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在传统活性污泥法中，微生物的增长繁殖会消耗一部分磷，其数量约为降解BOD量的1%，同时活性污泥絮体还能吸附一部分非溶解性磷酸盐，活性污泥中含磷量可达到干重的2%-4%，城市污水处理厂的磷去除率约为20%-30%左右。根据我国污水排放标准，一般情况下这个去除率是远远不够的，还需采取进一步的除磷措施。现在生物除磷机理认为，聚磷菌在厌氧状态下，能利用体内聚磷水解和细胞内糖酵解产生的能量，将污水中的挥发性脂肪酸（VFA）转化为聚β羟基丁酸（PHB）贮存在体内，在这个过程中释放出磷酸盐。在随后的好氧环境中，聚磷菌利用体内PHB氧化代谢产生的能量大量繁殖，成为优势菌种，并超量吸收污水中的磷酸盐合成聚磷存贮体内，形成富磷污泥，污泥中的含磷量可达干重的3%-7%，大大高于普通活性污泥法污泥的含磷量。实践证明，在厌氧环境中磷的释放越充分，在好氧环境中磷的吸收越好，除磷效率越高。厌氧环境是指无溶解氧又无硝酸盐，如果他们存在，都会优先夺取污水中的VFA，使聚磷菌缺少碳源，失去竞争优势，因此，要实现生物除磷，提供一个绝对厌氧的环境是至关重要的。一、设计计算1、好氧池容积、需氧量、供气量和二沉池的设计计算与普通活性污泥法相同。2、厌氧池容积要有足够的水力停留时间，根据大量实践，厌氧池最小水力停留时间（包括回流污泥在内）不小于0.75h。厌氧池容积可按式VA=（0.75-1.0）Q(1+R)二、设计计算要点1、厌氧池停留时间延长，有利于生物除磷，但过长会增加建设投资，同时对生化过程也不利，一般名义停留时间不宜超过2.0h；2、厌氧池必须处于绝对厌氧状态，这就要求进水和回流污泥既无溶解氧，又无硝态氮，因此好氧池的运行不能产生硝化反应，好氧池的泥龄不能达到硝化泥龄；3、生物除磷有一定的限度，当进水C/P比值过低，或者出水磷浓度要求很低时，单纯的生物除磷无法达到要求，需补充化学除磷；4、出水中的磷呈两种形态：一种是溶解态，一种是含于活性污泥中的固体，一般活性污泥中含磷2%-4%，富磷污泥量会高出1-2倍，生物除磷是降低水中的溶解磷，将其转移到活性污泥中，因此，要使出水中的总磷浓度降低，还必须控制出水SS浓度，必要时增加过滤措施。一、基本参数Q=200000m3/d8333m3/h2.315m3/s2315L/sKZ=1.15KT=1.3设计水量Qmax=260000m3/d10833m3/h3.01m3/s设计最低水温T=10℃设计最高水温T=25℃BOD(S0)SS(X)112.51003030三、设计计算泥龄θc=5d2、污泥产率的计算设计最低水温T=10℃产率系数Y=0.95污泥负荷LS=0.294、确定X(MLSS)MLSSX=2.0g/L5、污泥回流比浓缩时间tE=2.0h污泥指数SVI=150mL/g回流污泥浓度XR=5.88g/L污泥回流比R=0.520.8曝气池容积V=50944m3水力停留时间T=4.7h6.1h曝气池数量n=4个3、核算污泥负荷二、设计进出水水质进水(mg/L)出水(mg/L)1、泥龄θckgBOD/（kgMLSS·d）符合规范要求处理目标MLSS（kg/m3）有初沉池无初沉池无硝化2.0-3.03.0-4.0有硝化（和反硝化）2.5-3.53.5-4.5无硝化100-150120-180污泥稳定4.5无硝化的活性污泥：tE1.5-2.0h只有硝化的活性污泥：tE1.0-1.5h有反硝化的活性污泥：tE2.0h有深度反硝化的活性污泥：tE2.5h处理目标SVI(ml/g）含有利的工业废水含不利的工业废水硝化（反硝化）100-150120-180污泥稳定75-120120-150符合要求无硝化的活性污泥法R≤100%，R≤80%；有硝化的活性污泥法R≤150%，R≤100%。6、曝气池容积V最高日最高时平均时单座容积Vi=12736m3有效水深h=5.2m单座面积A=2449m2h=5.0mOC=1.12kgO2/kgBOD4810152025100.850.991.051.131.191.23120.871.021.081.160.691.25150.921.071.121.200.661.28180.961.111.161.230.671.31200.991.141.191.260.691.32251.071.211.251.300.731.35301.141.261.301.340.791.38fC=1.28泥龄θC（d）468101525波动系数fC1.31.251.21.21.151.1BOD去除量St=21120kg/d880kg/h实际需氧量AOR=23654kg/d986kg/hEA=0.2Ot=0.1754Pb=1.513105PaCST=8.4mg/LCSW=9.65mg/LK0=1.44CS=9.2mg/Lα=0.85β=0.9C0=2.0SOR=34062kg/d1419kg/h供气量GS=25339Nm3/hqmax=1.33m3/m2·h表面负荷取值q=1.3m3/m2·h801001201501802.502.001.671.331.112.001.601.331.070.891.671.331.110.890.741.431.140.950.760.631.251.000.830.671.110.890.74沉淀池数量n=8.0个单池设计水量Qi=1354m3/hBOD负荷波动系数7、计算需氧量、供气量曝气装置安装深度去除单位BOD需氧量T(℃)泥龄（d）8、二沉池的计算曝气设备氧利用率曝气池逸出气体含氧曝气装置处绝对压力清水在T=25℃饱和溶解氧值清水在T=25℃和实际计算压力Pa时的饱和溶解氧需氧量修正系数标况下清水中饱和溶解氧混合液与清水中KLa值之比混合液与清水饱和DO值比混合液剩余溶解氧值标准需氧量允许最大二沉池表面负荷SVI（ml/g）X(g/L)qmax[m3/m2·h）]2.02.53.03.54.04.5选用辐流式二沉池单池表面积Fi=1042m2单池直径D=36.4m直径取值D=37m超高h1=0.8m分离区h2=1.42m缓冲区h3=0.5m污泥浓缩区h4=0.94m总池深H=3.70m停留时间T=2.94ht=1.0h厌氧池容积V′=16467m3t=1.52h总容积V总=67411m3总停留时间T总=6.22hV′/V=0.244=24.40%单位功率W′=3-8W/m2取W′=5W/m2则搅拌机功率W=82335W9、厌氧池计算实际水力停留时间名义水力停留时间10、反应池总容积厌氧池与总容积之比11、搅拌器功率