台南縣官田污水處理廠之實例設計
作者：周哲名、陳正輝、楊智皓、詹惠宇 系級：環境工程與科學學系四年乙班 學號：D9682109、D9642994、D9755223、D9795571 開課老師：李王永泉、黃東池、童翔新、林秋裕、吳俊哲、陳建隆 課程名稱：專題研究報告 開課系所：環境工程與科學學系 開課學年：９９學年度 第一學期致謝
本專題能順利完成，特別要感謝黃東池老師，在繁忙教學工作之餘仍悉心指 導我們的專題，給予我們寶貴的意見，透過此次畢業專題研究的製作叢中獲益良 多，並檢視自己大學四年所學成效。其次要感謝李王永泉老師上課細心的講解及 指導，不僅讓整個專題得以順利進行，也學到在職場應有的態度，增加我們日後 在職場上的競爭力。 專題研究為污水處理廠之實例設計，感謝福田水資源回收中心及苗栗污水處 裡廠的開放參觀，同時提供相關訊息，使設計更加充實，在此，獻上最誠摯的感 謝之意。 此次專題，讓小組經歷無數次的溝通，藉由彼此相互體諒及包容的心，不僅 只是完成專題，且建立更深的情感。大家辛苦了，因為你們的努力，在逢甲的四 年有了最棒的成果，且畫下完美的句點。 最後要感謝父母爲孩子的付出與栽培，希望我們的努力能讓你們感到欣慰與 驕傲。摘要
下水道系統為現代都市不可或缺之公共設施，近年來隨著都市人口之集中， 下水道建設需要尤為迫切。在台灣每個縣市之污水下水道普及率，相較於其他先 進國家皆有明顯偏低的情況，在91 年度至 96 年度污水下水道亦為國家發展之重 點計畫，因此污水下水道建設必為台灣地區未來十年內環工建設之主流。 本篇專題研究係以台南官田污水處理廠之地形條件為參考背景，本廠位於台 南縣官田鄉裕隆路，在南64 鄉道上分別接 171 縣道及台 1 線。污水處理廠全期 以平均日污水量5,000CMD 規劃。從質量平衡、單元設計、平面配置、水力頗面 計算到控制策略，進行一系列污水廠之規劃設計。 未來隨著台南縣升格為直轄市接管率應會有所提升，因此污水廠處理量需求 變大亦會面臨擴建的問題，仍須納入設計與規劃的考量之中。關鍵字：
下水道系統、污水處理、污水處理廠目錄
致謝 ... i 摘要 ... ii 目錄 ... iii 表目錄 ... iv 圖目錄 ... v 第一章 前言 ... 1 第二章 基本資料與設計依據 ... 4 第三章 處理流程與質量平衡設計 ... 8 第四章 處理單元設計 ... 16 第五章 平面配置與管線設計 ... 21 第六章 水力剖面計算 ... 23 第七章 操控策略 ... 35 第八章 結論與建議 ... 38 附錄 ... 39表目錄
表一、各單元尺寸設計 ... 20 表二、平均日第一輪總結 ... 43 表三、平均日第二輪總結 ... 47 表四、平均日第三輪總結 ... 51 表五、最大日第一輪總結 ... 55 表六、最大日第二輪總結 ... 59 表七、最大日第三輪總結 ... 63圖目錄
圖一、台南縣官田鄉地理區位圖 ... 2 圖二、台南縣官田鄉地形分布圖 ... 2 圖三、台南縣官田污水處理廠俯視圖 ... 3 圖四、Manning 公式圖 ... 5 圖五、水力特性曲線 ... 8 圖六、處理流程圖 ... 錯誤! 尚未定義書籤。 圖七、廠區配置圖 ... 21 圖八、廠區管線配置圖 ... 22 圖九、水力剖面場內圖 ... 23 圖十、水力剖面場外圖 ... 24第一章 前言
1.1 緣起 藉由環科系的必修，來學習污水處理廠主要單元之工程規劃設計，並分組研 究及報告增加實務訓練。污水處理廠為健全都市發展重要公共設施之一。污水下 水道建設係將生活污水輸送至污水處理廠，處理成符合國家標準之水質後再排入 河川或海洋，可有效減輕水域水質污染，台南官田的居民可以藉此建設增加水資 源的利用，並創造優質生活環境，提升國家形象及競爭力。 1.2 計畫概述台南縣地形西低東高，全境幾乎都在海拔一千公尺以下。西邊沿海以農田 及漁塭為主，地勢低平；往東大約越過19 號省道後，為主要的都會與農業地區； 向東大約以烏山頭水庫南北之線為界逐漸升高，為低海拔丘陵與山區，至楠西 鄉山區為阿里山山胍南段餘脈，海拔大多低於1000 公尺。官田鄉地形均為海拔 1000 公尺以下，大致由西向東逐漸升高，圖為台南縣官田鄉地形分布圖。 本計畫污水廠廠址位於官田鄉西南部面積約 2.25 公頃，周遭地勢平坦，下 方有南64 鄉道通過，廠址高程約 14.5~15.5m(西側較低)，而南 64 鄉道高程約 15.8~16.5m。
圖一、台南縣官田鄉地理區位圖
圖二、台南縣官田鄉地形分布圖
資料來源：行政院環境保護署 污水廠位置
圖三、台南縣官田污水處理廠俯視圖 1.3 計畫目標 污水處理廠全期以平均日污水量 5,000CMD 規劃。使生活污水與商業區污 水經過污水廠傳統生物處理之後再排入河川，不讓承受水體直接接受污染源而 導致嚴重污染，而間接影響飲用水水質或使環境之髒亂而增生病媒蚊。 污水廠 位置
第二章 基本資料與設計依據
2.1 基本資料 計畫目標年：30 年 計劃區域：台南縣官田鄉 污水水質： BOD(生化需氧量)：180mg/L TSS(總懸浮固體物)：180mg/L 污水量：5,000CMD 承受水體： 本計畫位於曾文溪流域，曾文溪發源自阿里山，至台南市 安南土城子入海，為本島第四大河川，經分大埔溪(即本流之上 游)、後堀溪，菜寮溪、官田溪等四支流。 2.2 設計依據 1.使用公式： a.水力計算： 連續方程式：m= AV =C • ρ 動量方程式：∑
m• v=∑
F 能量方程式： 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 g Z V P Z g V P + + = + + γ γ Darcy-Weisbach formula： g V D L f hL 2 2 = Manning formula： 1R23S12 n V = Hazen-Willian formula： 0.35464 0.63 0.54 S Cd V = b.生物處理(傳統活性污泥法)： 基本式： YU kd c = − θ 1 污泥產生量： ) 1 ( ) ( 0 c k S S YQ c VX Px dθ θ + − = =2.使用圖表：
圖五、水力特性曲線圖 3.使用參數(傳統活性污泥法)： 食微比(F/M)： 0.4 kgBOD/kgMLSS‧d 比基質利用率(U)： 1.0kgBOD/ m3．d 生長率(Y)：0.5 死亡率(kd)：0.06 d-1 85 . 0 ) ( ) ( = TSS VSS 總懸浮固體物 揮發性懸浮固體物 10d ： 汙泥齡 cθ
微生物濃度(MLSS)：3000mg/L BOD5 = 0.68BODL
BS = 0.65 TSS、BS = 1.42 BODL
Wastewater Engineering Treatment and Reuse，Metcalf&Eddy，Page747 下水道工程學(水環境再生工程學)，歐陽橋輝，第 362 頁
第三章 處理流程與質量平衡設計
3.1 處理流程 圖六、處理流程圖 a.主要流程： 原污水經粗攔污柵後去除大型固體物之後，以確保後續螺旋幫浦的運 作，接著由螺旋幫浦來提供整個水處理流程所需之位能，將水位抽至最 高，而後再經過細欄污柵，去除較小顆粒之固體物，以保護後續處理單元 之運作，而後進入曝氣沉砂池，去除部分懸浮固體物(SS)，再進入初級沉 澱池去除大部分懸浮固體物以及少部分有機物，此時污水中大部分懸浮固 體物已被去除，而水中仍含有大量的有機物未被移除，因此污水再進入下 一單元“生物曝氣池”，利用微生物代謝作用將水中大部份之有機物轉換為生物污泥，進而移除水中之有機物質，而後再進入最後消毒階段，污水流 入加氯消毒池，利用加氯消毒的方式將水中有害物質去除，而後放流。 b.污泥處理流程： 其中初沉池所產生之初沉污泥與生物曝氣池所產生之生物污泥匯流 後，進行一部分迴流至生物曝氣池，以維持曝氣池中微生物的濃度，而大 部至污泥濃縮槽，進行污泥重力濃縮減少污泥體積，而後進入污泥消化 槽，進行厭氧消化，去除污泥中大部分有機物，減少污泥發臭之情形亦可 間接減少污泥體積，最後進入脫水，該階段主要減少污泥之含水率，以便 減少污泥後續處理花費。
第四章 處理單元設計(以最大日設計)
