厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺设计计算

R内 =
R内 ——内回流倍数。
e 1-e
R内 =
0.579 =1.4 1-0.579
设计中取 R内 为 140%。 1.6 平面尺寸计算 1.6.1 总有效容积
V =Qp t
V —总有效容积( m3 )； Q p —进水流量( m 3 / d )，按平均流量计，由 1.4 得 Qp 15265m3 / d ；
1.2.2 设计秒流量
Q K Z Q1 Q工
Q —设计秒流量（L/s） ；
K Z —总变化系数，设计为 1.4；
Q1 —平均生活污水量。 1.4 4425 1000 (290 150 75 120) 1000 Q 248 L / s 86400 3600
Lr =255.25－20=235.25mg / L=0.23525kg/m3 ； Lr —反应池去除的 SS 浓度(kg/m3)， S r —反应池去除 BOD5 浓度(kg/m3)， Sr =206.295 20=186.295 mg / L
=0.186295kg /m3 。
设计中取 a=0.6，b=0.05
1.4 污水生物处理的设计条件
由上可得进入曝气池的平均流量 Qp 15265m3 / d ， 最大设计流量 Qs 248L / s ， 污水中 BOD 5 浓度为 275.06 mg / L ， 假定一级处理对 BOD 5 去除率为 25%， 则进 入曝气池中的污水 BOD 5 浓度为 Sa SY （1-0.25） =275.06 0.75=206.295 mg/L 污水中 SS 浓度为 510.50 mg / L ，假定一级处理对 SS 的去除率为 50%，则 进入曝气池中的污水 SS 浓度为 La LY （ 1-0.5） =510.50 0.5=255.25 mg/L 污水中的 TN 浓度为 38.01mg/L， TP 浓度为 7.4 mg/L，水温 T=20℃。 1.5 设计参数 1.5.1 水力停留时间 A—A—O 工艺的水力停留时间 t 一般采用 6～8h，设计中取 t=8h。 1.5.2 活性污泥浓度 曝 气 池 内 活性 污 泥浓 度 X v 一 般 采 用 2000 ～ 4000mg/L ， 设 计 中取 X v =3500mg/L。 1.5.3 回流污泥浓度
2
的回流管进入厌氧段，管内污泥流速为 0.85m/s。 1.8.2 消化液回流管 本设计中，消化液回流比为 200%，从二沉池出水回流至缺氧段首端，硝化 液回流管道管径为 DN700mm,管内流速为 0.92m/s。 1.9 剩余污泥量
W aQ平 Sr－bVX v +Lr Q平 50%
W —剩余污泥量(kg/d)； a —污泥产率系数，一般采用 0.5～0.7； b —污泥自身氧化系数(d-1)，一般采用 0.05～0.1； Q平 —平均日污泥流量(m3/d)；
1.3.4 生活污水和各业污水混合后的总磷浓度
N1 C '1P Q工 C工P Q Q C P —污水的总磷浓度(mg/L)； CP
C '1P —每人每天排放的污水总磷克数[g/(人·d)]，设计中取 0.5/(人·d)； C工P —各业污水的总磷(mg/L)。 36875 0.5 5000 14+2540 5 1300 3 2000 4 Cp =7.4 mg / L 15265 15262
Xr
X r —回流污泥浓度(mg/L)；
106 · r SVI
SVI 污泥指数，一般采用 100；
r —系数，一般采用 r=1.2。
Xr
1.5.4 回流污泥比
106 × 1.2=12000mg/L 100
Xv =
R Xr 1 R
R —污泥回流比； X r —污泥回流浓度(mg/L)， X r = fX r =0.75×12000=9000mg/L。 f —MLVSS/MLSS 值，一般采用 0.7～0.8，本设计中取 f=0.75 。 代入已知数据，原式得 R 3200= 0.75 12000 1 R 解得 R =0.6
A1 bn
L
1211.7 =48.4 m 5.0 5
厌氧—缺氧—好氧池的平面布置图如图 1 所示。
图 1 厌氧—缺氧—好氧池平面布置图
1.7 进出水系统 1.7.1 曝气池的进水设计
初沉池的来水通过 DN600mm 的管道送入厌氧—缺氧—好氧曝气池首端的进 水渠道， 管道内的水流速度为 0.88m/s [ QS r 2 0.248 0.32 0.88 m / s ], 在进水渠道中，污水从曝气池进水口流入厌氧段，进水渠道宽 1m，渠道内水深 为 0.5m，则渠道内最大水流速度
