮發(fā)性懸浮固體濃度 （ MLVSS）及污泥齡（θ c）在三條溝道一致，氧化溝總?cè)莘e為 V，則公式 1 可改寫(xiě)為： AOR＝ ?MLVSS/θ c+ NNO3 拆分公式 3，可得各溝需氧量，分別為： AOR 外 ＝ ?MLVSS/θ c+ NNO3 AOR 中 ＝ ?MLVSS/θ c+ NNO3 AOR 內(nèi) ＝ ?MLVSS/θ c+ NNO3 以上公式考慮到安全系數(shù)，均乘以安全系數(shù) 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 11 對(duì) BOD 的去除比例為 a a a3； 三溝容積比為 b b b3； 硝化反應(yīng)的發(fā)生比例為 c c c3； 反硝化反應(yīng)的發(fā)生比例為 d d d3， 結(jié)合奧貝爾氧化溝的工藝特點(diǎn)，我們可以認(rèn)為：所有的反硝化反應(yīng)發(fā)生在缺氧段，即外溝，則三溝中反硝化反應(yīng)的發(fā)生比例 d d d3分別為 100%、 0、 0；根據(jù)本例出水氨氮及總氮要求，三溝中硝化反應(yīng)的發(fā)生比例 c c c3可確定為60%、 30%、 10%；三溝容積比 b b b3為 55%， 30%， 15%；對(duì)于 BOD 的去除，外溝有機(jī)物去除率約 70%，結(jié)合三溝的功能特點(diǎn)， a a a3可設(shè)定為 70%、20%、 10%。 根據(jù)以上公式可計(jì)算得 AOR 外 ＝ 1151kg/d AOR 中 ＝ 584kg/d AOR 內(nèi) ＝ 228kg/d 故 AOR 總 ＝ 1963kg/d 校核去除每 1kgBOD5的需氧量 = ? ? 1 0 0 1 9 6 3 ?? — 氧化溝設(shè)計(jì)規(guī)程中規(guī)定每千克 BOD5需氧量為 ~，故符合要求 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量： SOR= ? ?? ?20T25 20 CA O R —— ????? 溶解氧濃度按照外溝：中溝：內(nèi)溝 =:1:2 來(lái)計(jì)算 由公式和上面計(jì)算可得： SOR 外 = ? ?? ?20T25 20 CA O R —外— ?????=1418kg/d SOR 中 = ? ?? ?20T25 20 CA O R —中— ?????=802kg/d SOR 內(nèi) = ? ?? ?20T25 20 CA O R —內(nèi)— ?????=365kg/d SOR 總 =2585kg/d （ 6）氧化溝尺寸計(jì)算 單座氧化溝容積 V 總 =V+V39。=2240+1606=3846m3 氧化溝彎道部分按占總?cè)莘e的 80%考慮，直線部分按占總?cè)莘e的 20%考慮。 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 12 V 彎 =3846 ?? V 直 =3846?=769m3 采用轉(zhuǎn)盤(pán)的氧化溝設(shè)計(jì)水深為 4m，超高 ，外、中、內(nèi)三溝道之 間的隔墻厚用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造，為 ，則 A 彎 = 277043 0 7 7V mh ??彎 A 直 = 21924769V mh ??直 1）直線長(zhǎng)度 L，取內(nèi)溝、中溝、外溝寬分別為 4m、 4m、 5m，則 L= ? ? ? ?5442 1 9 2BBB2 A ?????? 內(nèi)中外直 = 2）中心島半徑 r A 彎 =A 外 +A 中 +A 內(nèi) （式中所指面積為各彎道的面積） ???????? ?????????? ???????????? ?????? ??? rrrr= 3）校核各溝道的比例 外溝道面積 = 25 . ??????? ???????? ??????? ?=501m2 中溝道面積 = 24 . 87 . 44 ??????? ???????? ????? ?=284m2 內(nèi)溝道面積 = . 44 ??????? ???????? ??? ?=180m2 外溝道占總面積的比例 = 180284501 501 ?? = 中溝道占總面積的比例 = 180284501 284 ?? = 內(nèi)溝道占總面積的比例 = 180284501 180 ?? = 基本符合前面設(shè)定的容積比： :: （ 7）進(jìn)出管和調(diào)節(jié)堰的計(jì)算 （ 8）曝氣設(shè)備的選擇 曝氣設(shè)備選用轉(zhuǎn)盤(pán)曝氣機(jī)，型號(hào)： YBP— 1400A。轉(zhuǎn)盤(pán)直徑規(guī)格為 1400mm，單盤(pán)充氧能力為 (kW? h)，轉(zhuǎn)盤(pán)最大安裝密度以每米軸長(zhǎng) 4 盤(pán)左右為宜。 第一章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 13 1） SOR 外 =1418kg/d=59kg/h 所需轉(zhuǎn)盤(pán)數(shù)量 n=SOR 外 /=，取 46 盤(pán) 每米安裝轉(zhuǎn)盤(pán)數(shù)為 4（最外側(cè)盤(pán)距池內(nèi)壁 ），則所需曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)數(shù)為 145 n—?= 組，為方便安裝及對(duì)稱性，取四組， 每組安裝的盤(pán)數(shù) = 446 = 盤(pán)，取 12 盤(pán) 校核每米軸安裝盤(pán)數(shù) = 112 ?— — =4，符合要求。 故外溝道安裝 4 組曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)，每組上有 12 盤(pán)轉(zhuǎn)盤(pán)。 校核單盤(pán)充氧能力， ? =(盤(pán) ? h)(盤(pán) ? h) 2） SOR 中 =802kg/d=所需轉(zhuǎn)盤(pán)數(shù)量 n=SOR 外 /=26 盤(pán) 每米安裝轉(zhuǎn)盤(pán)數(shù)為 4（最外側(cè)盤(pán)距池內(nèi)壁 ），則所需曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)數(shù)為 144 n—?= 組，取 2 組。 每組安裝的盤(pán)數(shù) = 226 =13 盤(pán) 校核每米軸安裝盤(pán)數(shù) = 113 ?— — =4，符合要求。 故中溝道安裝 2 組曝氣轉(zhuǎn)盤(pán)，每組上有 13 盤(pán)轉(zhuǎn)盤(pán)。 校核