4.1 曝氣沉沙池 1.日流量 Q=5000×2=10000CMD≒0.12CMS 2.停留時間：5min 3.池子數：2 池，每池處理= 2 12 . 0 =0.06CMS overflowrate= 1.5 6 86400 06 . 0 × × =576m3/m2d 4.池體積=0.06×5×60=18m3 5.長寬比=4：1，故長=6m，寬=1.5m 6.水深：2m，freeborad=0.8m，總高=2.8m 7.供氣量=0.45m3/min，總供氣量=0.45×5×6×2=27m3 4.2 初沉池設計 1.Q=5000×2=10000CMD≒0.12CMS 2.初沉池設計 5 個池，每池處理 Q= 5 12 . 0 =0.024CMS 3.表面溢流率採 36CMD/m2，表面積= 36 86400 024 . 0 × =57.60m2 4.尺寸 4×16×(3＋0.6)m (L：w=4：1) 5.初沉池流速= 3 4 024 . 0 × =0.002m/s 6.刮泥機速度=0.9m/min 7.初沉池 Check Check1.Overflowrate 16 4 86400 024 . 0 × × =32.40m/d<36，OK Check2.Detentiontime 3600 024 . 0 3 16 4 × × × =2.22h>1.8，OKCheck3.Weirloading X 86400 024 . 0 × ≒186CMD/m X=11.15m 4.3 活性污泥曝氣池 Q= 86400 88 . 10075 ×1.1=0.13CMS BOD= 10075.88 21 . 1341 ×103×1.1=146.42mg/L TSS= 10075.88 53 . 950 ×103×1.1=103.77mg/L (以上數值比質量平衡值(0.117，133.11，94.34)大 5~10%)，MLSS=3750mg/L， 設計四個池： 則曝氣池體積∵Px=X×V= θc k 1 θc Y S) － (S Q 0 × + × × × d V= ) 0 1 06 . 0 (1 3750 0 1 5 . 0 ) .4 7 － (146.42 86400 13 . 0 × + × × × × × =1284.04m3 設水深4.5m，L：W=2：1 尺寸為 4.5×12×(6+0.8)m×4 4.4 終沉池 Q=0.13+0.6×0.13– 86400 * 2.74 =0.21CMS 分3 池，每池 3 0.21 =0.07CMS 固體通量圖從濃縮濃度10,000mg/L 向通量圖作切線交 SF 於 2.0kg/m2/h A= 2 3750 × 3600 × 0.07 ×10-3=461.74m2 直徑D= 14 . 3 4 74 . 461 × =24.25m(A=461.74m2) CheckO.R： 74 . 461 86400 × 0.07 =12.8m/d<15，OK 池深=清水+濃縮+儲泥
1.清水層約 2.0m(1.5~2.0m) 2.濃縮層(一般情況終沉池固體約為曝氣池之 30%，且濃度約為 7000mg/L) MLSS=6×12×4.5×3750×10-3=1215.00kg SS=1215×30%=364.50kg 濃縮層厚度= 461.74 7000 10 × 364.50 3 × =0.1m 3.儲泥層(兩天清一次，每池累積) Y0×Q×(S0－S)× 3 2 =0.3125×0.13×86400×(146.42－7.4)×1.5×2.5×10-3× 3 2 =1203.79kg 儲泥厚度= 461.74 7000 10 × 364.50) + (1203.79 3 × =0.5m 池深=2.0+0.1+0.5=2.6≒(3.0m+0.5m=3.5m) Checkdetentiontime：V= 3.5 × 24.25 × 4 3.14 2 =66.63m 3 4.5 加氯池 1.日流量=10075.88-78.60=9997.28CMD≒0.12CMS 2.接觸時間：25min 3.池子數：2 個，池子體積= 1440 2 9997.28 × ×25=86.78m 3 4.設路徑長=30m a.隔板間隔=1.5m b.池深=3m c.出水高=0.5m，故池長=3L-0.75L= 3 75 . 0 30+ =10.25m 池寬=3×1.5=4.5m 5.Check 接觸時間： 1440 9997.28 2 × 3 × 5 . 1 × 30 ÷ =38.89min>25
4.6 濃縮槽(重力濃縮) 進水量：103.07CMD 污泥比重：1.03 TSS=1428.75×1.1≒1600kg/d(考慮期尖峰濃度，大 10%) 固體濃度= 100 10 1.03 × 103.07 1600 3 × × =1.5%(介於 0.5%~1.5%) 採用固體負荷：47kg/m2‧d 濃縮池面積= 47 1600 =34.04m2 水力負荷= 04 . 34 07 . 103 =3.03m3/m2d 槽直徑= 14 . 3 4 04 . 34 × =6.59m 深度：4m 尺寸：直徑7m×深 4m×1 池 水利停留時間= 24 07 . 103 04 . 34 4 × × =31.71h 4.7 消化池 中溫消化：35℃ 停留時間：10 天 污泥密度：1.03 槽數個數：2 個 池深：4ｍ 消化後總質量：19796.17kg/d 體積流率= 3 10 02 . 1 17 . 19796 × =19.41CMD 體積大小=19.41×10=194.08m3 每池大小= 2 08 . 194 =97.04m3
池直徑= 4 14 . 3 4 04 . 97 × × =5.56m TVS：913.71kg/d 沼氣池的容量= 2 . 2 75 . 0 98 . 455 × =311.49m3 池數 長(m) 寬(m) 深(m) 直徑(m) 曝氣沉沙池 2 6 1.5 2.8 初沉池 5 16 4 3.6 曝氣池 4 12 6.8 4.5 終沉池 3 3.5 24.25 加氯池 2 10.25 4.5 3 濃縮槽 1 4 6.59 消化槽 2 4 5.56 表一、各單元尺寸設計
第五章 平面配置與管線設計
5.1 平面配置設計
5.2 管線設計
第六章 水力剖面計算
總長：250+93+390=733 設出流管流速：1m/s 管徑剖面積 出流管管徑= (取 400mm 管徑，管厚 63mm) 假設 n=0.015 (因為管徑為<600mm RC 管) 代入 坡度 S=0.00485 場外： A~B 段： ---出流 . 人孔跌落2 cm ---進流 B~C 段：
---出流 人孔跌落2 cm ---進流 C~D 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 D~E 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 E~F 段：
---出流 人孔跌落2 cm ---進流 F~G 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 G~H 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 H~I 段：倒虹吸管 設流速：1.2m/s
管徑剖面積 出流管管徑= (取 350mm 管徑) 利用Hazen-William formula(哈任威廉公式) (C=100) ---進流 I~J 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 J~K 段：
---出流 人孔跌落2 cm ---進流 場內： K~L 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 L~M 段： ---出流 人孔跌落2 cm ---進流 M~N 段：
---出流 人孔跌落2 cm ---進流 N~巴歇爾水槽 巴歇爾水槽損失0.11 m 巴歇爾水槽進流口~加氯消毒池放流口(矩形明渠) (矩形明渠)
加氯消毒池損失0.50 m 加氯消毒池進流口~集水井放流口 出流管管徑= (取 300mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.003 集水井損失2 cm 集水井進流口~終沉池放流口 出流管管徑= (取 250mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.004 人孔轉彎跌落2 cm 終沉池損失0.50 m 終沉池進流口~分水井放流口