1.3.2 生活污水和各业污水混合后的 BOD 5 浓度
Qs 248L / s CBOD5 —污水的 BOD 5 浓度(mg/L)；
C '1BOD5 —每人每天排放的污水 BOD 5 克数[g/(人· d)]， 设计中取 30 g/(人· d)； C工BOD5 —各业污水的 BOD 5 浓度(mg/L)。
； Q —城镇每天平均污水量（m³/d） q1 —平均生活污水量定额，此处设计只有一个区[m³/(人·d)]；
N1 —人口数； Q工 —工厂平均污水量（m³/d） 。
Q 36875 0.12 5000 2540 1300 2000 15265 m3 / d 176.68 L / s
表1
牲畜业 造纸业 纺织配件 纺织印染
SS (mg/L) 550 660 390 600
BOD 5 (mg/L) 420 140 290 430
氨氮 (mg/L) 52 31 28 38
磷酸盐 (mg/L) 14 5 3 4
各工厂的排水量及水质
1.2 设计污水量 1.2.1 城镇每天平均污水量
Q q1 N1 Q工
0.248+0.177 200% 3 H =0.167m 0.4 5.0 2 9.8
设计中取为 0.17m。 厌氧—缺氧—好氧池的最大出水流量为 （0.248+0.177×200%） =0.602 m³/s， 出水管 管径 采用 DN1000mm, 送 往二 沉池 ，流 速为 0.77m/s （ 0.602 ÷ 0.5 ² π =0.77m/s） 。 1.8 其他管道设置 1.8.1 污泥回流管道 本设计中，污泥回流比为 60%，从二沉池回流过来的污泥通过一根 DN400mm
A1
A1 ——每座曝气池的面积( m2 )； N ——曝气池个数。 设计中取 N 1
A气池共设 5 廊道，第 1 廊道为厌氧段，第 2 廊道为缺氧段，后 3 个 廊道为好氧段，每廊道宽取 8.0 m ，则每廊道长
L
L ——曝气池每廊道长( m ); b —每廊道宽度( m )； n —廊道数。 设计中取 b 5.0m, n 5
1.5.5 TN 去除率
e=
S1 S 2 100% S1
e —TN 去除率 (%)；
S1 —进水 TN 浓度 (mg/L)， S1 16 mg / Lh 4.2 m ； S2 —出水 TN 浓度 (mg/L)，设计中取 16 mg / L 。 代入已知数据得 38.01 16 e= 100%=57.9% 38.01 1.5.6 内回流倍数
1.3 设计污水水质 1.3.1 生活污水和各业污水混合后的 SS 浓度
CSS N1 C '1SS Q工 C工SS Q Q
CSS —污水的 SS 浓度(mg/L)； C '1SS —每人每天排放的污水 SS 克数[g/(人·D)]，设计中取 45 g/( 人· D) ； C工SS —各业污水的 SS 浓度(mg/L)。 36875 45 5000 550+2540 660 1300 390 2000 600 CSS =510.50 mg / L 15265 15262
F f
n=
孔口布置图如图 2 所示
1 =4 0.5 0.5
图 2 孔口布置图
1.7.2 曝气池出水设计 厌氧—缺氧—好氧池的出水采用矩形薄壁堰，跌落出水，堰上水头
2 3
Q H mb 2g
H —堰上水头( m )； Q —每座反应池出水量( m 3 / s )，指污水最大流量（ 0.248 m3 / s ）与回流污 泥量、回流量之和（0.177×200% m3/s） ； m—流量系数，一般采用 0.4～0.5； b—堰宽( m )；与反应池宽度相等。 设计中取 m=0.4，b=5.0m
W 0.6 15265 0.186295 0.05 1211.7 3 0.23525 15265 50% 3320kg /d
C '1N —每人每天排放的污水总氮克数[g/(人·d)]，设计中取 3.5/(人·d)； C工N —各业污水的总氮(mg/L)。 36875 3.5 5000 52+2540 31 1300 28 2000 38 CN =38.01 mg / L 15265 15262
CBOD5
36875 30 5000 420+2540 140 1300 290 2000 430 =275.06 mg / L 15265 15262
1.3.3 生活污水和各业污水混合后的总氮浓度
N1 C '1N Q工 C工N Q Q CN —污水的总氮浓度(mg/L)； CN
v1 =
v1 ——渠内最大水流速度( m / s )； b1 ——进水渠道宽度( m )； h1 ——进水渠道有效水深( m )。 设计中 N=1m/s，b1=0.5m， h1 =1m
QS Nb1h1
v1 =