1、缺氧池、好氧池(曝气池)得设计计算: (1)、设计水量得计算
由于硝化与反硝化得污泥龄与水力停留时间都较长,设计水量应按照最高日流量计算。
Q=K?Q
式中:
Q——设计水量,m3/d; Q——日平均水量,m3/d;
K——变化系数;
(2)、确定设计污泥龄θC
需反硝化得硝态氮浓度为
NO=N-0.05(S0-Se)-Ne
式中:
N——进水总氮浓度,mg/L;
S0——进水BOD值【1】,mg/L; Se——出水BOD值,mg/L; Ne——出水总氮浓度,mg/L;
反硝化速率计算
Kde=NO S0计算出Kde值后查下表选取相应得VD/V值,再查下表取得θC值。
反硝化设计参数表(T=10~12℃)
反硝化工艺 设缺氧区得反硝化 间歇或同步反硝化 VD/V(θcd/θC) 0、20 0、30 0、40 0、50 (3)、计算污泥产率系数Y
【2】
Kde(kgNO3/kgBOD) 0、11 0、13 0、14 0、15
0、06 0、09 0、12 0、15 X00.102θC?1.072(T-15)Y=K[0.75+0.6-](T-15)
S01+0.17θC?1.072式中:
Y——污泥产率系数,kgSS/kgBOD;
K——修正系数,取K=0.9;
X0——进水SS值mg/L;
T——设计水温,与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算:
LS=式中:
S0
θC?Y(S0-Se)LS——污泥负荷,我国规范推荐取值范围为0、2~0、4kgBOD/(kgMLSS?d)。
活性污泥工艺得最小污泥龄与建议污泥龄表(T=10℃)单位:d
污水处理厂规模 处理目标 BOD≤1200kg/d 最小泥龄 有硝化 无硝化 有硝化反硝化 5 10 12、5 14、3 建议泥龄 6 11 13、8 15、7 BOD≥6000kg/d 最小泥龄 4 8 10 11、4 建议泥龄 5 9 11、3 12、9 【3】
VD/V=0.2 VD/V=0.3 VD/V=0.4 16、7 20 25 18、3 22 25 13、3 16 15 18 VD/V=0.5 有硝化、反硝化,污泥稳定 (4)、确定MLSS(X)
MLSS(X)取值通过查下表可得。
反应池MLSS取值范围
处理目标 无硝化 有硝化(反硝化) 污泥稳定 有初沉池 2、0~3、0 2、5~3、5 MLSS(kg/m) 无初沉池 3、0~4、0 3、5~4、5 4、5 3取定MLSS(X)值后,应用污泥回流比R反复核算
R=X
XR-XXR=0.7?式中:
10003×tE SVIR——污泥回流比,不大于150%;
tE——浓缩时间,其取值参见下表。
浓缩时间取值范围
工艺选择 浓缩时间 无硝化 <1、5~2h 有硝化 <1、0~1、5h 有硝化反硝化 <2h 有深度反硝化 <2、5h (5)、计算反应池容积
V=24QθCY(S0-Se)
1000X计算出反应池容积V后,即可根据VD/V得比值分别计算出缺氧反应池与好氧反应池得容积。
2、厌氧池得设计计算:
厌氧反应池得容积计算
VA=0.75Q(1+R)+0.15VD
式中:
VA——厌氧反应池容积,m3。
3、曝气量得计算: (1)、实际需氧量得计算
O2=OC?St+4.57Nht-2.86Not
式中:
O2——实际需氧量,kgO2/d;
OC——去除含碳有机物单位耗氧量,包括BOD降解耗氧量与活性污泥衰减耗氧量,
kgO2/kgBOD;
St ——BOD去除量,kg/d; Nht——硝化得氨氮量,kg/d; Not——反硝化得硝酸盐量,kg/d。
其中,去除含碳有机物单位耗氧量OC按下式计算:
0.15θC×1.072(T-15) OC=0.56+1+0.17θC×1.072(T-15)按该式计算出不同泥龄与不同水温下得OC值列于表5
【4】
,设计时可直接查下表。
T(℃) 10 12 15 18 20 25 30 降解含碳有机物单位耗氧量表 单位:kgO2/kgBOD 泥龄(d) 4 0、85 0、87 0、92 0、96 0、99 1、07 1、14 8 0、99 1、02 1、07 1、11 1、14 1、21 1、26 10 1、04 1、07 1、12 1、16 1、18 1、24 1、29 15 1、13 1、15 1、19 1、23 1、25 1、30 1、34 20 1、18 1、21 1、24 1、27 1、29 1、33 1、36 25 1、22 1、24 1、27 1、30 1、32 1、35 1、38 BOD去除量St按下式计算:
St=fC?Q?(S0-Se)?10-3
式中:
fC——BOD负荷波动系数,按下表选用。
BOD负荷波动系数表 污泥龄(d) 污泥龄(d) 波动系数 4 1、3 6 1、25 8 1、2 10 1、2 15 1、15 25 1、1 当无反硝化时,需硝化得氨氮量Nht按下式计算:
Nht=Q[Nk-0.05(S0-Se)-Nhe+5]?10-3
式中:
NK——进水凯氏氮【5】浓度,mg/L; Nhe——要求出水氨氮浓度,mg/L。
当有反硝化时,需硝化得氨氮量Nht按下式计算:
Nht=Q[N-0.05(S0-Se)-2]?10-3
反硝化得硝酸盐量Not按下式计算:
Not=QN0/1000
(2)、标准需氧量得计算
由于上述方法计算出得需氧量就是在实际水温,气压与混合液溶解氧浓度得污水中得需氧量,而充氧设备得充氧能力就是在水温20℃、一个大气压、溶解氧为零得清水中测定得,为了选择充氧设备,必须将实际需氧量换算成标准需氧量。
标准需氧量按下式计算:
OS=式中:
α(βCSWCS?O2-C0)?1.024(T-20)
T——最热日反应池平均水温,取值与计算OC时相同,℃;
α——修正系数,我国规范建议值为α=0.85;
β——修正系数,我国规范建议值为β=0.9;
CS——标准条件下清水中得饱与溶解氧,CS=9.2mg/L;
CSW——清水在T℃与实际计算压力Pa时得饱与溶解氧,CS=9.2mg/L; C0——混合液剩余溶解氧值,一般C0=2mg/L,同步硝化反硝化C0=0、5mg/L。
清水在T℃与实际计算压力Pa时得饱与溶解氧CSW按下式计算:
CSW=CSt(OtP+b) 422.068