【正文】 1／Q＝10276／40000== ⑵用硝化動力學公式計算好氧溝段容積 由于泥齡θc＝30d，即可計算出生物污泥的產量Px： YQ(S0Se) 40000() Px＝—————＝———————————＝1156kg／d 1＋Kdθc 1000(1＋30）％1156kg/d=，則總氮TKN中的用于部分的氮, 1000 TKN’＝———————＝／L 40000故需氧化的氮NH4N＝=需還原(反硝化)的氮NO3N＝＝堿度平衡計算： 實測表明硝化NH4N消耗堿度是1：,；反硝化NO3O產生堿度系1：3；碳化BOD5產生堿度為1：。則 剩余堿度＝＋＋()＝(以CaCO3計)。一般認為氧化溝中殘余堿度大于100mg/L(以CaCO3計)，可滿足pH≥。這也說明，進入氧化溝的污水，堿度不宜小于210mg/L(以CaCO3計)。確定硝化速率μN，公式(113)中 ()，當pH=，此項為1, N DO μN＝[(T15)][————————][————] N＋ ＋DO 2 2 ＝[(T15)][————————][—————] 2＋10() ＋ ＝＝因此， θcm＝1／μN=1／＝，故設計污泥停留時間＝＝。選用污泥齡30d來計算硝化速率μn。 μn＝μh＝1／30＝ (μh為異養(yǎng)生物的生長率)計算單位基質利用率U μn＋Kd ＋ U＝—————＝———————＝ (被除去的BOD5)/kgMLVSSd Y MLVSS＝＝4500＝3375mg/L 在充分硝化條件下，出水的溶解性Se＝BOD5≤5mg/L，則需要去除的總BOD5 總BOD5＝Q(S0Se)／1000＝40000(1505)／1000＝5800kgBOD5/d硝化所需的總MLVSS為 總MLVSS＝總BOD5／U＝5800／＝好氧溝段容積 V1’＝1000總MLVSS／MLVSS＝1000／3375＝10356m3 ∵ V1＝10276 m3 V1’＞V1 ∴ 氧化溝好氧溝段容積?。篤1’＝ 10356m3，此時水力停留時間 t2’＝ V1’／Q＝10356／40000＝＝ ⑶計算反硝化缺氧溝段容積 反硝化需去除的硝酸鹽(NO3N)氮量，上述計算為：NT＝NO3N＝＝。反硝化速率由公式：SDNR＝(qdn)T＝(qdn)20θT20。已知設計溫度T=15℃；取城市污水的 (qdn)20＝d；常數θ＝,則： SDNR＝(qdn)15＝(qdn)20θT20＝＝＝ gNO3N/gMLVSSd則缺氧區(qū)容積為， NT 40000 V2＝——————＝———————＝9613m3 SDNRX 3375缺氧溝段水力停留時間t2＝9613／40000＝=⑷除磷厭氧溝段容積計算按經驗數據，厭氧溝段水力停留時間采用t3＝1h。則厭氧溝段容積， V3＝Qt3＝400001／24＝1667 m3⑸氧化溝溝型計算氧化溝總容積：V＝V’1＋V2＋V3＝10356＋9613+1667＝21636m3 總水力停留時間t＝t’1＋t2＋t3＝＋＋1=14h設采用曝氣機葉輪直徑D＝，的氧化溝的深度度H0＝＝＝。按水力最優(yōu)斷面構成，寬度為深度的一倍，即B＝2 H0＝2＝。于是溝總長： V 21636 534 L＝———＝———＝534m，取6個溝槽，長向L0＞——m；寬向B0＝96m BH0 9 6 V1’ 10356 L1＝———＝————＝256m，分3溝段，每段l1＝256／3＝ BH0 9 V 9613 L2＝———＝————＝237m，分3溝段，每段l1＝237／3＝79m BH0 9 V 1667 L3＝———＝————＝41m，為1溝段 BH0 9 4．曝氣器計算 實際需氧量 (S0Se) VSS VSS AOR＝Q[———]——＋(N0Ne)——— ] 1ekt SS SS (去除的BOD5) (剩余污泥的BOD5) (硝化所需的氧) (硝化剩余污泥的NH4N) (反硝化所得到的氧) 40000 () ＝———[————]1156＋40115640] 1000 5 ＝84581231＋44284861518＝9651kg／d把實際需氧量折合成標準需氧量。