第一章 污水处理构筑物设计计算
沉砂斗容积：
0.4h3'??2?1.12?2?1.1?0.5?2?0.52??0.27m3，略 VO=?2a2?2aa1?2a2?=66大于0.24m3
（7）沉砂室高度：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗的长度则为：
L-2a8-2?1.1 l2==?2.9m
22 h3=h3'+0.06l2=0.4+0.06?2.9=0.574m
（8）池总高度：设超高h1=0.3m，H=h1+h2+h3=0.3+0.6+0.574=1.47m （9）验算最小流速：最小流量就是平均日流量，
Qmax0.278 Q平均日===0.185m3/s，在最小流量时，只用一格工作（n=1），
Kz1.5Qmin0.185 vmin===0.26m/s?0.15m/s
n1wmin1?1.16?0.61.5厌氧池 1.5.1设计参数
设计流量：近期平均日平均时流量为
Q=40000?180?10-3+5000=12200m3/d，=141.2L/s，每座设计流量为Q1′=70.6L/s，分2座
水力停留时间：T=2.0h 污泥浓度：X=3000mg/L 污泥回流液浓度：Xr=10000mg/L
考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15h，所以设计水量按最大日平均时考虑。
1.5.2设计计算
（1）厌氧池容积：
V= Q1′T=70.6×10-3×2.0×3600=508.32m3
（2）厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m。 则厌氧池面积：
A=V/h=508.32/4=127.08m2
厌氧池直径：
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第一章 污水处理构筑物设计计算
D=
4A?=
4?127.08?=12.7m，取13m
考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。 （3）污泥回流量计算： 1）回流比计算
R=X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.43 2） 污泥回流量
QR=Q1'R=70.6?0.43=30.36L/s
1.6氧化沟 1.6.1设计参数
拟用奥贝尔（Orbal）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3-N低于排放标准。氧化沟按近期设计分2座，按平均日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q=70.6L/s=6100m3/d，
总污泥龄：30d
MLSS=4000mg/L，MLVSS/MLSS=0.75 则MLSS=3000mg/L 污泥产率Y取0.5kgVSS/kg去除BOD5 污泥内源呼吸系数Kd取0.05d1
—
外沟、中沟、内沟的溶解氧呈0—1—2mg/L的梯度分布
NOD=4.57mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.86mgO2/NO3—N还原
水质修正系数α＝0.85，β＝0.95，压力修正系数ρ=1
温度为20oC、25oC时的饱和溶解氧浓度分别为：C20=9.17mg/L， C25=8.4mg/L
剩余碱度：100mg/L(保持PH≥7.2):
所需碱度7.14mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.57mg碱度/mgNO3-N还原。
1.6.2设计计算
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第一章 污水处理构筑物设计计算
图1-4 氧化沟计算草图
(1)碱度平衡计算： 1）溶解性BOD5计算
设计的出水BOD5为20 mg/L，则出水中非溶解性BOD5按如下公式计算： BOD5f=1.42(VSS/TSS)?出水TSS?（1—e?0.23?5）=1.42?0.7?20??1—e?0.23?5?=13.6mg/L
所以，处理水中溶解性BOD5为6.4mg/L 2）采用污泥龄30d，则日产泥量为： QSr(
10.5Y??) =?6100??190—6.4????=224kg/d
10001?Kd?c?1?0.05?30? 设其中有12.4％为氮，这些氮用于细胞合成，用于合成的氮为：
27.8?1000 0.124?224=27.8 kg/d，转化为：?4.56mg/L。
6100故脱氮量=48—15—4.56=28.44mg/L
△SNO3=28.44?6100/1000=173.5kg/d 3）碱度平衡计算
已知产生0.1mg/L碱度 /除去1mg BOD5，且设进水中碱度为250mg/L， 剩余碱度=进水碱度（以CaCO3计）－7.14×氧化沟氧化的总氮量+3.57×反硝化NO3——N的量+0.1×去除BOD5的量=250-7.14×33+3.57×28.45+0.1×（190－6.4）=134.31 mg/L
计算所得剩余碱度以CaCO3计，此值可使PH≥7.2 mg/L
