1、卡罗塞尔氧化沟 .1设计参数1) 氧化沟座数:1座2) 氧化沟设计流量:=183 L/s3) 进水水质:=220 mg/L COD=300 mg/L SS=300 mg/L -N35 mg/L T-P=4 mg/L T-N=30 mg/L4) 出水水质:20 mg/L COD60 mg/L SS20 mg/L -N8 mg/L T-P1 mg/L T-N20 mg/L5) 最不利温度:T= 106) 污泥停留时间:=7) MLSS=8) f=9) 反应池中的溶解氧浓度:10) 氧的半速常数:11) 污泥负荷:12) 水流速:.2计算.2.1碱度平衡计算(1)由于设计的出水BOD,为20mg/L
2、,处理水中非溶解性,值可用下列公式求得,此公式仅适用于氧化沟。 = 0.7 = 0.7 20 1.42 () =13.6 m g / L式中 出水中的浓度 mg/L 因此,处理水中溶解性 为: 20-13.6=6.4 mg/L(2)采用污泥龄20d ,则日产泥量据公式 d式中 Q氧化沟设计流量 m/s; a-污泥增长系数,一般为0.50.7,这里取0.6; b-污泥自身氧化率,一般为0.040.1,这里取0.06; -去除的浓度 mg/L; -污泥龄 d; -进水浓度 mg/L; -出水溶解性浓度 mg/L; 一般情况下,设其中有12.4为氮,近似等于TKN中用于合成部分为: 0.124921
3、=114.22 kg/d 即:TKN中有mg/L用于合成。 需用于氧化的NH3-N =35-7.2-8=19.8 mg/L 需用于还原的NO3-N =19.8mg/L 为了保证脱硝效果,可适当放大脱硝 -N至20 mg/L( 3 ) 一般去除,所产生的碱度( 以计)约为 1 mg碱度/ 去除1mg 进水中碱度为220 mg / L 。 所需碱度一般为7.1mg 碱度/mg NH3-N氧化,还原为硝酸盐; 氮所产生碱度3.0mg 碱度/ mgN03一N还原。 剩余碱度= 220-7.1 20+ 3.020 + 0.1(220-6.4)=159.36 mg / L 100 mg / L(2)硝化区
4、容积计算: 硝化速率为 式中:-硝化菌的生长率()-硝化菌的最大生长率()N-出水中的浓度(mg/L)取15 mg/L-硝化的半速常数T-温度(取最不利温度10)-氧化沟中溶解氧浓度(mg/L)取2.0 mg/L-氧的半速常数(mg/L)取1.3 mg/L =0.166 L/d故泥龄:d 采用安全系数为3.0,故设计污泥龄为:3.06.02=18.06 d 原假定污泥龄为20d,则硝化速率为: d-1 单位基质利用率: kg/kgMLVSS.d式中:-硝化速率1/d ;a-污泥增长系数一般为 0.50.7,取0.6;b-污泥自身氧化率,一般为0.040.1, 取0.05(1/d) ;活性污泥浓
5、度 MLSS一般为20000 mg/L一 40000mg/L (也可采用高达 60000 mg/L) ,这里取MLSS =40000mg/L,在一般情况下, MLVSS ( 混合液可挥发性悬浮固体浓度) 与 MLSS的比值是比较的固定的, 在0.75左右。在这里取 0.7. 故 MLVSS=fMLSS=0.74000=2800 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积:m3 水力停留时间:h(3)反硝化区容积: 缺氧区设计水温15, 反硝化速率:0.06mg NO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=kg 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容: m3 水力停留时间:h (4)氧化
6、沟的总容积: 总水力停留时间: 符合水力停留时间10h24h之间。 总容积:m3 (5)氧化沟的尺寸: 氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟,取池深3.5m,宽7m,则氧化沟总长:。其中好氧段长度为,缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: (取51m) 故氧化沟总池长=51+7+14=72m,总池宽=74=28m(未计池壁厚)。 (6)循环比计算: 根据规范,氧化沟中污水的流速大于0.25m/s,本设计取流速V=0.28m/s =L/V=269.2/0.28=961s=16min HRT=10.2h=612min 循环比:n=HRT/=612/16=38.3 (7)需氧量计算: 采用如下经验公式
7、计算: 式中 A 经验系数取0.5 ; 去除的BOD , 浓度 mg/L ; B 经验系数取0.1 ; MLSS混合液悬浮固体浓度 mg/L ; 需要硝化的氧量为2015811.2=316.2 其中:第一项为合成污泥需氧量,第二项为活性污泥内源呼吸需氧量,第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。 经验系数:A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量:Nr=2015811.210-3=316.2.kg/dR=0.515811.2(0.19-0.0064)+0.14712.54+4.6316.2-2.6316.2=3969kg/d=165.4kg/h取T=30,查表得=0.8,=0.9,氧的
8、饱和度=7.63 mg/L,=9.17 mg/L 采用表面机械曝气时,20时脱氧清水的充氧量为: 式中 a 经验系数,取0.8 ; R 经验系数,取0.9 ; P 密度, 取1.0 ; 一 2 0时水中溶解氧饱和度9.17 mg/L ; 一 30时水中溶解氧饱和度 7.63mg/L ; C一 混合液中溶解氧浓度大约23mg/L,本设计取2 mg/L ; T一温度取 30 查手册,选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机,直径3.5m,电机功率N=55kW,单台每小时最大充氧能力为125kgO2/h,每座氧化沟所需数量为n,则 取n=3台(8)回流污泥量: 活性污泥的计算是以固体总量为基础的 由式:
9、 式中:Q-污水厂设计流量(m/d) -回流污泥量(m/d) -进水中SS浓度(mg/L)取厌氧池出水浓度150 mg/L -回流污泥中SS浓度(mg/L)取9000 mg/L -氧化沟中活性污泥SS浓度(mg/L)取4000 mg/L 回流比:R=/Q=77% 考虑到回流至厌氧池的污泥回流液浓度=10g/L,则回流比计算为:100%=式中:X-氧化沟中混合液污泥浓度mg/L -二沉池回流污泥浓度mg/L回流污泥量:=RQ=0.6715811.2=10594m/d (9)剩余污泥量: 如由池底排除,二沉池排泥浓度为10g/L,则每个氧化沟产泥量为: (10)进、出水管径:进水水管控制流速:V由得 取v=1.2m/s ,则D=0.441m=441mm取进、出水管径:D=500mm校核进出水管流速: (合格)(11)出水堰: 根据BLv= B: 跌水高度 L:堰长 v:水流速度 V=0.28 m/s,=0.183m/s,令B=0.3m 得L=m,取L=2.5m(12)氧化沟计算草草图如下: