1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算: (1)、设计水量的计算
由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长,设计水量应按照最高日流量计算。
式中:
Q ——设计水量,m 3
/d ;
Q ——日平均水量,m 3
/d ;
K ——变化系数;
(2)、确定设计污泥龄C θ
需反硝化的硝态氮浓度为 式中:
N ——进水总氮浓度,mg/L ;
0S ——进水BOD 值
【1】
,mg/L ;
e S ——出水BOD 值,mg/L ; e N ——出水总氮浓度,mg/L ;
反硝化速率计算
计算出de K 值后查下表选取相应的V V D /值,再查下表取得C θ值。
反硝化设计参数表(T=10~12℃)
(3)、计算污泥产率系数Y 【2】
式中:
Y ——污泥产率系数,kgSS/kgBOD ;
K ——修正系数,取9.0=K ;
0X ——进水SS 值mg/L;
T ——设计水温,与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算:
式中:
L——污泥负荷,我国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS•d)。
S
活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表(T=10℃)【3】单位:d
(4)、确定MLSS(X)
MLSS(X)取值通过查下表可得。
反应池MLSS取值范围
取定MLSS(X)值后,应用污泥回流比R反复核算
式中:
R——污泥回流比,不大于150%;
t——浓缩时间,其取值参见下表。
E
浓缩时间取值范围
(5)、计算反应池容积
计算出反应池容积V后,即可根据V
V
/的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反
D
应池的容积。
2、厌氧池的设计计算:
厌氧反应池的容积计算
式中:
V——厌氧反应池容积,m3。
A
3、曝气量的计算:
(1)、实际需氧量的计算
式中:
2O ——实际需氧量,kgO 2
/d ;
C O ——去除含碳有机物单位耗氧量,包括BO
D 降解耗氧量和活性污泥衰减耗氧
量,kgO 2/kgBOD ;
t S ——BOD 去除量,kg/d ;
ht N ——硝化的氨氮量,kg/d ;
ot N ——反硝化的硝酸盐量,kg/d 。
其中,去除含碳有机物单位耗氧量C O 按下式计算:
按该式计算出不同泥龄和不同水温下的C O 值列于表5【4】,设计时可直接查下表。
降解含碳有机物单位耗氧量表 单位:kgO 2/kgBOD
BOD去除量
S按下式计算:
t
式中:
f——BOD负荷波动系数,按下表选用。
C
BOD负荷波动系数表
当无反硝化时,需硝化的氨氮量
N按下式计算:
ht
式中:
N——进水凯氏氮【5】浓度,mg/L;
K
N——要求出水氨氮浓度,mg/L。
he
当有反硝化时,需硝化的氨氮量
N按下式计算:
ht
反硝化的硝酸盐量
N按下式计算:
ot
(2)、标准需氧量的计算
由于上述方法计算出的需氧量是在实际水温,气压和混合液溶解氧浓度的污水中的需氧量,而充氧设备的充氧能力是在水温20℃、一个大气压、溶解氧为零的清水中测定的,为了选择充氧设备,必须将实际需氧量换算成标准需氧量。
标准需氧量按下式计算:
式中:
O时相同,℃;
T——最热日反应池平均水温,取值与计算
C
α——修正系数,我国规范建议值为0.85α=;
β——修正系数,我国规范建议值为0.9=β;
S C ——标准条件下清水中的饱和溶解氧,2.9C =S mg/L ;
SW C ——清水在T ℃和实际计算压力Pa 时的饱和溶解氧,2.9C =S mg/L ; 0C ——混合液剩余溶解氧值,一般0C =2mg/L ,同步硝化反硝化0C =0.5mg/L 。
清水在T ℃和实际计算压力Pa 时的饱和溶解氧SW C 按下式计算: 式中:
St C ——清水在T ℃时的饱和溶解氧,mg/L ;
b P ——曝气装置处绝对压力,105
Pa ;
t O ——曝气池逸出气体中含氧,%。
曝气装置处绝对压力b P 按下式计算: 式中:
h ——曝气设备处的水深,m ;
曝气池逸出气体中含氧t O 按下式计算: 式中:
A E ——曝气设备的氧利用率,未知时可取0.2;
(3)、风机风量的计算
风机风量按下式计算:
式中:
S
G——需气量,Nm3/d【6】。
【1】设有初沉池时,S
为初沉池出水的BOD值。
【2】本式仅在COD/S
0≤2.2时有效。
当COD/S
>2.2时,应按COD来计算产泥量。
【3】当每日进水总BOD值在1200~6000kg/d时,按内插法取值;当V
D
/V值在表中数值之间,也按内插法取值。
当设计温度不是10℃时,需自行计算。
其计算方法如下:
式中:
CO
θ——硝化泥龄,及好氧泥龄,d;
F——安全系数,当进水总BOD≤1200kg/d时,F=1.8;当进水总BOD>6000kg/d 时,F=1.45;当1200kg/d<进水总BOD<6000kg/d时,采用插值法。
【4】当COD/S
>2.2时,应按COD来计算耗氧量。
计算方法如下:
式中:
COD
C——进水COD,mg/L;
COD
X——进水颗粒性固体状COD,mg/L。
进水颗粒性固体状COD按下式计算:
式中:
S——进水溶解性COD,mg/L;
COD
A——经验系数,取值范围为0.2~0.35。
【5】凯氏氮为有机氮与氨氮的总和。
【6】Nm3标准状态下的空气体积,温度为20℃,气压为一个大气压。