出流管管徑= (取 250mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.004 分水井損失2 cm 分水井進流口~曝氣池放流口 出流管管徑= (取 400mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.0024 人孔轉彎跌落2 cm 曝氣池損失0.30 m 曝氣池進流口~初沉池放流口 出流管管徑= (取 400mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.0024
初沉池損失0.50 m 初沉池進流口~沉沙池放流口 出流管管徑= (取 400mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.0024 沉沙池損失0.30 m 沉沙池放進口~ 巴歇爾水槽放流口(矩形明渠) (矩形明渠) 巴歇爾水槽損失0.11 m
巴歇爾水槽進流口~細欄污柵放流口 出流管管徑= (取 400mm 管徑) 曼寧公式圖知：S= 0.0024 細欄汙柵損失0.05 m 進流管~ 抽水站 Q=15000CMD，v=1m/s，=700mm
第七章 操控策略
攔污柵 1. 污水進流量為 15000CMD，流速 1 m/s。 2. 篩渣附著於攔污柵，將會導致水位會有落差，以水位差控制器及計時器 控制器作啟動停止控制，而水位差控制器優先於計時器控制器，做為攔 污柵運作的控制因子，應隨時去除，以避免淹水。 3. 攔污柵每 6 小時清除一次，一天共清四次。 4. 清理設備，以防臭劑、殺蟲劑等，避免發生惡臭。 抽水站 1. 抽水機流速為 1.5 m/s。 2. 抽水幫浦以兩組螺旋幫浦交替運轉。 3. 水量較高時啟動第二組幫浦，水量降低時，先關閉第一組幫浦，讓第二 組幫浦繼續運轉，可確保幫浦壽命，減少維護費用。 曝氣沉砂池 1. 污水進流量為 10000CMD，曝氣沉砂池流速為 1 m/s。 2. 曝氣沉砂池設計兩個交替使用，停留時間 5min。 3. 供氣量 0.45m3/min，總供氣量 27m3/min。 4. 移除水中較粗粒性物質，使粗粒性物質沉降至池底，集中收集後移除， 確保後續處理單元的運作，減少後續處理單元之負擔。 初沉池 1. 初沉池流速為 1 m/s 流入閘門一般以全開操作為原則，以避免造成亂流或渦流。 2. 初沉池停留時間 2.22hr。 3. 刮泥機速度 0.9m/min。 4. 排泥頻率每日應清理 1 次，避免池槽中底部污泥的累積而使得沉澱池失 去功能，再由幫浦抽送至污泥濃縮槽。 5. 設置 SS 濃度計監測，控制停留時間。 6. pH 計監視水質變化及加藥系統之控制。 生物曝氣池 1. 污水進流量為 13000CMD，生物曝氣池流速為 1 m/s。 2. 生物曝氣池停留時間 3.8hr 。 3. 溶氧量溶氧量維持 1~3mg/L ，用鼓風機操控台數控制溶氧量。 4. 污水量乘以 60 %作為迴流污泥控制量，使 MLSS 濃度一致。 5. 控制排泥、添加凝聚劑改善污泥膨化，避免活性污泥將由沉澱池溢出，造 成處理水質不良。 終沉池 1. 污水進流量為 18000CMD，終沉池流速為 1 m/s。 2. 終沉池停留時間 6.4h r。 3. pH 計監視水質變化及加藥系統之控制。 4. 排泥頻率每日 24 小時連續排泥為主，污泥再由幫浦抽送至污泥濃縮槽。 5. 微生物分解有機物質所產生之代謝物，即生物污泥以重力沉降的方式來 進行分離。 加氯消毒 1. 污水進流量為 10000CMD，終沉池流速為 1 m/s。
2. 加氯消毒池停留時間 25min 。 3. 加入次氯酸鈉(NaOCl)利用其氧化還原能力進行消毒。 4. 設計多層隔板，增加氯與有害物質的反應時間與接觸時間，充分消毒與 除臭的效果。 污泥濃縮槽 1. 進出流速 1.5m/s。 2. 重力沉降的方式，將污泥中過多的水分移除，減少污泥的體積，上層的 澄清液回流至曝氣池再行處理。 3. 將底部污泥刮除集中至中央，用污泥泵浦抽到消化槽。 4. 底部污泥須連續排泥，用污泥濃度計，定期監測污泥是否有上浮現象； 縮短排泥時間、增加排泥速度。 5. 注意停留時間，避免超過 12 小時。 污泥消化槽 1. 溫度維持 35℃，每日溫度變化不得超過 1℃。 2. 控制進料固體量，避免稀釋槽內之濃度。 3. 污泥充分攪拌，使槽內微生物得到充分食物供應。 4. 維持 pH 值 6.8~7.2，以利甲烷生成菌生長。 5. 藉由揮發酸與鹼度的比值控制，於 0.1~0.35 間。 脫水機房 1. 使用 2 台(1 台備用)。 2. 操作時間 8 hr/day。 3. 污泥含水率約 80％，降低污泥體積與質量，減少污泥處理花費。 4. 派車在脫水機房收集脫水完的污泥，做定期清運。
第八章 結論與建議
8-1 結論 1. 經污水處理廠處理後，可去除 89%BOD 與 SS，放流水 BOD 與 SS 濃度 於20mg/L，有效降低對承受水體污染。 2. 選用兩台螺旋式抽水機，輪流交替使用，其每台可提供 6.65m 揚程，本 廠總水頭損失約3.64m，經由抽水站提高揚程後，污水以重力流方式流 動。 3. 鼓風機房設置 3 台鼓風機以提供曝氣池之需氧量，2 台用 1 台備用。 8-2 建議 1. 感謝系上老師安排此終端課程，學習給、污水工程及各單元操作，進而 設計污水處理廠，在做的過程儘管有前人的經驗但是還遇更多的不足， 也才知道之前上的預修課程原來是非常重要！ 2. 希望這門課能夠延續下去，也希望後備修這門課可以更完整更好，甚至 能夠成為系上的傳統。附錄
z 質量平衡
平均日質量平衡第一輪 1. 污水條件：(p.334,Qasim) 已知 Q=5000CMD,BOD=180mg/L,TSS=180mg/L 假設初沉池去除率 BOD34%,TSS63%(p.268,Qasim) 假設初沉污泥固體率 4.5%,比重 1.03 2.初沉污泥計算： a.計算進流之質量(乾重)： BOD=5000×180×10-3=900.00kg/d TSS=5000×180×10-3=900.00kg/d b.計算去除之質量(乾重)： BOD=900×34%=306.00kg/d SS=900×63%=567.00kg/d c.計算去除之流量(含水濕體積流率)： 只算 TSS,估計 Solid content=4.5%,s=1.03, 則 Qw= ) 10 1.03 ( % 5 . 4 567 3 × × =12.23CMD d.計算出流之流量(含水濕體積流率)： Qe=5000－12.23=4987.77CMD e.計算出流之質量(乾重)： BOD=900－306=594.00kg/d SS=900－567=333.00kg/d f.計算出流之濃度：BOD= 4987.77 594 ×103=119.09mg/L TSS= 4987.77 333 ×103=66.76mg/L 3.生物污泥計算： (實驗)已知 Y=0.5,θc=10d, MLVSS=3000mg/L ,kd=0.06d-1,Xr=10000mg/L,Se=7.4mg/L(p.308,Qasim) a.計算增加之生物質量(乾重)： Yobs= θc k 1+ d × Y = 0 1 06 . 0 1 5 . 0 × + =0.3125
△TVSS=Yobs×(So－Se)×Q=0.3125×(119.09－7.4*)×4987.77×10-3
=174.09kg/d △TSS= 8 . 0 TVSS △ = 8 . 0 09 . 174 =217.61kg/d Or Px= 8 . 0 10 θc k 1 Q Se) － (So Y × −3 × + × × d = 8 . 0 10 0 1 06 . 0 1 4987.77 7.4) － (119.09 0.5 × −3 × + × × =217.61kg/d b.計算廢棄之污泥質量(乾重)： TSSw=217.61－(4987.77－31.60*)×20×10-3=118.49kg/d (∵MLSS= 8 . 0 MLVSS= 8 . 0 3000=3750mg/L) 廢棄污泥體積流率 Qw= 75 . 3 49 . 118 =31.60*CMDok) Qw 中 BOD 量：118.49×0.65×1.42×0.68=74.37kg/d Qw 水中 BOD：31.60×7.4*×10-3=0.23kg/d Qw 中 BOD 總量：74.37+0.23=74.60kg/d *20mg/L×0.65×1.42×0.68=12.6mg/L,20－12.6=7.4mg/L 4.污泥濃縮計算： a.計算混合污泥之流量與水質：
