1、Q =48,917 CMD2.设计粗拦污栅采用设计条件如下：（请参见 M&E Table 9-2）尖峰流量时栅间流速3.00fps =0.91m/s（0.6 0.99 m/s）平均流量时栅间流速2.00fps =0.61m/s（0.6 0.99 m/s）最大水头损失0.50ft =0.15m（6 in）栅格间距0.2inchs =0.51cm（0.63 in）格栅厚度0.6inchs =1.52cm（0.20.6）选用拦污渠道数 2（含一台备用）渠道宽度 1.0m，总操作长度1.00m（一台备用）有效空间 0.51cm /2.03cm =25.0%有效宽度 1.00 m x25%=0.25m尖
2、峰流量时水深45,700 CMD /0.91m/s /0.25m2.314m选择渠道深度1.6m（水深水头损失水面上池深）Check:如果抽水站湿井维持定水位操作,则在平均流量时栅间流速22,840 CMD /2.31m/s /0.25m0.457m/s3.0选用泵浦数3（外加一台备用）每台泵浦流量 48,917 CMD/3 16,306 CMD =0.19cms4.设计细拦污栅采用设计条件如下：E Table 9-2）最大进入流速3.00fps =0.91m/s（0.6 0.99 m/s）2023/5/13Page.5平均进入流速2.00fps =0.61m/s（0.6 0.100 m/s）
3、最大水头损失1.00ft =0.30m栅格间距0.25inches=0.64 cm（0.63 in）格栅厚度0.2inches=0.51 cm（0.20.6）拦污渠道数2（含一台备用）渠道宽度1.2m，总操作长度1.20m有效空间0.64cm /1.14cm =55.6%有效宽度1.20m x55.6%=0.67m尖峰流量时水深48,917 CMD /0.91m/s /0.67m0.929m选择渠道深度1.6m（水深水头损失水面上池深）Check:平均流量时水深24,536 CMD /0.61m/s /0.67m0.699m5.涡流式沉砂池（1）池体计算表面负荷120,000 gpd/ft2（
4、西图公司设计指引）4,884CMD/m2需要面积48,917 CMD /4,884CMD/m2 =10.02m2选择使用池数2 每池所需面积10.02m2 /2=5.01m2计算体积：水深 1.4 m,沉砂池直径 2.50m选择直径 3.0 m每池体积 10.18m3除砂池总体积 10.18m3 x2=20.36m3每池负荷 48,917CMD/2=24,459 CMDCheck:各流量下停留时间：平均流量20.36m3 x1,440min/D/24,536 CMD1.2min最大流量20.36m3 x1,440min/D/32,599 CMD0.9min尖峰流量20.36m3 x1,440m
5、in/D/48,917 CMD2023/5/13Page.60.6min（2）砂浆泵浦选用采用设计条件如下：（西图公司设计指引）砂砾量2.5ft3/MG,在平均流量下 =18.7m3/106m3或7.0ft3/MG,在尖峰流量下 =52.4m3/106m3砂砾密度2,600Kg/m3平均流量时之砂砾量18.70m3/106m3 x24,536CMD0.46CMD1,193Kg/d尖峰流量时砂砾量52.36m3/106 m3 x48,917CMD2.56CMD6,660Kg/d假设砂浆浓度=1%（西图公司设计指引）砂浆密度 （0.01/2,600Kg/m3 +0.99/1,000Kg/m3 ）-
6、1=1,006Kg/m3平均流量时砂浆重1,193Kg/d /0.01=119,302Kg/d尖峰流量时砂浆重6,660Kg/d /0.01=665,984Kg/d平均流量时砂浆体积119,302Kg/d /1,006Kg/m3=119CMD尖峰流量时砂浆体积665,984Kg/d /1,006Kg/m3=662CMD每一涡流式沉砂池选用2 台砂浆泵浦（一台备用）每台泵浦流量662CMD /2pumps =331CMD假设每台泵浦操作时间10.0min/hr则每台泵浦相对流量331CMD x60min /10.0min1,986CMD2023/5/13Page.7三、初沉池1.设计条件初沉池设
7、计流量考虑平均日,最大日及尖峰小时流量：平均日流量Q24,536 CMD最大日流量Q32,599 CMD尖峰小时流量Q48,917 CMD设计采用去除率如下：TSS去除率 60%（一般为5070%,参见M&E section 9-6）BOD5去除率28%（一般为2540%,参见M&E section 9-6）初沉污泥泵送以最大日流量设计，依质量平衡计算结果其性质如下：Q 102.6CMDTSS 4,129Kg/d=40,241 mg/LBOD51,651Kg/d=16,085 mg/L2.设计初沉池（1）计算初沉池长度及宽度初沉池之溢流率设计值如下：在平均日流量下 32 48 CMD/m2（M