按設定條件，α＝；β＝；查表得海平面20℃時的飽和溶解氧Cs＝；取溫度校正系數θ＝；所需的溶解氧CL＝2mg/L；氧化溝溶解氧飽和度，按不利溫度25℃及海拔152m考慮，則C*∝＝(／)＝。代入下式： AOR 9651 SOR＝─────────—─＝——————————————— (βC*∝CL) () α──—───θT20 ———————— CS 9651 SOR＝──────────＝14640kgO2／d＝610kgO2／h 當曝氣機的動力效率為N0＝，所需曝氣機功率 ∑N＝SOR／N0＝610／＝328kw。 選用功率132kw的氧化溝專用慢速曝氣機3臺，滿足要求。 5．計算回流污泥量及剩余污泥總量根據懸浮固體平衡公式，QX0＋QRXR＝(Q＋QR)X。因：Q＝40000m3/d；X0＝進水懸浮固體＝160mg/L；XR＝回流污泥濃度＝10000mg/L；X＝混合液懸浮固體＝4500mg/L,可得 40000160mg／L＋QR10000mg／L＝(40000＋QR)m3/d4500mg／L，解得 40000450040000160 QR＝————————————＝31564m3／d 100004500則回流率 R＝QR／Q＝79％ MLSS MLVSS Q剩余活性污泥量＝Px————＋SS(1 ———)——— MLVSS MLSS 1000 1 40000 ＝1156———＋160()———＝3141kg(干污泥)／d 1000 如果污泥是以90％含水量從回流活性污泥管道中排除(濃度10000mg/L)，則剩余污泥的體積為3141／10＝／d。 6．計算二沉池大小⑴按表面負荷率計算 Q 40000 A1＝———＝—————＝2778m2 24q’ 24 采用輻流式圓形二沉池，為除磷選用刮吸泥機。 4A1 42778 D1＝√———＝√—————＝ π π取D＝60m⑵按固體負荷計算 (Q＋QR)X (40000＋31564)4500 A2＝—————＝——————————＝3286 m2 1000q 100098 4A2 43286 D2＝√———＝√—————＝。取D＝65m，則二沉池實際面積， π π πD22 π652 A2＝———＝———＝3318 m2 4 4⑶二沉池直徑選用二沉池直徑，從上述⑴、⑵計算，采用D2＝65m。此時反算二沉池的水力負荷： Q 40000 q’＝———＝————＝12 m3／m2．d＝ m3／m2．H(符合規(guī)程低值) A2 3318 7. 計算結果的討論從上述例題的計算結果，可以討論以下各點：⑴氧化溝的設計計算，應從整個系統(tǒng)考慮。即，需考慮二沉池和污泥回流的配套。如果氧化溝設計計算符合活性污泥動力學或硝化動力學原理，而二沉池和污泥回流設計計算不匹配，會導致整個系統(tǒng)效率的降低。例如，二沉池負荷太大(大于表面水力負荷q’或固體負荷q)，雖然氧化溝符合活性污泥或硝化動力學原理，二沉池卻無法達到固液分離目的，反過來影響氧化溝的運行。 YQ(S0Se)θc NT ⑵我們從活性污泥動力學原理：V1＝——————或是反硝化原理：V2＝————— X(1＋Kdθc) SDNRX在其他參數不變的情況下，氧化溝的混合液懸浮固體濃度X越高，所需的氧化溝容積越小,即氧化溝的效率越高。故提高混合液懸浮固體濃度可提高氧化溝效率。我國規(guī)程規(guī)定混合液懸浮固體濃度為2500～4500mg/L。歐美國家是氧化溝技術發(fā)展較早的地區(qū)，這些國家對氧化溝混合液懸浮固體濃度的規(guī)定高達6000～8000mg/L。此值接近高濃度活性污泥法參數。關于提高混合液懸浮固體濃度，將第二節(jié)討論。⑶從二沉池的計算中發(fā)現，用固體負荷計算結果，比用表面水力負荷計算結果大。而表面水力負荷計算只與通過流量有關，而與混合液懸浮固體濃度無關。對于濃度較高的混合液懸浮固體顯然不夠合理。⑷氧化溝的污泥回流比，《氧化溝設計規(guī)程》規(guī)定為60％～200％，本例計算值是79％。實際上回流比與混合液懸浮固體的濃度有關，一般規(guī)律是混合液懸浮固體濃度越高，回流比應相應增加。以后的章節(jié)將討論這一問題