发布时间 : 星期一 文章卡鲁塞尔3000型氧化沟设计更新完毕开始阅读f2e9b095eff9aef8951e0674
兰州交通大学毕业设计（论文）
二、设计计算
（一） 污泥龄θc，d
1、硝化菌的生长速率un和硝化所需最小污泥龄θcm
N???DO??1?0.833(7.2?pH)?un?0.47e0.098(T?15)??0.051T?1.158??K?DO?N?10??O2?15???2??1?0.833(7.2?6.9)??0.106d?1?0.47e0.098(10?15)?0.051?10?1.158????15?10??2?2?
式中：un—硝化菌的生长率，d-1; 式中 N—出水NH+4-N的浓度，mg/L; T—温度，°C；
DO—氧化沟溶解氧浓度，本设计取2.0mg/L；
KO2—氧的半速常数在0.45~2.0mg/L，本设计取2.0mg/L。
则最小污泥龄
θcm=1/un=1/0.106=9.4d 2、氧化沟污泥停留时间θc θc=SFθcm=3.0×9.4=28.2d 式中 θc—设计污泥龄，d；
SF—安全系数，通常取2.0~3.0，本设计取3.0。
则取氧化沟的污泥停留时间30d，大于20~30d，可以达到稳定污泥的效果。 （二） 好氧池容积V1，m3 1、出水溶解性BOD5，Se
终沉池出水的BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成。其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关。溶解性BOD5可以下估算
Se=Sz-7.1KdfCe=20mg-7.1×0.06×0.75×20mg=13.6mg/L 式中：Se—出水溶解性BOD5； Sz—出水总BOD5；
Kd—活性污泥自身氧化系数，一般为0.035~0.09d-1，本设计取0.06d-1； f—出水MLVSS与MLSS比值，本设计取0.75； Ce—出水SS。
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2、体积计算
YQ0(S0?Se)θc0.7?45000?150-13.6??30V1???15345m3Xf(1?Kdθc)4000?0.75?1?0.06?30?式中：V1—用于硝化及氧化有机物所需的氧化沟的体积；
Y—污泥产率系数，无初沉池时为0.6~1.0(kgMLSS/kgBOD5)，本设计不设 置初沉池，取Y=0.7kgMLSS/kgBOD5；
X—设计污泥浓度，本设计取4000mg MLSS/L，XV=X×f； S0—进水BOD5浓度，为150mg/L。 3、水力停留时间t1
0
t1=V1/Q=15345/45000=0.341d=8.18h
4、好氧池总氮负荷(F/M)为
FQ0TN45000?40???0.029kgTN/(kgMLSS?d)MV1X15345?4000小于0.05kgTN/(kgMLSS×d)，负荷要求。
5 、剩余污泥量
剩余污泥量的计算考虑污泥中惰性物质和沉淀池中出流水流失的固体:
??YΔX?Q0?S0?Se???X1Q0?XeQ0??f?1?Kdθc??0.7???45000?0.150?0.0136????45000?0.140?0.140?0.75??45000?0.02??0.75?1?0.06?30???2046?1575?900?2721kg/d 式中：ΔX—总的剩余污泥量，kg/d；
X1—污泥中惰性物质，为进水总悬浮物浓度(TSS)与挥发性悬浮物浓度 (VSS)的差值，X1=SS(1-f)=140(1-0.75)，mg/L； Xe—随水出流的污泥量，即出水SS，mg/L。 剩余污泥含水率为ρ=99.2%。 则每天排泥量
Qw=ΔX/(1-ρ)=2721/0.008=340125kg/d=340m3/d （三） 碱度校核 1、氧化的氨氮量N1
假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐的存在形式，而是以大分子中的化合态氮的形式存
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在，即进水TN=进水TKN。
氧化的氨氮量N1=进水TKN-出水NH3-N-生物合成所需氮N0 =40mg/L-15mg/L-7.5mg/L=17.5mg/L 氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%。
则用于生物合成的总氮量N0=(0.124×2721×1000)/45000=7.5mg/L。 2、脱氮量Nr
Nr=进水TKN-出水TN-生物合成所需氮N0
=40mg/L-20mg/L-7.5mg/L=12.5mg/L 3、碱度平衡
一般认为剩余碱度大于100mg/L(以CaCO3计)，即可保证PH≥7.2，即生物反应能够正常进行。每氧化1mgNH3-N需要消耗7.14mg的碱度；每氧化1mgBOD5产生0.1mg的碱度；每还原1mgNO-3-N产生3.57mg碱度。
则
剩余碱度SALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度 =260-17.5×7.14+3.57×12.5+0.1×(150-13.6) =193mg/L
剩余碱度大于100mg/L，则可保持PH≥7.2，硝化和反硝化都能正常进行。 （四） 脱氮所需容积V2 1、容积计算
脱硝率qdn(T)=qdn(20)×1.08(T-20)，qdn(20)=0.035kg(还原的NO-3-N)/kgMLVSS。 10℃时，
qdn(10)=qdn(20)×1.08(10-20)=0.035×1.08-10=0.016kg(还原的NO-3-N)/kgMLVSS
Q0Nr45000?12.5V2=??11719m3qdnXV0.016?4000?0.752、水力停留时间 t2
t2=V2/Q0=11719/45000=0.26d=6.25h （五）厌氧池容积V3
一般污水在厌氧段的水力停留时间为
1.0~2.0h就可以使磷释放，因此本设计取厌
氧氧水力停留时间为t3=2.0h。
V3=Q0t3/24=45000×2.0/24=3750m3 厌氧池总磷负荷(F/M)为
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FQ0TP45000?5???0.015kgTP/(kgMLSS?d)MV3X3750?4000小于0.06kgTP/(kgMLSS×d)，负荷要求。 （六） 生物选择池容积V4
一般的生物选择池水力停留时间为0.5~1.0h，本设计取生物选择池的水力停留时间为1.0h，即t4=1.0h。
V4=Q0t4/24=45000×1.0/24=1875m3
生物选择池采用高负荷完全混合式，其污泥负荷(F/M)为
FQ0S045000?150???0.9kgBOD5/(kgMLSS ?d)MV4X1875?4000（七） 氧化沟总体积及前置反硝化体积 1、氧化沟总体积V
V=V1+V2=15345+11719=27064m3 总水力停留时间
T=V/Q0=27064/45000=0.6d=14.4h 2、前置反硝化区容积V前
取前置反硝化区容积占氧化沟总容积的25%。 则
V前=V×15%=27064×0.25=6766m3 （八） 需氧量计算
实际需氧量AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3-N的耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脱氮产氧量
1、去除BOD5需氧量D1
D1=a`Q0(S0-Se)+b`VX=0.52×45000(0.15-0.0136)+0.12×27064×4 =16182.5kg/d
式中 a`—微生物对有机底物氧化分解的需氧率，取0.52； b`—活性污泥微生物自身氧化的需氧率，取0.12。 2、剩余污泥中BOD5的需氧量D2
2046kg/d=2905kg/d D2=1.42×ΔX1=1.42×式中 ΔX1—计算得：ΔX1=2046kg/d 计算式如下
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