Q=12.23+31.60=43.83CMD BOD=306+74.60=380.60kg/d TSS=567+118.49=685.49kg/d b.計算濃縮後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TSS=685.49×(1－15%)=582.67kg/d(15%在上澄液) Q= ) 10 03 . 1 ( % 6 582.67 3 × × =9.43CMD c.計算濃縮池回流之流量與水質： Q=43.83－9.43=34.40CMD TSS=685.49×15%=102.82kg/d(15%在上澄液) BOD=102.82×0.555=57.09kg/d( 49 . 685 380.60 =0.555) 5.污泥消化計算： a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 VS 消化掉 52%,SC=6%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L) 消化槽污泥總質量= % 6 582.67 =9711.11kg/d TVS=582.67×0.75=437.22kg/d(另 0.25 為 FS) (設初沉污泥有機成份 74%,生物污泥 80%,( 49 . 685 118.49 × 80% + 567 × 74% =0.75) 消化掉之污泥量：437.22×52%=227.35kg/d 消化後污泥量；582.67×0.25+437.22×(1－52%)=355.31kg/d 產氣量 227.35×0.936×0.86×1.162=212.66kg/d (設產氣 0.936m3/kg 污泥消化,空氣密度 1.162kg/m3,產氣比重 0.86) 消化後總質量 9711.11－212.66=9498.45kg/d b.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 SC=5%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L,S 上澄液中 SS 質量)
9498.45=∵ 004 . 0 S + 05 . 0 S) － (355.31 ； S=10.40kg/d 上澄液 Qe= 004 . 0 10.40 ×10-3=2.60CMD BODe=2.60×3000×10-3=7.80kg/d c.計算消化後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TS=355.31－10.40=344.91kg/d Q=9.43－2.60=6.83CMD 6.污泥脫水計算： a.計算污泥脫水之放流流量(BOD 1500mg/L)≒ ： (設 SC=25%,s=1.06,75%調理劑變成 SS：無機 5%有機 2%,脫水機抓泥 95%) TS=344.91×95%+344.91×(5%+2%)×75%=345.78kg/d 污泥餅量= ) 10 06 . 1 ( % 25 345.78 3 × × =1.30CMD 濾液量 Qe=6.83－1.30=5.52CMD BODe=5.52×1500×10-3=8.28kg/d TSSe=344.91×5%+344.91×(5%+2%)×25%=23.28kg/d Or 344.91+344.91×7%－345.78=23.28kg/d b.計算污泥脫水之放流水質(BOD 1500mg/L)≒ ： TSS= 52 . 5 23.28 ×103=4215.20mg/L BOD= 52 . 5 8.28 ×103=1500.00mg/L
BOD5 TSS
Waste Stream Flow(CMD) kg/d mg/L kg/d mg/L Primary sludge 12.23 306.00 ─ 567.00 ─ Primary treated effluent 4987.77 594.00 119.09 333.00 66.76
Thickener return 34.40 57.09 ─ 102.82 ─ Digester return 2.60 7.80 ─ 10.40 ─ Filtrate return 5.52 8.28 ─ 23.28 ─ Combined return flow 42.53 73.18 ─ 136.51 ─ Influent to aeration basin a 5030.29 667.18 132.63 469.51 93.34
表二、平均日第一輪總結 平均日質量平衡第二輪 已知初沉池設計條件：(p.334,Qasim) Q=5000CMD,BOD=180mg/L,TSS=180mg/L 假設初沉池去除率 BOD34%,TSS63%(p.268,Qasim) 假設初沉污泥固體率 4.5%,比重 1.03 1.初沉污泥計算： a.計算進流之質量(乾重)： BOD=5000×180×10-3=900.00kg/d TSS=5000×180×10-3=900.00kg/d b.計算去除之質量(乾重)： BOD=900×34%=306.00kg/d TSS=900×63%=567.00kg/d c.計算去除之流量(含水濕體積流率)： 只算 TSS,估計 Solid content=4.5%,s=1.03,
則 Qw= ) 10 1.03 ( % 5 . 4 567 3 × × =12.23CMD d.計算出流之流量(含水濕體積流率)： Qe=4987.77+34.40+2.60+5.52=5030.29CMD e.計算出流之質量(乾重)： BOD=594.00+57.09+7.80+8.28=667.18kg/d TSS=333.00+102.82+10.40+23.28=469.51kg/d f.計算出流之濃度 BOD= 5030.29 667.18 ×103=132.63mg/L TSS= 5030.29 469.51 ×103=93.34mg/L 2.生物污泥計算： (實驗)已知 Y=0.5,θc=10d,MLVSS=3000mg/L ,kd=0.06d-1,Xr=10000mg/L,Se=7.4mg/L (p.308,Qasim) a.計算增加之生物質量(乾重)： Yobs= θc k 1+ d × Y = 0 1 06 . 0 1 5 . 0 × + =0.3125
△TVSS=Yobs×(So－Se)×Q=0.3125×(132.63－7.4*)×5030.29×10-3
=196.86kg/d △TSS= 8 . 0 TVSS △ = 8 . 0 196.86=246.08kg/d Or Px= 8 . 0 10 θc k 1 Q Se) － (So Y × −3 × + × × d = 8 . 0 10 0 1 06 . 0 1 5030.29 7.4) － (132.63 0.5 × −3 × + × × =246.08kg/d b.計算廢棄之污泥質量(乾重)： TSSw=246.08－(5030.29－39.00*)×20×10-3=146.25kg/d ( MLSS=∵ 8 . 0 MLVSS= 8 . 0 3000=3750mg/L)
廢棄污泥體積流率 Qw= 75 . 3 146.25 =39.00*CMDok) Qw 中 BOD 量：146.25×0.65×1.42×0.68=91.79kg/d Qw 水中 BOD：39.00×7.4*×10-3=0.29kg/d Qw 中 BOD 總量：91.79+0.29=92.08kg/d *20mg/L×0.65×1.42×0.68=12.6mg/L,20－12.6=7.4mg/L 3.污泥濃縮計算： a.計算混合污泥之流量與水質： Q=12.23+39.00=51.23CMD BOD=306+92.08=398.08kg/d TSS=567+146.25=713.25kg/d b.計算濃縮後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TSS=713.25×(1－15%)=606.26kg/d(15%在上澄液) Q= ) 10 03 . 1 ( % 6 606.26 3 × × =9.81CMD c.計算濃縮池回流之流量與水質： Q=51.23－9.81=41.42CMD TSS=713.25×15%=106.99kg/d(15%在上澄液) BOD=106.99×0.558=59.71kg/d( 713.25 398.08=0.558) 4.污泥消化計算： a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 VS 消化掉 52%,SC=6%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L) 消化槽污泥總質量= % 6 606.26 =10104.39kg/d TVS=606.26×0.752=456.09kg/d(另 0.248 為 FS)
