f?VpVp?Vn?Va
式中 Vp、Vn、Va——分别为厌氧区、缺氧区、好氧区反应池容积，m3
Rp——至厌氧区之污泥回流比，%。令Rp=60%
a0——进水中易降解BOD5所占比例，a0=0.30
于是可计算出PF=6.99mg/l,f=0.258 3．碳源及硝酸盐含量对各池子体积比的影响 1) 单位BOD5去除需氧量OC?OR kgO2/kgBOD5 NS 单位活性污泥需氧量OR kgO2/?kgMLSS?d? OR?0.5?NV?0.24Z?MLSS?10-3?1.075?T?15?
?0.5?0.9076?0.432?0.24?0.330?4000?10?3?1.075?15?15?
=0.513 OC?OR0.513 ?=3.664 NS0.140 式中NV?NS?MLSS?10?3?0.140?4000?10?3?0.56 设MLSS=4000mg/l
2) 计算能提供给反硝化区的硝酸盐浓度NO3?Nn NO3?Nn=TN0-TNe-Nus-Nes
TN0、TNe——分别为进、出水中总氮浓度，mg/l
Nus、Nes——分别为排除剩余污泥中氮合成浓度和出水悬浮物浓度中的含
氮量，mg/l
Nus=0.125aZ(LC0-Lr)=0.125?0.751?0.421?(379.08-18.72)=14.23 Nes=0.125ZLse=0.125?0.421?20=1.0525
Lr、Lse——分别为出水中BOD5和悬浮物浓度，mg/l Lr=Lce
因此NO3?Nn=78-15-14.23-1.0525=47.72 3) 确定同步反硝化池和前置反硝化池的体积比
Vn1、Vn2——分别为同步反硝化池和前置反硝化池的体积，m3
W——为同步反硝化区所处理的NO3?Nn占总NO3?Nn的百分比，%
W?NO3?Nn0.75?0.80OcVn1??
Lce2.9Va?Vn1?1-W??NO3?NnLc0?1?a0?0.75?0.80Oc?Vn2????V?V2.9n2?a????0.765
令W=40%，并将各数值代入后计算得：
Vn1Vn2=1.171，=0.034
Va?Vn1Va?Vn24．硝化速率
硝化速率不仅是污水水温的单一函数，而且受DO、碱度的影响，通常情况下硝化反应池内保持DO在2mg/l左右是完全可以实现的，不会对硝化速率产生明显的影响，因此本公式里只考虑温度和PH值对硝化速率的影响。
?n?T?PH???max?20?C??100.033?T?20?1?0.0410?PH0?PH?1?
?max?20?C?——当水温为20℃时的最大硝化速率，取为0.35d?1 PH、PH0——分别为进水和最佳酸碱度，设PH=7，取PH0=8.2
?n?15?7?0.35?100.033?15?20?=0.15 ?8.2?71?0.0410?1??5．硝化污泥龄及NH3?N与硝化速率的关系
计算硝化污泥龄
100.051T?1.156 E?1??NH3?N?0?tSN???T?PH??1?tSN——硝化污泥龄，d
E——NH3?N的去除率，无量纲
?NH3?N?0——进水中NH3?N浓度，mg/l。这里认为进水的总氮在经过
厌氧池的氨化后全部转变成NH3?N，即?NH3?N?0=78mg/l。
78?5=0.936，把个数值代入后计算得：tSN=7.23d。 786．反应池容积的计算
E=
tSR?tSNVn?VaV?Va?VPV?Va?VP?Vd tSP?tSRn tST?tSPn VaVa?VnVa?Vn?VPtSN、tSR、tSP、tSP——分别为硝化、反硝化、厌氧阶段污泥龄及总污泥龄，d
Vd——二沉池容积，m3 Va=
Q城平?LC0?Lr?90000??379.08?18.72?= =57915
0..140?4000NS?MLSS即求得VP=8908.6 Vn1=9590.9 Vn2=549.5 Vd=4168.6 由此算得二沉池停留时间td=
Vd?24?1.87h Q城平符合二沉池停留时间要求，在1.5h—2.5h之间。 所以初步假设的tST=18d是合理的。 7．各反应池具体工艺尺寸的确定
总体来讲采用两组氧化沟系统并联运行
厌氧池宽8m，有效水深5m，则总池长为111.4m，设为5廊道，则单廊道长为22.3m，超高0.5m。
Carrousel氧化沟主体宽8m，有效水深5m，则总池长为313.8m，设为4廊道，则单直廊道长为58.9m，超高0.5m。
计算弯道处由于离心力作用而引起的横向水面超高：
1.1?0.42 ?Z?B??8?0.035m
gR09.81?4.075式中ΔZ ———横向水面超高(m) ;
?0?2?0———校正系数,一般取1.01～1.1 ;
v ———断面平均流速(m/ s) ; B ———水面宽度(m) ;
R0 ———弯道轴线曲率半径(m) 。
计算结果证明，超高取为0.5m是完全安全的。
前置反硝化池宽3m，有效水深2m，则总池长为54.3m，设为2廊道，则单直廊道长为17.7m，超高0.5m。 8．单组氧化沟需氧量O2的计算 1) O2
O2=QLC0?Lce?1.42??XVSS?4.5Q?N0?Ne??0.56??XVSS?2.6Q??NO3
1?e?K1tQ城平90000=45000m3/d ?22 Q?LC0=379.08mg/l Lce=18.72mg/l
K1为速率常数，15℃时，查得k1=0.0795,K1?t=5d
k1?0.1832 0.434??Y?XVSS=Q?LC0?Lce???1?K????