8、&E Table 9-7），或 30 50 CMD/m2（QASIM Table 12-1）在最大日流量下 80 120 CMD/m2（M&E Table 9-7），或 70 130 CMD/m2（QASIM Table 12-1）在尖峰时流量下 80 120 CMD/m2（M&E Table 9-7），或 70 130 CMD/m2（QASIM Table 12-1）采用最大日流量时溢流率（SOR）50.0CMD/m2选用矩型沉淀池数4需要面积 32,599CMD/50.0CMD/m2 651.98 m2假设长宽比5.0:15 W x W=652.0m2 /4得出宽度 W 5.7m，长度 2
9、8.5m选择宽度5.8m，长度 30.0m各池面积30.0m x5.8m =174.0m22023/5/13Page.8总面积4x174.0m2 =696.0m2Check:平均日流量时溢流率SOR24,536 CMD /696.0m235.3CMD/m2OK!最大日流量时溢流率SOR32,599 CMD /696.0m246.8CMD/m2OK!尖峰时流量溢流率SOR48,917 CMD /696.0m270.3CMD/m2OK!平均日流量一池停用时溢流率SOR24,536 CMD /3/174.0m247.0CMD/m2OK!最大日流量一池停用时溢流率SOR32,599 CMD /3/17
10、4.0m262.5CMD/m2OK!尖峰时流量一池停用时溢流率SOR48,917 CMD /3/174.0m293.7CMD/m2OK!（2）计算初沉池深度初沉池池侧水深一般为 3 4.6m（参见 M&E table 9-8）假设平均水深3.57m初沉池设计尺寸归纳如下（长 x 宽 x 水深）：30.0m x5.8m x3.57m体积 3.6m x174.0m2 =621.2m3检查水平流速24,536 CMD4x5.8m x3.57m x1,4400.21m/min （better 0.3m/min）Check:水力停留时间一般为1.52.5 hr（M&E Table 9-7），或1.02.
11、0 hr（QASIM section 12-3）平均日流量时水力停留时间621.2m3 x4x2424,536 CMD2023/5/13Page.92.43hrOK!尖峰小时流量时水力停留时间621.2m3 x4x2448,917 CMD1.22hrOK!（3）计算污泥量及污泥泵依最大日流量时初沉污泥量设计污泥泵假设初沉污泥浓度4.0%（412%，M&E table 9-9）比重 1.006Kg/L污泥流量 102.6CMD污泥 TSS4,129Kg/day污泥 BOD5 1,651Kg/day初沉池共计4池，每池选用污泥泵1台，两池另设一台备用，每台污泥泵每日使用时为4小时，则污泥泵容量10
12、2.6CMD/4台/4hr6.4m3/hr共选用污泥泵6台（4）计算沉水式溢流管（submerged launder）长度每池出水量（平均日流量）24,536 CMD /46,134 CMD沉水式溢流管负荷一般为小于 625 CMD/m（西图公司设计指引）取溢流管负荷320.0CMD/m则溢流管长度6,134CMD /320.0CMD/m19.2m选用4根溢流管,每根长度为5.0mCheck:检查尖峰流量时溢流管负荷48,917 CMD/4/20.0=611.5CMD/mOK!2023/5/13Page.10四、曝气池1.设计条件曝气池采用平均日流量作为设计基准，并配合检验尖峰小时流量时情形。
13、依平均日质量平衡计算结果，初沉池出流水性质：Q=24,459CMDTSS=2,069Kg/d =84.6mg/LBOD5=3,530Kg/d =144.3mg/LTP=183.8Kg/d =7.5mg/L依尖峰小时质量平衡计算结果，初沉池出流水性质：Q=48,763CMDTSS=4,138Kg/d =84.9mg/LBOD5=7,062Kg/d =144.8mg/LTP=367.6Kg/d =7.5mg/L二沉池设计面积：二沉池面积1,257m2 =13,526ft22.计算结果摘要回流污泥（RAS）Q=3.95MGD =14,962CMD废弃污泥（WAS）Q=287.5CMD=0.076MG
14、DTSS=2,300Kg/dBOD5=2,002Kg/d反应槽出流水Q=38,581CMDTSS=3,107mg/L二沉池出流水Q=23,331CMD=6.16MGDTSS=20.0mg/L总非溶解性 BOD5 6.7mg/L溶解性 BOD5 1.8mg/L总磷0.5mg/L3.设计生物反应槽2023/5/13Page.11（1）原进流水水质特性基本假设（参考Theory,Design and Operation of Nutrient Removal-Activated Sludge Process一书）A.污染负荷平均日流量时：流量，Qin，MGD6.4624,459 CMDBOD5，lb
15、/d7,777144.3mg/L总悬浮固体物，TSS，lb/d4,55884.6mg/L总凯氏氮，TKN，lb/d2,15640.0mg/L总磷，TP，lb/d404.97.5mg/L碱度，lb/d as CaCO310,779200.0mg/L硫化氢，lb/d53.91.0mg/L尖峰小时流量时：流量，Qin，MGD12.8848,763 CMDBOD5，lb/day15,560144.8mg/L总悬浮固体物，TSS，lb/d9,11784.9mg/L总凯氏氮，TKN，lb/d4,29840.0mg/L总磷，TP，lb/d810.17.5mg/L碱度，lb/d as CaCO321,4892
