[發明專利]強化反硝化脫氮除磷的氧化溝生物反應池尺寸設計方法

有效

• 申請號: 201611217907.9
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106650264B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 于靜潔;康苗青;王少坡;金付鑫;孫力平
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: G16C20/10
• 分類號: G16C20/10;C02F3/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

1.強化反硝化脫氮除磷的氧化溝生物反應池尺寸設計方法,包括如下步驟：

①確定生物反應池Q_in，S_o，N_to，N_k和P_o；

其中：Q_in為生物反應池的進水流量，單位m³/d；

S_o為生物反應池進水五日生化需氧量質量濃度，單位mg/L，所述五日生化需氧量簡寫為BOD₅；

N_to為生物反應池進水總氮質量濃度，單位mg/L，所述總氮簡寫為TN；

N_k為生物反應池進水總凱氏氮質量濃度，單位mg/L，所述總凱氏氮簡寫為TKN；

P_o為生物反應池進水總磷質量濃度，單位mg/L，所述總磷簡寫為TP；

②確定生物反應池η_BOD5、η_TN、η_TP；

η_BOD5為生物反應池BOD₅總處理率，單位％，取值范圍85～95；

η_TN為生物反應池TN總處理率，單位％，取值范圍55～80；

η_TP為生物反應池TP總處理率，單位％，取值范圍50～75；

③確定生物反應池S_e、N_te、P_e；

S_e為生物反應池出水BOD₅質量濃度，單位mg/L，S_e＝(1-η_BOD5)S_o；

N_te為生物反應池出水TN質量濃度，單位mg/L，N_te＝(1-η_TN)N_to；

P_e為生物反應池出水TP質量濃度，單位mg/L，P_e＝(1-η_TP)P_o；

④確定X，X_v，L_s，y，L_v，L_TN，θ_c，Y，t_p，t_n，t_o，HRT，R各參數取值：

X為生物反應池內混合液懸浮固體平均質量濃度，單位kg/L，取值范圍2.0～4.5，所述混合液懸浮固體簡寫為MLSS；

X_v為生物反應池內混合液揮發性懸浮固體平均質量濃度，單位kg/L，取值范圍1.4～3.2，所述混合液揮發性懸浮固體簡寫為MLVSS；

L_s為生物反應池BOD₅污泥負荷，單位kg/(kg.d)；

以BOD₅/MLVSS表示時，取值范圍為0.10～0.21；

或以BOD₅/MLSS表示時，取值范圍為0.07～0.15；

y為單位體積混合液中MLVSS在MLSS中所占比例，單位g/g；

設初沉池時，y取值范圍為0.65～0.70；

不設初沉池時，y取值范圍為0.50～0.65；

L_v為BOD₅容積負荷，單位kg/(m³.d)，取值范圍0.20～0.70；

L_TN為總氮負荷率，簡寫為TN/MLSS，單位kg/(kg.d)，取值范圍≤0.06；

θ_c為設計污泥齡，單位d，取值范圍為12～25；

Y為污泥產率系數，單位kg/kg；Y根據試驗資料確定；若無試驗資料，設初沉池時，取值范圍0.3～0.6，不設初沉池時，取值范圍0.5～0.8；

t_p為厭氧池水力停留時間，單位h，取值范圍1～2；

t_n為缺氧區水力停留時間，單位h，取值范圍1～4；

t_o為好氧區水力停留時間，單位h，取值范圍6～12；

HRT為總水力停留時間，單位h，取值范圍8～18，HRT＝t_p+t_n+t_o；

R為污泥回流比，R＝Q_R/Q_in，單位％，取值范圍50～100；所述Q_R為沉淀池向生物反應池回流的污泥量，單位m³/d；

⑤依據以下公式求得厭氧池容積V_p、缺氧區容積V_n和好氧區容積V_o；

ΔX_V為排出生物反應池的微生物量，單位kg/d；

K_deT為T℃時的脫氮速率，單位為kg/(kg.d)，K_deT根據試驗資料確定，若無試驗資料時按下式計算：

K_deT＝K_de201.08^(T-20) (4)

K_de20為20℃時的脫氮速率，單位為kg/(kg.d)，取值范圍0.03～0.06；

T為設計溫度，單位℃；

θ_co為好氧區設計污泥齡值，單位d；

F為安全系數，取1.5～3.0；

μ為硝化菌生長速率，單位1/d；

N_a為生物反應池中氨氮質量濃度，單位mg/L；

K_N為硝化作用中氮的半速率常數，單位mg/L，取1.0；

⑥選定曝氣裝置種類和規格；依據場地要求及計算得到的V_p確定厭氧池的長、寬、高及有效水深；依據場地要求、曝氣裝置種類和規格以及計算得到的V_n和V_o確定缺氧區及好氧區的長、廊道寬、高及有效水深；

其特征是還包括：

⑦依據循環廊道的廊道寬B，循環廊道的有效水深H，混合液在循環廊道內的流速v，v取0.3m/s，循環廊道水力停留時間HRT_CC，HRT_CC＝t_n+t_o，及Q_in，計算循環頻次f:

如果3.2≤f≤7.6，則完成設計過程，得到反硝化聚磷菌所占比例較高的脫氮除磷氧化溝，否則，重新選定曝氣裝置種類，依據場地要求及曝氣裝置種類和規格確定厭氧池、缺氧區及好氧區的長寬高及有效水深,而后再次計算f,直到3.2≤f≤7.6。