容积可根据日废水自记流量图·来佔算。 图13.1所示是…天内废水流量波动矩形波动图,虽然真实 流量图形像一条平缓的弦波,但矩形波动图是更方便的近似 值。在实线以下的面积相当于24小时期间废水流量的总体积。按 照实线以下的质量平衡关系,可得 Qs(1天)=Qm1n(1天)+(Qnx-Qmin)(b天 (13.2) 解b,得 b Qav--Q 2 Q F判 妄小 06o 18。0 间 图13.1一天内水流量釣矩形波动图 nC. N. Click. "The Feasibillity of Flow Smoothing Stations in b!unicipal Sewage Systems, EPA-R2-73138, February 1973 19 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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图1.3.1可得: a=Q (1,3.4) 每天需要储存的体积等于实线以下虚线以上的阴影面积,虚 线代表平均流量, Vs=ab (1,3.5) 式中Vs=所需要的储存体积〔L。〕 在处理系统中流量平衡池应放在最前面。此池可按下法建 造,即挖一个倒置的截去顶端的锥形池,并用混凝土浇筑池的侧 壁。必须用曝气设备维持未处理废水的好气状态及悬浮状。关于 锥形池以及曝气设备将在3,2节中详细讨论。必须注意在有效储 存容积以下提供不流动的储存容积。不然,在水位发生最大下降 期间将造成曝气设备操作上的困难。 后曝气 当处理后出水排入较低流量的小河中时,出水经常需要在排 放前曝气。这种曝气可以通过曝气池或跌水式曝气来完成。 若应用表面杋械曝气器,后曝气池的尺寸只需足以容纳曝气 设备。大多数表面机械曝气器要求池的最小尺寸为5~15米见方 或星圆形,取决于所选择的单元设备的大小*。其中氧的转移率 可用下式计算: R2=Q(c1-c0) (1.36) 式中Ro2=氧转移率〔Mt1 Q=出水流量〔L°t1 MC. N. Click,The Feasibility of Flow Smoothing Stations in Municipal Sewage Systems, EPA-R2-73138, February 1973 R.A. Kormanik, "Simplified Mathmatics] Procedure for De- signing Fost Aeration Systems. J. water Poll. Con trol Fed 41(1969),1956 20 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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c,c:=分别是进水和出水约溶解氧浓度〔ML3 个別曝气设备所要求的比功率可用公式(3.2,4)和(3·25)计算。 跌水式气器被设计为自上而下的一系列混凝土阶梯。当出 水流下时,产生许多紊流,使出水中溶解氧增加。若设备没有足 够的重力呵资利用,可以先用泵把臨水抽到囈气器的顶部。罢求 的阶梯级数可用下式估算: In(D/Dn) 三1n(t+0,33(1-0046T)Z (1.3.7) 式中n=级数;T=水温°C;Z=每级的高度。 D,Da=分别代表在跌水式曝气器顶部和底部水中的氧饱 和差亳克/升。 建议规定每级的高,宽,深,各为1米 氧饱和差是在给定水温下水的饱和浓度与真实浓度之间的差 別(D=c*-c)。水在给定温度下的饱和浓夏的值c*,可用公式 (3.2.6)计算。 把水抽升到曝气器顶部所需功率可估算如下: =Qpg h/E 其中P=所需功率〔ML2t3 Q=单位时间抽水的体积〔L3t1 p二水的密度CML3 g=重力加速度〔Lt2 h=总的动水头〔L1 E=机械效率 当E=065,g=9.81米/秒2,P=1000公斤/米3,公式 (1.3.8)能写成 P=1.75×10-4Q五 1·39) 其中P以千瓦,Q以米3/日,h则以米计。 21 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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第二章微生物处理过程的原理 2.1生长过程的动力学 在能够生长的条件下,一个系统内生物群体的浓度必将增 加,这是因生长而增加同时又因衰亡而减少的总结果。若生物群 体不从系统中排出,则其浓度的净变化可由下式表示 dx dt (21.1 生长衰亡 式中Xa=生物群体浓度〔ML33 =比生长率〔t1 kd=比衰减率〔t 当所需营养物质齐全并且超过生物体需要景时,对蛑有的营 养物、特定的环境条件以及特种微生物种属比生长率值玓可保持 常数。可是,当某种营养物质的浓度成为限制生长的因素时,比 生长率值就要下降。此种限制性营养物对比生长率的影响能由下 式表示 S A=A (2I。2 式中=最大比生长率[t11 S=限制性营养物的浓度ML3 s=饱和常数;它等于生长率处于最大值一半时的营养物 质浓度LML 22 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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方程式(2,1,2)有时称为 Monod函数,如图2.11所示。当所 有营养物过量存在时,比生长率μ达到最大值a,生长就成为 有关限制性营养物浓度的零级反应(反应速度恒定)。然而,当 限制生长营养物浓度比饱和常数值小时,生长就变成一级反应 了,并且是与限制生长营养物浓度成比例的。 生长过程和营养物消耗的关系可直接由下式表达 2.1.3) 式中r=限岢性营养物消耗率[ML-t-1〕 Y=生长产率 生物学的系数 P,Ks,ka和Y 不仅与微生物类型和含 华 有的营养物质有关,而 R-PK ts 且也和主要的环境条件 05斜- 当s》>K,H≡ 有关,受温度和pH值 当s(Kn,AE④/K1s的影响尤深,含盐量以 及许多种有机和无机毒 限制生长的营养物浓度,S 物也都影响这些系数的 图2.1,1此生长率与限制生长的 值。 养物浓度间的关系曲线 前面几段所讨论的 关系式原是在实验室内使用各种纯微生物培养液和简单、明确的 基质(营养物系统)得出来的。然而,实践证明这些关系式也可 适用于使用较复杂基质的各种混合微生物培养液的系统。因此, 前面讨论的那些原理都可作为合理设计废水生物处理过程的基 础。今后,将把那些可用作微生物培养液营养来源,其浓度可控 制微生物生长率的物质称为基质。 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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