(設初沉污泥有機成份 74%,生物污泥 80%,( 49 . 685 146.25 × 80% + 567 × 74% =0.752) 消化掉之污泥量：456.09×52%=237.17kg/d 消化後污泥量；606.26×0.248+456.09×(1－52%)=369.09kg/d 產氣量 237.17×0.936×0.86×1.162=221.84kg/d (設產氣 0.936m3/kg 污泥消化,空氣密度 1.162kg/m3,產氣比重 0.86) 消化後總質量 10104.39－221.84=9882.55kg/d a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 SC=5%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L,S 上澄液中 SS 質量) 9882.55=∵ 004 . 0 S + 05 . 0 S) － (369.09 ；S=10.87kg/d 上澄液 Qe= 004 . 0 10.87 ×10-3=2.72CMD BODe=2.72×3000×10-3=8.15kg/d b.計算消化後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TS=369.09－10. 87=358.22kg/d Q=9.81－2.72=7.09CMD 5.污泥脫水計算： a.計算污泥脫水之放流流量(BOD 1500mg/L)≒ ： (設 SC=25%,s=1.06,75%調理劑變成 SS：無機 5%有機 2%,脫水機抓泥 95%) TS=358.22×95%+358.22×(5%+2%)×75%=359.12kg/d 污泥餅量= ) 10 06 . 1 ( % 25 359.12 3 × × =1.36CMD 濾液量 Qe=7.09－1.36=5.74CMD BODe=5.74×1500×10-3=8.61kg/d TSSe=358.22×5%+358.22×(5%+2%)×25%=24.18kg/d Or 358.22+358.22×7%－359.12=24.18kg/d
b.計算污泥脫水之放流水質(BOD 1500mg/L)≒ ： TSS= 5.74 24.18 ×103=4214.88mg/L BOD= 5.74 8.61×103=1500.00mg/L BOD5 TSS
Waste Stream Flow(CMD) kg/d mg/L kg/d mg/L Primary sludge 12.23 306.00 ─ 567.00 ─ Primary treated effluent 4987.77 594.00 119.09 333.00 66.76
Thickener return 41.42 59.71 ─ 106.99 ─ Digester return 2.72 8.15 ─ 10.87 ─ Filtrate return 5.74 8.61 ─ 24.18 ─ Combined return flow 49.88 76.47 ─ 142.04 ─ Influent to aeration basin a 5037.65 670.47 133.09 475.04 94.30
表三、平均日第二輪總結 平均日質量平衡第三輪 已知初沉池設計條件：(p.334,Qasim) Q=5000CMD,BOD=180mg/L,TSS=180mg/L 假設初沉池去除率 BOD34%,TSS63%(p.268,Qasim) 假設初沉污泥固體率 4.5%,比重 1.03 1.初沉污泥計算： a.計算進流之質量(乾重)： BOD=5000×180×10-3=900.00kg/d TSS=5000×180×10-3=900.00kg/d b.計算去除之質量(乾重)：
BOD=900×34%=306.00kg/d TSS=900×63%=567.00kg/d c.計算去除之流量(含水濕體積流率)： 只算 TSS,估計 Solid content=4.5%,s=1.03, 則 Qw= ) 10 1.03 ( % 5 . 4 567 3 × × =12.23CMD d.計算出流之流量(含水濕體積流率)： Qe=4987.77+41.42+2.72+5.74=5037.65CMD e.計算出流之質量(乾重)： BOD=594.00+59.71+8.15+8.61=670.47kg/d TSS=333.00+106.99 +10.87+24.18=475.04kg/d f.計算出流之濃度 BOD= 5037.65 670.47 ×103=133.09mg/L TSS= 5037.65 475.04 ×103=94.30mg/L 2.生物污泥計算： (實驗)已知 Y=0.5,θc=10d,MLVSS=3000mg/L, kd=0.06d-1,Xr=10000mg/L,Se=7.4mg/L(p.308,Qasim) a.計算增加之生物質量(乾重)： Yobs= θc k 1+ d × Y = 0 1 06 . 0 1 5 . 0 × + =0.3125
△TVSS=Yobs×(So－Se)×Q=0.3125×(133.09－7.4*)×5037.65×10-3
=197.87kg/d △TSS= 8 . 0 TVSS △ = 8 . 0 197.87=247.34kg/d Or Px= 8 . 0 10 θc k 1 Q Se) － (So Y × −3 × + × × d = 8 . 0 10 0 1 06 . 0 1 5037.65 7.4) － (133.09 0.5 × −3 × + × × =247.34kg/d
b.計算廢棄之污泥質量(乾重)： TSSw=247.34－(5037.65－39.30*)×20×10-3=147.37kg/d ( MLSS=∵ 8 . 0 MLVSS = 8 . 0 3000 =3750mg/L) 廢棄污泥體積流率 Qw= 75 . 3 147.37 =39.30*CMDok) Qw 中 BOD 量：147.37×0.65×1.42×0.68=92.50kg/d Qw 水中 BOD：39.30×7.4*×10-3=0.29kg/d 3.污泥濃縮計算： a.計算混合污泥之流量與水質： Q=12.23+39.30=51.53CMD BOD=306+92.79=398.79kg/d TSS=567+147.37=714.37kg/d b.計算濃縮後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TSS=714.37×(1－15%)=607.22kg/d(15%在上澄液) Q= ) 10 03 . 1 ( % 6 607.22 3 × × =9.83CMD c.計算濃縮池回流之流量與水質： Q=51.53－9.83=41.71CMD TSS=714.37×15%=107.16kg/d(15%在上澄液) BOD=107.16×0.558=59.82kg/d( 714.37 398.79=0.558) 4.污泥消化計算： a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 VS 消化掉 52%,SC=6%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L) 消化槽污泥總質量= % 6 607.22 =10120.29kg/d