16、00.0mg/L硫化氢，lb/d107.41.0mg/LB.进流水质特性总 BOD/BOD5,R1 =1.47难分解性总凯氏氮（%）,TKN1 =4.0难分解溶解性COD（%）,COD1 =12.50总悬浮固体物（TSS）挥发性固体物（VSS）（%）,VSS175.0难分解之挥发性固体物（%）,VSS240.0Volatile content of nonbiodegradable VSS（%）,VSS390.0COD/VSS,R21.42VSS之氮含量（%,N/VSS）,N1VSS8.0VSS之磷含量（%,P/VSS）,P1VSS1.0COD/BOD之估计值,R32.21溶解性 BOD5/总
17、 BOD5之估计值（%）,R475初沉池中各污染物去除率：TSS 去除率（%）,RTSS60BOD5,RBOD=RTSSx进流水TSS/进流水BOD5xVSS1x（1-VSS2）xR2/R1=2023/5/13Page.12总凯氏氮,RTKN=RTSS x 进流水 TSS/进流水TKN x VSS1 x N1VSS=总磷,RTP=RTSS x 进流水 TSS/进流水TP x VSS1 x P1VSS=（2）曝气池中之生化反应机制常数及水质特性A.喜气槽max 20=10.0day-1，formax 20=1.04max T =8.42day-1Ks =50.0mg/LYg =0.73mg TS
18、S/mg BOD5Kd 20 =0.23day-1，for Kd 20=1.04Kd T =0.19day-1挥发性TSS（%）,VSS4=90.0难分解性VSS（%）,VSS5=23.0VSS之氧当量数（mg COD/mg VSS）,CODVSS =1.42VSS中之氮含量（%,N/VSS）N2VSS =12.0BOD5/总磷（mg BOD5/mg TP-P）,R5 =15.0B.硝化槽max T =0.28day-1Kn =0.40mg-N/LKDO =1.30mg/LYn =0.15mg TSS/mg NO3Kdn T =0.05day-1挥发性TSS（%）,VSS6=90.0VSS中之
19、氮含量（%,N/VSS）,N3VSS12.0VSS中之磷含量（%,P/VSS）,P3VSS2.0硝化菌之 MCRT,MCRTN4.3dayC.硝化作用单位需氧量（mg O2/mg NO3 generated）=4.60碱度消耗量（mg as CaCO3/mg NO3）=7.20D.脱硝作用单位需氧量（mg O2/mg NO3 denitrified）=2.86碱度产生量（mg as CaCO3/mg NO3）=3.60E.硫化氢氧化作用2023/5/13Page.13单位需氧量（lb O2/lb H2S）=2.00（3）操作参数由于设计一VIP生物处理法所须考虑之设计参数相当多，除一般活性污泥
20、法所常采用之MLSS、F/M及HRT外，尚考虑硝化液回流率（NRCY），厌气池回流率（ARCY），回流污泥（RAS）等，西图公司以多年发展VIP系统之经验，建议各参数之设计准则如下：F/M（kg TBOD/kg MLVSS-day）0.10.2SRT（days）515MLSS（mg/L）20003500HRT（hours）厌氧槽1.00缺氧槽1.00好氧槽4.010.0合计6.012.0RAS（%）4080NRCY（%）100ARCY（%）50100A.基本设计条件假设依据民治污水处理厂的背景条件，假设各项操作参数如下。水中溶氧=2.0mg/L细胞停留时间（MCRT）=10pH =7.20un
21、its水温=15MLSS=3,000mg/L好氧槽脱硝率ANR=10废弃污泥浓度8,000mg/LNRCY=120B.反应槽体积计算依前述设计准则，假设好氧槽之HRT=6.0hours缺氧槽之HRT=1.0hours厌氧槽之HRT=1.0hours则可得好氧槽总体积（AER Vol）Qin x TAER6.46MGD x6.0hours1.62MGANAANAANXANAANXANXARE2023/5/13Page.14缺氧槽总体积（ANX Vol）Qin x TANX6.46MGD x1.0hours0.27MG厌氧槽总体积（ANA Vol）Qin x TANA6.46MGD x1.0hou
22、rs0.27MG已知初沉池出流水=24,459CMDRAS =（Qin x MLSS-Q2nd x BODout-Qwas x WAS）/（WAS-MLSS）=3.73MGD =14,122CMD总进流量24,459CMD +14,122CMD38,581CMD =10.19MGD选择反应槽池数 =4池选择反应槽水深=6.0m已知各槽体之体积如下:总体积（TOT Vol）2.15MG=8,153m3好氧槽总体积（AER Vol）1.62MG=6,115m3厌氧槽总体积（ANA Vol）0.27MG=1,019m3缺氧槽总体积（ANX Vol）0.27MG=1,019m3选择四个反应槽总宽度32.0m每一反应槽宽度=32.0 m /4=8.0 选择反应槽的渠道数=1每一渠道宽度=8.0 m /1=8.0每一反应槽之好氧槽长度=6,115m3 /6.0m /8.0m /4 31.8m选择好氧槽之长度28.0m好氧槽每一分区长度
