2.2厌氧池容积的确定

　　泥水混合液由选择池进入厌氧池，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌可将溶解性BOD转化成低分子发酵 产物，聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵物，并将其运送到细胞内、同化成细胞内碳源存储物、所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释 放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力，吸收、存储超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，最终通过剩余污 泥的排放将磷从系统中除去。一般污水在厌氧段停留1.0—2.0h就可以使磷的释放达约80％，此后磷的释放将会很缓慢，因此本工程设计厌氧停留时间为 1.5 h。

　　厌氧池工艺尺寸：L×B×H=9.0m×5.5m×5.0m，超高0.5m。设计选择池与厌氧池合建。

　　2.3氧化沟容积的确定

　　以动力学计算方法为主，并用污泥龄法（德国目前使用的ATV标准中的计算公式）及污泥负荷法校核。

　　2.3.1好氧区容积

　　①确定出水中溶解性BOD含量，使出水中BOD的质量浓度为20mg／L.

　　溶解性ρ（BOD）=6.4mg／L，其中设BOD速率常数为0.23d^-1。

　　则需要去除的BOD质量浓度△S=140-6.4=133.6mg／L。

　　②污泥龄θ_c是根据理论同时参照经验确定。在有硝化的污水处理厂，泥龄必须大于硝化菌的世代周期，设计通常采用一个安全系数，以应付高峰流量，确保硝化作用的进行，其计算式为：θ_c=S.F（1／μ₀） （1）

　　式中：μ0_——硝化菌比生长速率，d^-1，μ0=0.47×^{e0.098（t-15）}×[ρ（N）+10^{（0.05×T-1.158）}）×[ρ（DO）／（Ko+ρ（DO））]，其中ρ（N）=15mg／L、溶解氧ρ（D0）=2mg／L、氧的半速常数Ko取1.3。

　　S.F——安全系数，取值范围2.0-3.0，考虑北方地区气温较低，本设计取3.0.

　　计算得出设计污泥龄θ_c为17.5 d（10 ℃），本工程确定污泥龄为18d。

　　污泥自身氧化速率K_d取0.05，污泥产率系数Y=0.6kg[VSS]/kg[BOD]，混合液悬浮固体的质量浓度X=ρ[MISS]=4000mg／L，f=ρ[MLVSS]／ρ[MLSS]=0.75，则好氧区容积V1=（Y×θ_c×Q×△S）/ρ[MLVSS]×（1+Kd×θ_c）]=3797m³，其中Q为水量。

　　水力停留时间t₁=V₁／Q=6.08h。

　　2.3.2缺氧区容积

　　缺氧区容积V₂=脱硝需要的污泥量（VX）_dn／混合液中ρ[MLVSS]。

　　需要去除的氮量△N为：

　　△N=ρ（N_O）-ρ（Ne）-△X×ψ_N=9.77mg／L

　　式中：ρ（N_O），ρ（Ne）——进、出水总氮的质量浓度，mg／L；

　　△X——生物污泥产量，△X=Q×△S×[Y/（1+K_d×θ_c）]=632.84kg／d

　　ψ_N——生物污泥中氮的质量分数，取12.4％。

　　由需要去除的氮量，确定反硝化污泥量：（VX）_dn=△NQ／q_dn=1750.6kg／d

　　式中：（VX）dn——参与脱氮反应的污泥量，kg／d；

　　q_dn——脱氮负荷，kg[NO3-N]／[kg[MLVSS]·d]；

　　T=10℃时，q_dn=0.02×1.08^（T-20）=0.0093kg[NO₃-N]／[kg[MLVSS]·d]；

　　由此计算出缺氧区的容积V2=（VX）_dn/ρ[MLVSS]=5251.9m³，水力停留时间t₂=V₂／Q=8.40h；

　　则氧化沟好氧区加缺氧区之和V_总=V₁+V₂=9048.9m³，水力停留时间t=V_总／Q=14.48h.前置反硝化区容积V3按完成20％反硝化和取40min除磷所需容积计算，即V₃=1467 m³，占氧化沟池容的16％，水力停留时间t₃=2.35 h.内回流比取100％-400％。

　　氧化沟总池容为9203m³，水力停留时间t=14.7 h，污泥负荷=0.0726 kg[BOD]／[kg[VSS]·d].

　　2.3.3氧化沟池容校核——污泥龄法

　　由德国目前使用的ATV标准中的计算公式可知剩余污泥产率（每去除1kgBOD产生的剩余污泥量）取决于曝气池进水SS与BOD的质量比、水温、污泥泥龄等因素：

　　污泥产率系数Y=K×0.6[m（SS）／m（DOD）+1]—（O.072×0.6×θ_cX×1.072^{（T-15））}／（1+0.08θ_c×1.072^（T-15））=1.055kg[SS]／[kg（BOD]·d]

　　其中修正系数K取0.9，θ_c=18d.ρ（MISS）=4000mg／L，T=10℃，则V=24×Q×θ_c×Y×△S／ρ（MLSS）=9371m³，水力停留时间t=14.9h（包括缺氧区）。污泥负荷=0.071kg[BOD]／[ks[VSS]·d]，在0.05-0.15kg（BOD）／[kg[VSS]·d]范围内。

　　由污泥龄法计算出的污泥负荷与动力学计算方法基本一致，故此设计合理。

　　2.3.4氧化沟需氧量的确定

　　在氧化沟系统中，考虑以下几个过程的需氧量：总需氧量（D）=氧化有机物需氧+细胞内源呼吸需氧+硝化过程需氧—脱氮过程产氧

　　计算得出需氧量AOR=205kg／h，利用下列公式转化为标准状态需氧量（SOR）。

　　SOR=AOR×Cs_（20）／[α×β×ρ×Cs_（T）-C×1.024^（T-20）]

　　式中：α——不同污水的氧转移速率参数，对生活污水取值0.5-0.95，取0.9；

　　β——不同污水的饱和溶解氧参数，对生活污水取值0.90-0.97，取0.97；

　　ρ——大气压修正参数，海拔1100m时大气压为88300Pa；（ρ=88300／101300=0.8715）

　　Cs_（T）——温度T时饱和溶解氧。

　　计算得出SOR=358Kg[O₂]／h.曝气机动力效率取：2.1kg[O₂]／kW；

　　需配置功率数（N）=358/2.1=170.4KW.

　　3、设备选型及说明

　　3.1选择池及厌氧池

　　为满足选择池内污水与二沉池回流污泥快速混合的需求，设计 2/3 首页上一页123下一页尾页