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第一章 污水处理构筑物设计计算
（2）计算硝化菌的生长速率μn硝化所需最小污泥平均停留时间θ度15oC，氧的半速常数KO2取1.5mg/L，PH按7.2考虑。
cm，取最低温
?n??0.47e0.098?T?15???N???O2???????1—0.833?7.2—pH?? 0.05T?1.158??N?10???KO2?O2??2???2?—1
?0.47e0.098?15?15???=0.223d?0.05?15?1.158??2?10???1.5?2????因此，满足硝化最小污泥停留时间为θ氧化沟设计污泥停留时间θμn=1/30=0.033d—1
cm=1/μn=4.5d。选择安全系数来计算
cd=SFθcm=2.5?4.5=11.25。
由于考虑对污泥进行部分稳定，实际设计污泥龄为30d，则硝化速率为：
（3）计算去除有机物及硝化所需的氧化沟体积：除非特殊说明，以下均按每组进行计算。 V=
YQ?S0—Se??c0.5?6100??190—6.4??30==2240m3
X?1?Kd?c?4000?0.75??1?0.05?30? 水力停留时间t=V/Q1'=2240/6100=0.37d=8.9h
（4）计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积（每组）：如假设，反硝化 条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L，计算温度仍采用15oC，20oC反硝化速率rDN 取0.07mgNO3——N/（mgVSS?d ），则
rDN'=rDN?1.09?T?20???1—DO??0.07?1.09?15—20???1?0.2??0.036mgNO3——N/（mgVSS?d ） ?SNO3173.5V'===1606m3 'XrDN3?0.036t'=V'/Q1'=1606/6100=0.26d=6.2h 所以，每组氧化沟总体积为 V总=V+V'=2240+1606=3846m3 氧化沟设计水力停留时间为
HRT=t+t'=8.9+6.2=15.1h
QS06100?190??0..1kgBOD5/kgVSS.d，在氧化沟设计规污泥负荷校核：Fw=
XV3000?3846程0.05~0.1规定范围内。
水力停留时间也在6~30小时内，符合氧化沟设计规程规定。 剩余污泥量计算：
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第一章 污水处理构筑物设计计算
Y+Q（X1—Xe） ?X?QSr
（1?Kd?c）f=
1?+6100(0.250.3—0.02)=634kg/d 0.5?6100??190—6.4???????1?0.05?30??0.75?1000??（5）每组氧化沟需氧量的计算
对于硝化/反硝化完全的氧化沟系统，需氧量（AOR）包括碳源氧化需氧及硝化需氧两部分，并考虑扣除剩余活性污泥排放减少的有机物耗氧及反硝化过程可利用的氧量，具体为： 1）碳源氧化需氧量
碳源氧化需氧量以降解的BOD值来计算，根据BOD的定义，降解1kgBOD需消耗1kgO2。通常情况下，污水中有机物浓度是以BOD5来表示的，在20℃时，BOD与BOD5的比值为1.47，故碳源氧化需氧量为1.47QSBOD5，其中Q为设计进水流量（m3/d），SBOD5为设计BOD5去除浓度（kg/m3）。 2）剩余活性污泥排放减少的有机物耗氧
如果系统中每日排放的剩余活性污泥为ΔXVSS（kg/d），那么该部分有机物不参与耗氧，则减少的需氧量为1.42ΔXVSS（kg/d）。 3）硝化需氧量
从硝化反应的反应式可知，每硝化1g氨氮需4.57gO2，若每日所需硝化的氨氮量为ΔNNH4（kg/d），则硝化需氧量为4.57ΔNNH4（kg/d） 4） 反硝化过程可利用的氧量
在脱硝过程中，每还原1gNO3-可提供2.86gO2，若每日所进行反硝化的硝态氮量为ΔNNO3（kg/d），则反硝化过程可利用的氧量为2.6ΔNNO3（kg/d)。 5）总需氧量
对上面4项求和，则总需氧量为：
AOR＝1.47QSBOD5-1.42ΔXVSS+4.57ΔNNH4-2.6ΔNNO3
如果认为奥贝尔氧化沟中挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）及污泥龄（θc）在三条沟道一致，氧化沟总容积为V，则公式1可改写为：
AOR＝1.47QSBOD5-1.42V?MLVSS/θc+4.57ΔNNH4-2.86ΔNNO3 拆分公式3，可得各沟需氧量，分别为：
AOR外＝1.47a1QSBOD5-1.42b1V?MLVSS/θc+4.57c1ΔNNH4-2.86d1ΔNNO3 AOR中＝1.47a2QSBOD5-1.42b2V?MLVSS/θc+4.57c2ΔNNH4-2.86d2ΔNNO3 AOR内＝1.47a3QSBOD5-1.42b3V?MLVSS/θc+4.57c3ΔNNH4-2.86d3ΔNNO3 以上公式考虑到安全系数，均乘以安全系数1.4
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