详细的生化池设计计算

3.6 生化池（UCT ）

3.6.1 设计说明

该厂好氧生物处理对脱氮除磷均有要求，如果入流污水的BOD 5/TN 或BOD 5/TP 较低时，为了防止NO -3-N 回流至厌氧段产生反硝化脱氮，发生硝化细菌与聚磷菌争夺溶解性BOD 5而降低除鳞效果，此时就应采用UCT 工艺[3]。UCT 工艺属于A 2O 工艺的改进，将回流污泥首先回流至缺氧段，回流污泥带回的NO -3-N 在缺氧段被反硝化脱氮，然后将缺氧端出流混合液一部分再回流至厌氧段，这样就避免了NO -3-N 对厌氧段聚磷菌的干扰，提高了磷的去除率，也对脱氮没有影响，该工艺对氮和磷的去除率都大于70%。由于UCT 工艺是A 2/O 工艺的改进，只是污泥回流至不同的反应池，因此，在设计计算构筑物时按A 2/O 工艺的计算方法计算。

3.6.2 设计计算 1、设计参数 （1）设计流量

Q=1600003/m d （不考虑变化系数）

（2）设计进水水质

COD=350mg/L ；BOD 5浓度So=150mg/L ；SS=200mg/L ；TN=50mg/L ；NH3-N=30mg/L ；TP=3mg/L ；pH=6~9。

（3）设计出水水质

COD=70mg/L ；BOD5浓度Se=20mg/L ；SS=30mg/L ；TN=20mg/L ；NH3-N=15mg/L ；TP=1mg/L ；pH=6~9。

2、设计计算

（1）设BOD 5污泥负荷N=0.115/()kgBOD kgMLSS d ⋅ 回流污泥浓度6600/r X mg L = 污泥回流比R=100% 混合液悬浮固体浓度

X=

1

66003300/111r R X mg L R =⨯=++ （3.19）

好氧池到缺氧池的混合液回流比R I TN 去除率5020

100%100%60%50

o e TN o TN TN TN η--=

⨯=⨯=

R I =

0.60

100%100%150%110.60

TN TN ηη⨯=⨯=-- 取150%R I =

取缺氧池到厌氧池的混合液回流150%R II = （2）反应池容积V ，3m

3160000150

66115.70.113300o QS V m NX ⨯=

==⨯ （3.20）

取反应池容积为70000m 3。 反应池总水力停留时间：

700000.437510.5160000

V t d h Q =

=== （3.21）

各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好养=1:1:3 厌氧池水力停留时间：

1

10.5 2.15

t h =⨯=厌

厌氧池池容：

31

70000=14000m 5

V =⨯厌

缺氧池水力停留时间：

1

10.5 2.15

t h =⨯=缺

缺氧池池容：

31

70000=14000m 5

V =⨯缺

好氧池水力停留时间：

3

10.5 6.35

t h =⨯=好

好氧池池容：

33

70000=42000m 5

V =⨯好

（4）校核氮磷负荷 好养段总氮负荷：

16000050

0.057/()330042000

o Q TN kgTN kgMLSS d XV ⋅⨯==⋅⨯好（符合要求） 厌氧段总磷负荷：

1600003

0.010/()330014000

o Q TP kgTN kgMLSS d XV ⋅⨯==⋅⨯厌（符合要求） （5）剩余污泥量X ∆，/kg d

X S X P P ∆=+

（3.22）

()X o e d r P YQ S S k VX =--

（3.23）

()50%S e P SS SS =-⨯

（3.24）

取污泥增殖系数Y=0.6，污泥自身氧化率0.05d k =，将各值代入（3.22）、（3.23）、（3.24）得：

0.6160000(0.150.02)0.0566115.7 3.30.74843.6/X P kg d =⨯⨯--⨯⨯⨯=

(0.20.02)16000050%14400/S P kg d =-⨯⨯=

X=4843.61440019243.6/kg d ∆+=

（6）需还原的硝酸氮量

每氧化1mgNH 3-N 需消耗碱度7.14mg ；每还原1mgNO 3－-N 产生碱度3.57mg ；去除1mgBOD 5产生碱度0.1mg 。

剩余碱度1ALK S =进水碱度－消化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度

假设生物污泥中总氮量以12.4%计，则： 每日用于合成的总氮0.1245812.4720.74/kg d =⨯=

即，进水总氮中有

720.741000

4.50/160000

mg L ⨯=用于合成。

被氧化的NH 3-N=进水总氮－出水总氮量－用于合成的总氮量=50－15－

4.5=30.5mg/L

所需脱硝量=50－20－4.5=25.5mg/L

需还原的硝酸氮量T 1

N 16000025.54080/1000

mg L =⨯⨯= （7）反应池主要尺寸 反应池总容积370000V m = 设反应池4组，单池容370000

175004

V m ==单 有效水深 6.0h m = 单组有效面积217500

2916.76

V S m h

=

=

=单单 采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=8.0m 单组反应池长度：

2916.7

72.92m B

58

S L =

=

=⨯单，取73m 。 校核：/8/6 1.33b h ==（满足b/h=1~2） L/b=73/8=9.125（满足L/h=5~10）

取超高为1.0m ，则反应池总高H=6.0+1.0=7.0m （8）反应池进、出水系统计算 ① 进水管

单组反应池进水管设计流量：

311600000.463/4486400

Q Q m s ===⨯

管道流速：

0.8/v m s =

管道过水断面积：

Q

A V

= （3.25） 式中：Q ——流量，m 3/s ； V ——流速，m/s 。 由式（3.25）得：

210.4630.5790.8

Q A m V =

==

管径：