d??0.5???3 = 45000??379.08?18.72????10
?1?0.05?18? =426.74kg/d
N0=78mg/l,Ne=15mg/l ?NO3=NO3?Nn=63mg/l 把各数值代入原方程中计算得：O2=19572.64kg/d
2) 标准状态需氧量的计算
设污水最低水温为15℃，最高水温为25℃，沟体内好氧区溶解氧为2mg/l 水质修正系数?=0.85，?=0.95，压力修正系数?=1
温度为20℃和25℃时的饱和溶解氧浓度分别为：C20=9.17mg/l C25=8.4mg/l 标准状态需氧量：
SOR?C20O2
??????C25?C??1.02425?20?9.17?5124.6?32931.12kg/d=1372.13kg/h
0.85??0.95?1?8.4?2??1.02453)选用曝气机
根据标准状态需氧量，选用三台安徽中联环保设备有限公司的型号为DS366的调速型倒伞型表面曝气机，其清水充氧量为108—167kg/h。叶轮直径3.658m，电动机功率75kw,质量6470kg,离桥距离C=1250m,叶片最小浸没度B=100m,最大浸没度F=300m。单沟宽度推荐值为8.05m,沟深推荐值为5.1—6m,氧化沟中间隔墙至叶轮边缘间距以0.1倍叶轮直径为宜，即0.37m。 9．校核污泥龄
1)回流污泥量计算
根据物料平衡：TSS?Q?XR?QR??Q?QR?X
106r SVI取为100，r取1.02，因此XR=10200mg/l XR?SVI TSS=296.5mg/l Q=90000m3/d X=4000mg/l 代入得： QR=51918.22 m3/d R=
QR51918.22= =0.6072=57.68% Q90000 2) 每组沟剩余污泥量计算
??Y ?X?Q??S????X1Q?XeQ=
?f?1?Kd???????0.5?45000??379.08?18.72??????296.5-296.5?0.8??45000??3???10=65?0.7??1?0.05?18??????20?45000?35kg/d
3) 校核污泥龄
V/2?MLSS/100057915/2?4000/1000 ??a??17.72d≈18d
?X653510．进出水设计
厌氧池进水槽宽2m,长8m。
进水采用淹没孔洞，孔洞流速为0.248m/s,长2m，高1m。孔洞水头损失为0.003m。
厌氧池进入前置反硝化池采用淹没孔洞，孔洞流速0.248m/s,长2m,高1m,孔顶距水面1m。
前置反硝化池进入氧化沟采用淹没孔洞，孔洞流速0.405m/s,长1.6m,高2m，孔顶与水面平齐。
内回流槽宽1m，深2m，流速0.4m/s,最大内回流量0.8m3/s，最大内回流比为379%，内回流量大小可以由闸门调节。
氧化沟出水槽宽2m,长5m,出水堰采用实用堰，堰上水头经计算得0.14m，于是取实用堰为梯形堰，堰顶宽为0.15m，梯形高为0.25m。自由跌水0.16m。跌水水头损失为0.3m。 11．水下推进器的选择
厌氧池内选择QJB型潜水搅拌器，型号为QJB40/6-E3,额定功率4kw，生产厂家是南京制泵集团股份有限公司。每廊道设一个潜水搅拌器，这样平均每立方米的功率值为4.5w/m3,介于3—5w/m3之间，可以保证污泥不沉积。
前置反硝化池内选择DQT型低速潜水推流器，型号为BQT040，叶轮直径1800mm,电动机功率为4.0kw。
氧化沟内选择DQT型低速潜水推流器，型号为BQT075，叶轮直径1800mm,电动机功率为7.5kw。
水质工程学课程设计计算书