TVS=607.22×0.752=456.86kg/d(另 0.248 為 FS) (設初沉污泥有機成份 74%,生物污泥 80%,( 37 . 714 147.37 80% + 567 × 74% × =0.752) 消化掉之污泥量：456.86×52%=237.57kg/d 消化後污泥量；607.22×0.248+456.86×(1－52%)=369.65kg/d 產氣量 237.57×0.936×0.86×1.162=222.21kg/d (設產氣 0.936m3/kg 污泥消化,空氣密度 1.162kg/m3,產氣比重 0.86) 消化後總質量 10120.29－222.21=9898.08kg/d a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 SC=5%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L,S 上澄液中 SS 質量) 9898.08=∵ 004 . 0 S + 05 . 0 S) － (369.65 S=10.89kg/d 上澄液 Qe= 004 . 0 10.89 ×10-3=2.72CMD BODe=2.72×3000×10-3=8.17kg/d b.計算消化後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TS=369.65－10. 89=358.76kg/d Q=9.83－2.72=7.10CMD 5.污泥脫水計算： a.計算污泥脫水之放流流量(BOD 1500mg/L)≒ ： (設 SC=25%,s=1.06,75%調理劑變成 SS：無機 5%有機 2%,脫水機抓泥 95%) TS=358.76×95%+358.76×(5%+2%)×75%=359.66kg/d 污泥餅量= ) 10 06 . 1 ( % 25 359.66 3 × × =1.36CMD 濾液量 Qe=7.10－1.36=5.75CMD BODe=5.75×1500×10-3=8.62kg/d
TSSe=358.76×5%+358.76×(5%+2%)×25%=24.22kg/d Or 358.22+358.22×7%－359.66=24. 22kg/d b.計算污泥脫水之放流水質(BOD 1500mg/L)≒ ： TSS= 5.75 24.22 ×103=4214.88mg/L BOD= 5.75 8.62×103=1500.00mg/L BOD5 TSS
Waste Stream Flow(CMD) kg/d mg/L kg/d mg/L Primary sludge 12.23 306.00 ─ 567.00 ─ Primary treated effluent 4987.77 594.00 119.09 333.00 66.76
Thickener return 41.71 59.82 ─ 107.16 ─ Digester return 2.72 8.17 ─ 10.89 ─ Filtrate return 5.75 8.62 ─ 24.22 ─ Combined return flow 50.18 76.61 ─ 142.26 ─ Influent to aeration basin a 5037.95 670.61 133.11 475.26 94.34
表四、平均日第三輪總結 最大日質量平衡第一輪 1.初沉污泥計算： a.計算進流之質量(乾重)： BOD=10000×180×10-3=1800.00kg/d TSS=10000×180×10-3=1800.00kg/d b.計算去除之質量(乾重)： BOD=1800×34%=612.00kg/d TSS=1800×63%=1134.00kg/d
c.計算去除之流量(含水濕體積流率)： 只算 TSS,估計 Solid content=4.5%,s=1.03, 則 Qw= ) 10 1.03 ( % 5 . 4 1134 3 × × =24.47CMD d.計算出流之流量(含水濕體積流率)： Qe=10000－24.47=9975.53CMD e.計算出流之質量(乾重)： BOD=1800－612=1188.00kg/d TSS=1800－1134=666.00kg/d f.計算出流之濃度 BOD= 9975.53 1188 ×103=119.09mg/L TSS= 9975.53 666 ×103=66.76mg/L 2.生物污泥計算： (實驗)已知 Y=0.5,θc=10d,MLVSS=3000mg/L, kd=0.06d-1,Xr=10000mg/L,Se=7.4mg/L (p.308,Qasim) a.計算增加之生物質量(乾重)： Yobs= θc k 1+ d × Y = 0 1 06 . 0 1 5 . 0 × + =0.3125
△TVSS=Yobs×(So－Se)×Q=0.3125×(119.09－7.4*)×9975.53×10-3
=348.18kg/d △TSS= 8 . 0 TVSS △ = 8 . 0 18 . 348 =435.23kg/d Or Px= 8 . 0 10 θc k 1 Q Se) － (So Y × −3 × + × × d = 8 . 0 10 0 1 06 . 0 1 9975.53 7.4) － (119.09 0.5 × −3 × + × × =435.23kg/d b.計算廢棄之污泥質量(乾重)： TSSw=435.23－(9975.53－63.19*)×20×10-3=236.98kg/d
( MLSS=∵ 8 . 0 MLVSS = 8 . 0 3000 =3750mg/L) 廢棄污泥體積流率 Qw= 75 . 3 236.98 =63.19*CMDok) Qw 中 BOD 量：236.98×0.65×1.42×0.68=148.74kg/d Qw 水中 BOD：63.19×7.4*×10-3=0.47kg/d Qw 中 BOD 總量：148.74+0.47=149.21kg/d *20mg/L×0.65×1.42×0.68=12.6mg/L,20－12.6=7.4mg/L 3.污泥濃縮計算： a.計算混合污泥之流量與水質： Q=24.47+63.19=87.66CMD BOD=612+149.21=761.21kg/d TSS=1134+236.98=1370.98kg/d b.計算濃縮後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TSS=1370.98×(1－15%)=1165.33kg/d(15%在上澄液) Q= ) 10 03 . 1 ( % 6 1165.33 3 × × =18.86CMD c.計算濃縮池回流之流量與水質： Q=87.66－18.86=68.80CMD TSS=1370.98×15%=205.65kg/d(15%在上澄液) BOD=205.65×0.555=114.18kg/d( 1370.98 761.21 =0.555) 4.污泥消化計算： a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 VS 消化掉 52%,SC=6%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L) 消化槽污泥總質量= % 6 1165.33=19422.22kg/d
TVS=1165.33×0.75=874.43kg/d(另 0.25 為 FS) (設初沉污泥有機成份 74%,生物污泥 80%,( 98 . 1370 236.98 × 80% + 1134 × 74% =0.75) 消化掉之污泥量：874.43×52%=454.70kg/d 消化後污泥量；1165.33×0.25+874.43×(1－52%)=710.63kg/d 產氣量 454.70×0.936×0.86×1.162=425.31kg/d (設產氣 0.936m3/kg 污泥消化,空氣密度 1.162kg/m3,產氣比重 0.86) 消化後總質量 19422.22－425.31=18996.90kg/d b.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 SC=5%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L,S 上澄液中 SS 質量) 18996.90=∵ 004 . 0 S + 05 . 0 S) － (710.63 S=20.80kg/d 上澄液 Qe= 004 . 0 20.80×10-3=5.20CMD BODe=5.20×3000×10-3=15.60kg/d c.計算消化後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TS=710.63－20.80=689.83kg/d Q=18.86－5.20=13.66CMD 5.污泥脫水計算： a.計算污泥脫水之放流流量(BOD 1500mg/L)≒ ： (設 SC=25%,s=1.06,75%調理劑變成 SS：無機 5%有機 2%,脫水機抓泥 95%) TS=689.83×95%+689.83×(5%+2%)×75%=691.55kg/d 污泥餅量= ) 10 06 . 1 ( % 25 691.55 3 × × =2.61CMD 濾液量 Qe=13.66－2.61=11.05CMD BODe=11.05×1500×10-3=16.57kg/d
TSSe=689.83×5%+689.83×(5%+2%)×25%=46.56kg/d Or 689.83+689.83×7%－691.55=46.56kg/d c.計算污泥脫水之放流水質(BOD 15≒ 00mg/L)： TSS= 05 . 11 46.56 ×103=4215.20mg/L BOD= 05 . 11 16.57 ×103=1500.00mg/L BOD5 TSS
Waste Stream Flow(CMD) kg/d mg/L kg/d mg/L Primary sludge 24.47 612.00 ─ 1134.00 ─ Primary treated effluent 9975.53 1188.00 119.09 666.00 66.76
Thickener return 68.80 114.18 ─ 205.65 ─ Digester return 5.20 15.60 ─ 20.80 ─ Filtrate return 11.05 16.57 ─ 46.56 ─ Combined return flow 85.05 146.35 ─ 273.01 ─ Influent to aeration basin a 10060.59 1334.35 132.63 939.01 93.34
表五、最大日第一輪總結 最大日質量平衡第二輪 已知初沉池設計條件：(p.334,Qasim) Q=10000CMD,BOD=180mg/L,TSS=180mg/L 假設初沉池去除率 BOD34%,TSS63%(p.268,Qasim) 假設初沉污泥固體率 4.5%,比重 1.03 1.初沉污泥計算： a.計算進流之質量(乾重)： BOD=10000×180×10-3=1800.00kg/d
TSS=10000×180×10-3=1800.00kg/d b.計算去除之質量(乾重)： BOD=1800×34%=612.00kg/d TSS=1800×63%=1134.00kg/d c.去除之流量(含水濕體積流率)： 只算 TSS,估計 Solid content=4.5%,s=1.03, 則 Qw= ) 10 1.03 ( % 5 . 4 1134 3 × × =24.47CMD d.出流之流量(含水濕體積流率)： Qe=9975.53+68.80+5.20+11.05=10060.59CMD e.出流之質量(乾重)： BOD=1188.00+114.18+15.60+16.57=1334.35kg/d TSS=666.00+205.65+20.80+46.56=939.01kg/d f.出流之濃度 BOD= 10060.59 1334.35 ×103=132.63mg/L TSS= 10060.59 939.01 ×103=93.34mg/L 2.生物污泥計算： (實驗)已知 Y=0.5,θc=10d,MLVSS=3000mg/L, kd=0.06d-1,Xr=10000mg/L,Se=7.4mg/L (p.308,Qasim) a.增加之生物質量(乾重)： Yobs= θc k 1+ d × Y = 0 1 06 . 0 1 5 . 0 × + =0.3125
△TVSS=Yobs×(So－Se)×Q=0.3125×(132.63－7.4*)×10060.59×10-3
=393.72kg/d △TSS= 8 . 0 TVSS △ = 8 . 0 393.72=492.15kg/d
Or Px= 8 . 0 10 θc k 1 Q Se) － (So Y × −3 × + × × d = 8 . 0 10 0 1 06 . 0 1 57 . 10060 7.4) － (132.63 0.5 × −3 × + × × =492.15kg/d b.計算廢棄之污泥質量(乾重)： TSSw=492.15－(10060.57－78.00*)×20×10-3=292.50kg/d ( MLSS=∵ 8 . 0 MLVSS = 8 . 0 3000 =3750mg/L) 廢棄污泥體積流率 Qw= 75 . 3 292.50 =78.00*CMDok) Qw 中 BOD 量：292.50×0.65×1.42×0.68=183.58kg/d Qw 水中 BOD：78.00×7.4*×10-3=0.58kg/d Qw 中 BOD 總量：292.50+0.58=184.16kg/d *20mg/L×0.65×1.42×0.68=12.6mg/L,20－12.6=7.4mg/L 3.污泥濃縮計算： a.計算混合污泥之流量與水質： Q=24.47+78.00=102.47CMD BOD=612+184.16=796.16kg/d TSS=1134+292.50=1426.50kg/d b.計算濃縮後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TSS=1426.50×(1－15%)=1212.52kg/d(15%在上澄液) Q= ) 10 03 . 1 ( % 6 1426.50 3 × × =19.62CMD c.計算濃縮池回流之流量與水質： Q=102.47－19.62=82.85CMD TSS=1426.50×15%=213.97kg/d(15%在上澄液) BOD=213.97×0.558=119.42kg/d( 1426.50 796.16 =0.558)
4.污泥消化計算： a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 VS 消化掉 52%,SC=6%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L) 消化槽污泥總質量= % 6 1212.52=20208.71kg/d TVS=1212.52×0.752=912.18kg/d(另 0.248 為 FS) (設初沉污泥有機成份 74%,生物污泥 80%,( 50 . 1426 292.50 × 80% + 1134 × 74% =0.752) 消化掉之污泥量：912.18×52%=474.34kg/d 消化後污泥量；1212.52×0.248+912.18×(1－52%)=738.19kg/d 產氣量 474.34×0.936×0.86×1.162=443.68kg/d (設產氣 0.936m3/kg 污泥消化,空氣密度 1.162kg/m3,產氣比重 0.86) 消化後總質量 20208.71－443.68=19765.03kg/d b.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 SC=5%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L,S 上澄液中 SS 質量) 19765.03=∵ 004 . 0 S + 05 . 0 S) － (738.19 S=21.74kg/d 上澄液 Qe= 004 . 0 21.74 ×10-3=5.44CMD BODe=5.44×3000×10-3=16.31kg/d c.計算消化後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TS=738.19－21.74=716.44kg/d Q=19.62－5.44=14.18CMD 5.污泥脫水計算： a.計算污泥脫水之放流流量(BOD 1500mg/L)≒ ： (設 SC=25%,s=1.06,75%調理劑變成 SS：無機 5%有機 2%,脫水機抓泥 95%)
TS=716.44×95%+716.44×(5%+2%)×75%=718.23kg/d 污泥餅量= ) 10 06 . 1 ( % 25 718.23 3 × × =2.71CMD 濾液量 Qe=14.18－2.71=11.47CMD BODe=11.47×1500×10-3=17.21kg/d TSSe=716.44×5%+716.44×(5%+2%)×25%=48.36kg/d Or 716.44+716.44×7%－718.23=48.36kg/d b.計算污泥脫水之放流水質(BOD 1500mg/L)≒ ： TSS= 11.47 48.36 ×103=4214.88mg/L BOD= 11.47 17.21 ×103=1500.00mg/L BOD5 TSS
