日处理20万吨城镇污水处理厂设计(8)

脱氮速率：qdn=0.0312kgNO3-N/kgMLVSS·d K1=0.23d-1 Ko2=1.3mg/L 剩余碱度100mg/L(保持PH≥7.2):

所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原 硝化安全系数：2.5 脱硝温度修正系数：1.08

2.5.2 设计计算

1）出水处理水中非溶解性BOD5值 设计的出水BOD5为20 mg/L，.出水处理水中非溶解性BOD5值BOD5f为：

BOD5f =0.7×Ce×1.42（1-e-0.23×5）

式中：BOD5f——出水处理水中非溶解性BOD5值，mg/L；

Ce——出水中BOD5的浓度，mg/L； 则 BOD5f =0.7×20×1.42（1- e-0.235）=13.6 mg/L

×

出水处理水中溶解性BOD5值，BOD5=20- BOD5f =6.4 mg/L

2）采用污泥龄30d，则日产泥量为： 设采用污泥龄30d，日产污泥量 Xc =

式中：Q——为氧化沟设计流量，133333.3m3/d

a——为污泥增长系数，取0.6 kg/kg； b——污泥自身氧化率，取0.05 L/d

Lr——为（L0-Le） 去除的BOD5浓度，mg/L；

Le——出水BOD5浓度，mg/L；

36

aQLr

1?b?c

?c——污泥龄，d 则：

Xc?0.6?133333.3?(120?20)?3200kg/d1000??1?0.05?30?

需用于氧化的NH3-N = 30—2=28mg/l;

需还原的NO3-N=28-10=18mg/l 3) 碱度平衡计算

一般去除BOD5所产生的碱度（以CaCO3计）约为0.1mg/L碱度去除1mgBOD5，设进水中碱度为250mg/L。

所需碱度为7.1 mg碱度/mg NH3-N氧化，即 7.1×28=198.8mg/L 氮产生碱度3.0 mg碱度/ mg NO3-N还原，即 3.0×18=54.0mg/L 计算所得的剩余碱度=250—198.8+54+0.1×100=115.2mg/L 计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L 4）硝化区容积计算： 硝化速率为

?n??0.47e

0.098?T?15???N???O2?????0.05T?1.158?K?O?N?10???O2?2?

2???2??0.47e0.098?15?15?????0.05?15?1.158??1.3?22?10????

?? =0.204 d-1 故泥龄： tw?1?n?1?4.9d 0.204 采用安全系数为2.5，故设计污泥龄为：2.5?4.9=12.5 d 原假定污泥龄为30d，则硝化速率为： ?n?1?0.03d?1 300.033?0.05?0.139kgBOD5/kgMLVSS.d

0.6 单位基质利用率： u??n?ba? MLVSS=f×MLSS=0.75?4000=3000mg/L

37

总BOD5=

Q(So?Se)133333.3?(120?20)??13333.3KgBOD5/d

10001000

13333.3?95923.0Kg

0.13995923?1000?31974.3m3 硝化容积：Vn?3000 所需的MLVSS总量=

水力停留时间：tn?

5)反硝化区容积：

31974.3?24?5.8h

133333.3 15℃时，反硝化速率为：

qdn=0.026×1.08（15-20）=0.018kg NO3-N还原/kgMLVSS.d

18?133333.3?2400.0Kg/d 10002400?133333.3Kg 脱氮所需MLVSS=

0.018133333.3?1000?44444m3 脱氮所需池容：Vdn?300044444?24?8.0h 水力停留时间：tdn?133333.3 还原NO3-N的总量=

6)除磷厌氧沟段容积计算:

设水力停留时间t3=1h，则：V3=Qt3=133333.3×

1=5555.5m3 247)氧化沟的总容积：

总水力停留时间：t=tn+tdn+t3=5.8+8.0+1h=14.8h

总容积：V总=Vn+Vdn+V3=31974.3+44444+5555.5=81973.8m 8).氧化沟的尺寸：

V总=81973.8m3,设3座相同6廊道氧化沟 V单=81973.8/3=27324.6m3

采用曝气机叶轮直径D=4.00m,氧化沟深度H0=1.2D=4.8m，按水力最优断 面构成，宽度为深度的一倍，即B=2 H0=9.6m

3

Vz27324.6??593.0m取6个沟槽， 总沟长L= 则每个沟槽的长度为：BH09.6?4.8

38

L0>

593.0?98.8m（取100m） 6 B0=6B=6×9.6=57.6m 9）需氧量计算

采用如下经验公式计算:

O2(kg/d)?A?Sr?B?MLSS?4.6?Nr?2.6?NO3

其中：第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量：

Nr=28?10000?10-3=280kg/d；

R=0.5?10000(?0.12—0.02)+0.1?31974.3?3+4.6?280-2.6?2400 =5140.29kg/d=214.17kg/h

取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度Cs(30?)=7.63 mg/L，Cs(20?)=9.17 mg/L

采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为： RCs(20?)R0????Cs(T)?C?1.024?T?20???214.17?9.17 = =397.56 Kg/h

0.8??0.9?1?7.63?2??1.024?30?20?

查《环境保护设备选用手册》，选用DSB-3750型倒伞叶轮表面曝气机，性能参数见表2.6。

叶轮直径 /mm 3750

动力效率 /kgO2-1·kW-1·h-1

1.91

电机功率 /kW 132

充氧量 /kg·h-1 252

叶轮转速 /r·min-1 30

表2.6 DSB-3750型倒伞叶轮表面曝气机技术参数

39

设每座氧化沟所需数量为n,则 n?10）回流污泥量：

可由公式R?浓度Xr取10g/L。则： R? 11）剩余污泥量：

Qw?R0397.56??1.58 取n=2台 125252X求得。式中：X=MLSS=4.0g/L，回流污泥

Xr?X4.0?66.6%（50％～100％，实际取70％）

10?4.03200133333.3?0.25??120?20???7600Kg/d 0.7510007600?760m3/d 10 如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L，则每个氧化沟产泥量为：

2.6 二沉池

该沉淀池采用中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，采用刮泥机。

2.6.1 设计参数

设计进水量：Q=200000m3/d

表面负荷：qb范围为1.0—1.5 m3/ m2.h ，取q=1.4 m3/ m2.h 固体负荷：qs =140 kg/ m2.d 水力停留时间（沉淀时间）：T=2.5 h

堰负荷：取值范围为1.5—2.9L/s.m，取2.0 L/(s.m) 池底坡度 ：i=0.05； 沉淀池数量 ：n=6座；

2.6.2 设计计算

（1）辐流式二沉池计算草图如下2.4：

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