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2 设计实例
某城市生活污水量Q=15 000m3/d，原水COD=300
mg/L、BOD5=150 mg/L、SS=200
mg/L、TKN=30 mg/L、TP=4.0
mg/L、pH=7～9；设计出水水质为COD=60 mg/L、BOD5=20 mg/L、SS=20 mg/L、NH+4-N≤5.0 mg/ L、NO3-N≤10.0 mg/L、TP≤1.0
mg/L。
2.1 氧化沟区Ⅲ容积的确定
①
好氧区容积
V1=好氧区需要的污泥量/混合液浓度
硝化菌的比增长速率可用下式计算：
μ=0.47
e0.098(T-15)×［N/(N+100.051T-1.158)］×［DO/(K0+DO)］ (3)
当最低温度T=15 ℃、出水NH3-N=5.0
mg/L、DO=2.0 mg/L、K0=1.3时，μ=0.28d-1，θ=1/μ=3.6 d，安全系数取2.5，则设计污泥龄为9 .0 d。为保证污泥稳定，确定污泥龄为25 d，μ=0.04d-1。
好氧区有机物的去除速率
q0=(μ+k)/y=0.15 kgBOD5/(kgVSS·d)
通过计算，则MLSS=4.0kg/m3，MLVSS=2.8kg/m3，好氧区需要的污泥量为13
000 kg，好氧区的容积V1=4 643m3，水力停留时间t=V1/Q =7.4
h。
② 缺氧区容积
V2=脱硝需要的污泥量/混合液浓度
假设生物污泥含12.4%的氮，则每日用于生物合成的N合=每日产生的污泥量×12.4%，而污泥产量=y×Q×ΔBOD5/(1+kθ)=585 kg/d，则N合=72.54 kg/d，进水中用于生物合成的氮为4.8mg/L、被氧化的NH+4-N=30-4.8-5.0=20.2
mg/L。
脱硝所需NO3-N=20.2-10.0=10.2 mg/L；在15 ℃时反硝化速率q1=0.02×10-5=0.013 6kgNO3-N/(kgVSS·d)，需还原的NO3-N=10.2×0.8×(15 000×10-3)=122.4 kg/d，脱硝所需MLVSS=122.4/0.0136=9000
kg。
通过计算，缺氧区容积V2=3 214m3，氧化沟区Ⅲ容积=V1+V2=7857m3，水力停留时间t1=12.57
h。
2.2 缺氧区Ⅱ容积的确定
① 除磷所需容积V3：若缺氧区水力停留时间取40 min，则V3=417m3。
② 脱硝所需容积V4：若需还原的NO3-N=30.6 kg/d，脱硝所需的MLVSS=2250kg，则V4=804m3，缺氧区Ⅱ容积=V3+V4=1221
m3，水力停留时间t2=1.95 h。
2.3
厌氧区Ⅰ容积的确定
生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5 h，所需容积V5=150000×1.5/24=938m3。
2.4 污泥回流比的确定
① 外回流比R
假设二沉池排放污泥浓度XR=8 000 mg/L，A2/C氧化沟混合液浓度X=4000 mg/L，则R=X/(XR-X)=100%。
② 内回流比r
由氧化沟Ⅳ的通道回流到缺氧区Ⅱ的回流量为Qr，通道宽度为1.0m、水深为4.0m、流速为0.3 m/s，则Qr=1.2m3/s，最大回流比 r=(1.2×86
400/15 000)×100%=691%，内回流量可以通过安装在回流通道上的闸板控制。
通过上述计算可知，A2/C氧化沟总容积为10 016m3，水力停留时间为16
h，混合液浓度为4 000 mg/L，污泥负荷为0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥龄为25d。污泥外回流比R=100%，混合液内回流比r=400%～600%。 |
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