Waste Stream Flow(CMD) kg/d mg/L kg/d mg/L Primary sludge 24.47 612.00 ─ 1134.00 ─ Primary treated effluent 9975.53 1188.00 119.09 666.00 66.76
Thickener return 82.85 119.42 ─ 213.97 ─ Digester return 5.44 16.31 ─ 21.74 ─ Filtrate return 11.47 17.21 ─ 48.36 ─ Combined return flow 99.75 152.94 ─ 284.08 ─ Influent to aeration basin a 10075.28 1340.96 133.09 950.08 94.30
表六、最大日第二輪總結
最大日質量平衡第三輪
已知初沉池設計條件：(p.334,Qasim)
假設初沉池去除率 BOD34%,TSS63%(p.268,Qasim) 假設初沉污泥固體率 4.5%,比重 1.03 1.初沉污泥計算： a.計算進流之質量(乾重)： BOD=10000×180×10-3=1800.00kg/d TSS=10000×180×10-3=1800.00kg/d b.計算去除之質量(乾重)： BOD=1800×34%=612.00kg/d TSS=1800×63%=1134.00kg/d c.計算去除之流量(含水濕體積流率)： 只算 TSS,估計 Solid content=4.5%,s=1.03, 則 Qw= ) 10 1.03 ( % 5 . 4 1134 3 × × =24.47CMD d.計算出流之流量(含水濕體積流率)： Qe=9975.53+82.85+5.44+11.47=10075.28CMD e.計算出流之質量(乾重)： BOD=1188.00+119.42+16.31+17.21=1340.94kg/d TSS=666.00+213.97 +21.74+48.36=950.08kg/d f.計算出流之濃度 BOD= 10075.28 1340.94 ×103=133.09mg/L TSS= 10075.28 950.08 ×103=94.30mg/L 2.生物污泥計算： (實驗)已知 Y=0.5,θc=10d,MLVSS=3000mg/L kd=0.06d-1,Xr=10000mg/L,Se=7.4mg/L (p.308,Qasim) a.計算增加之生物質量(乾重)：
Yobs= θc k 1+ d × Y = 0 1 06 . 0 1 5 . 0 × + =0.3125
△TVSS=Yobs×(So－Se)×Q=0.3125×(133.09－7.4*)×10075.28×10-3
=395.74kg/d △TSS= 8 . 0 TVSS △ = 8 . 0 395.74 =494.68kg/d Or Px= 8 . 0 10 θc k 1 Q Se) － (So Y × −3 × + × × d = 8 . 0 10 0 1 06 . 0 1 28 . 0075 1 7.4) － (133.09 0.5 × −3 × + × × =494.68kg/d b.計算廢棄之污泥質量(乾重)： TSSw=494.68－(10075.28－78.60*)×20×10-3=294.75kg/d ( MLSS=∵ 8 . 0 MLVSS = 8 . 0 3000 =3750mg/L) 廢棄污泥體積流率 Qw= 75 . 3 294.75 =78.60*CMDok) Qw 中 BOD 量：294.75×0.65×1.42×0.68=185.00kg/d Qw 水中 BOD：78.60×7.4*×10-3=0.58kg/d Qw 中 BOD 總量：185.00+0.58=185.58kg/d 3.污泥濃縮計算： a.計算混合污泥之流量與水質： Q=24.47+78.60=103.07CMD BOD=612+185.58=797.58kg/d TSS=1134+294.75=1428.75kg/d b.計算濃縮後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TSS=1428.75×(1－15%)=1214.44kg/d(15%在上澄液) Q= ) 10 03 . 1 ( % 6 1214.44 3 × × =19.65CMD c.計算濃縮池回流之流量與水質： Q=103.07－19.65=83.41CMD
TSS=1428.75×15%=214.31kg/d(15%在上澄液) BOD=214.31×0.558=119.64kg/d( 1428.75 797.58 =0.558) 4.污泥消化計算： a.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 VS 消化掉 52%,SC=6%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L) 消化槽污泥總質量= % 6 1214.44=20240.59kg/d TVS=1214.44×0.752=913.71kg/d(另 0.248 為 FS) (設初沉污泥有機成份 74%,生物污泥 80%,( 75 . 1428 75 . 94 2 80% + 1134 × 74% × =0.752) 消化掉之污泥量：913.71×52%=475.13kg/d 消化後污泥量；1214.44×0.248+913.71×(1－52%)=739.30kg/d 產氣量 475.13×0.936×0.86×1.162=444.42kg/d (設產氣 0.936m3/kg 污泥消化,空氣密度 1.162kg/m3,產氣比重 0.86) 消化後總質量 20240.59－444.42=19796.17kg/d b.計算污泥消化之上澄液放流流量與水質： (設 SC=5%,BOD=3000mg/L,TS=4000mg/L,S 上澄液中 SS 質量) 19796.17=∵ 004 . 0 S + 05 . 0 S) － (739.30 S=21.78kg/d 上澄液 Qe= 004 . 0 21.78×10-3=5.45CMD BODe=5.45×3000×10-3=16.34kg/d c.計算消化後污泥之流量與水質(6%SC,s=1.03) TS=739.30－21.78=717.52kg/d Q=19.65－5.45=14.21CMD
5.污泥脫水計算： a.計算污泥脫水之放流流量(BOD 1500mg/L)≒ ： (設 SC=25%,s=1.06,75%調理劑變成 SS：無機 5%有機 2%,脫水機抓泥 95%) TS=717.52×95%+717.52×(5%+2%)×75%=719.31kg/d 污泥餅量= ) 10 06 . 1 ( % 25 719.31 3 × × =2.71CMD 濾液量 Qe=14.21－2.71=11.49CMD BODe=11.49×1500×10-3=17.24kg/d TSSe=717.52×5%+717.52×(5%+2%)×25%=48.43kg/d Or 717.52+717.52×7%－719.31=48.43kg/d b.計算污泥脫水之放流水質(BOD 1500mg/L)≒ ： TSS= 11.49 48.43×103=4214.88mg/L BOD= 11.49 17.24×103=1500.00mg/L BOD5 TSS
Waste Stream Flow(CMD) kg/d mg/L kg/d mg/L Primary sludge 24.47 612.00 ─ 1134.00 ─ Primary treated effluent 9975.53 1188.00 119.09 666.00 66.76
Thickener return 83.41 119.64 ─ 214.31 ─ Digester return 5.45 16.34 ─ 21.78 ─ Filtrate return 11.49 17.24 ─ 48.43 ─ Combined return flow 100.35 153.21 ─ 284.53 ─ Influent to aeration basin a 10075.88 1341.21 133.11 950.53 94.34
