V?YQ(S0?Se)? （4-13）
X(1?Kd?)X?MLSS?f?4000?0.75?3000mgMLVSS/L；
其中：X—混合液污挥发性悬浮固体浓度（kgMLVSS/L），
0.5?40000?(200?20)?30?14400m3
3000?(1?0.05?30)V1?水力停留时间t1?V1/Q?14400/40000?0.36d?8.64h （4）计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积（每组）
反硝化速率公式：SDNR?(qdn)T?(qdn)20?T?20,取反硝化条件时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L，计算温度仍采用15℃，取20℃反硝化速率
(qdn)20?0.026gNO3?N/gMLVSS?d，常数??1.08则：
SDNR?(qdn)15?(qdn)20?15?200.026?1.085?0.018gNO3?N/gMLVSS?d 根据MLVSS浓度和计算所得的反硝化速率，反硝化所需求增加的氧化沟的体积。
由于合成的需要，产生的生物污泥中约含有12.4%的氮，因此首先计算这部分的氮量。
每日产生的生物污泥量为：
Px?YQ(s0?se)0.5?40000?(200?20)??1440kg/d
1?Kd?c1000(1?0.05?30)由此，生物合成的需氮量为1440?12.4%?178.56kg/d。 折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为：
178.56?1000?40000?4.46mg/L；
?故需反硝化NO3?N量?NO3?32?4.46?8?10?9.54mg/L； ?需氧化的NH4?N量?NH4?9.54?10?19.54mg/L
所需去除氮量NT?9.54?40000/1000?381.6kg/m3； 因此，反硝化所要求增加的氧化沟的体积为：
V2?NTSDNRX?381.6?7067m3
0.018?3其中：X—混合液挥发性悬浮固体浓度（kgMLVSS/L），
X?0.75?4000mg/L?3000mg/L?3kg/m3
缺氧段水力停留时间t2?7067/40000?0.18d?4.32h
所以，每组氧化沟总容积为：V?V1?V2?14400?7067?21467m3 氧化沟设计水力停留时间为：t?t1?t2?8.64?4.32?12.96h。 （5）确定氧化沟的沟形和设备布置
确定沟形要考虑以下因素：
1）氧化沟数至少2座，并与曝气设备台数协调。
2）氧化沟直线段长度决定于曝气叶轮的搅拌混合能力，过长会造成积泥，过短会影响充氧，应由供货厂家提供适宜范围。
3）氧化沟深度和宽度均与曝气叶轮的提升搅拌能力有关，应听取供货厂家的意见。
4）一座氧化沟的沟道数最少两条，并且一定是双数。 综合考虑各种因素确定： 氧化沟座数：M=2 有效水深：h=4m
每座氧化沟沟道数：m=6条/座 沟道宽：b=8m
每座氧化沟表曝机：A1=3台/座 单座氧化沟平面布置见图4-3。 各部分尺寸如下：
m3； 每座氧化沟容积：V?21467.8m2； 每座氧化沟面积：F?V/h?21467/4?5366每座氧化沟沟道总长（中线）：L?F/b?5366.8/8?670.8m；
1其中外围弯道长度：L1?5???8?2????16?175.8m；
2单沟道直线段长：L2?(L?L1?2b)?6?(670.8?175.8?2?8)?6?80m; 超高取0.5m。
（6）厌氧池部分得计算 厌氧池的水力停留时间t取1h
厌氧池容积V=Qt=40000×1/24=1667m3 有效水深为：h=4m 则厌氧池面积：F1?V?1667?416.8m2 h411三个半圆的面积：F2?3??b2?3???82?301.4m2
22总面积：F?F1?F2?718.2m2 宽B?6b?6?8?48m 则长：l?
F718.2??15m B48
图4-3 氧化沟平面简图
（7）每组沟需氧量的确定 速率常数K取0.23d-1。 需氧量可以表示为：
需氧量=[去除的BOD??剩余污泥??D]+[去除氮的需氧量?-剩余污泥???????????????含NH+4-N氧化所需氧量]??反硝化中获得的氧量
用公式表示为：
VV?S?S?AOR?Q?0?kte??1.42Pxss?4.5Q(N0?Ne)?0.56PXss?2.6Q?NO3（4-14）
SSSS?1?e?其中：AOR—实际需氧量（kgO2/d）； Q—污水流量（m3/d）； S0—进水BOD5（mg/L）； Se—出水BOD5（mg/L）； K—速率常数（d-1）；
t—BOD试验天数（d），对BOD5，t=5d； PX—每日产生的生物污泥量（VSSkg/d）； N0—进水氮浓度（mgTKN/L）； Ne—出水氮浓度（mgTKN/L）；
?NO3—还原或反硝化的硝酸盐氮量（mgNO3??N/L）
AOR?Q[S0?SeVssVss]?1.42P?4.5.Q(N?N)?0.56P?2.6Q?NO3 x0eX?ktSSSS1?e
40000200?20[]?1.42?1440?0.75?4.5?40?19.54?0.56?1440?0.75?2.6?40?9.5410001?e?0.23?5?10536?1534?3517?605?992?10922kg/d采用机械表面曝气器，按下式将实际需氧量AOR转变为标准需氧量SOR： ?SOR?AOR?Cs(20)?(??Cs(T)?C)?1.024?T?20? （4-15）
如取水质修正系数??0.9，??0.98，压力修正系数??1，温度为200C、
250C时的饱和溶解氧浓度分别为：
C20?9.17mg/L、C25?8.4mg/L
标准状态需氧量：
SOR??AOR?Cs(20)?(??Cs(T)?C)?1.024?T?20?10922?9.17?15860kg/d?660.8kg/h 50.9(0.98?8.4?2)?1.024拟用3台表曝机，则每个曝气器的曝气量时660.8/3=220kg/h；取表曝机的电动功率为1.84kgO2/(kW?h)，则每台曝气器的功率P=220/1.84=120KW，查阅相关设备资料，初步定为荷兰DHV公司生产的OXYRATOR表曝机。其相关技术参数如下：
表4-4 表曝气机
标准条件下充氧量
直径/mm 3500
转速/(r/min) 25~35
浸没深度/mm
0~322
/(kgO2/h) 32~230
（8）回流污泥量计算 根据物料平衡： 进水：
(TSS)Q?XRQR?(Q?QR)X （4-16）式中：QR—回流污泥量（m3/d）。
106? ，SVI取100，?取1， XR—回流污泥浓度，根据公式：XR?SVIXR为10000mg/L，其它符号同前。
TSS=300mg/L，Q=40000m3/d，X=4000mg/L，将这些数据带入物料平衡公式中，得
40000?300?10000QR?(40000?QR)?4000 解方程得：QR=24667m3/d