日处理16万吨城市生活污水处理厂的初步设计-卡鲁塞尔式氧化沟(5)

日处理16万吨城市生活污水处理厂的初步设计

'2h2?0.353斗高h?0.35m，沉砂斗上口宽：a??a??0.7?1.2(m) 1ootg55tg55'3h3'0.35V0=(2a2?2aa1?2a12)?(2?1.22?2?1.2?0.7?2?0.72)

66 ?0.35(m3)(?0.32m3)

8. 沉砂室高度h3,采用重力排砂，池底坡度为0.06，坡向砂斗

' h3?hl2?0.3?53?0.060.?06 0.51()2.?65m9. 池总高度（H）

设超高h1=0.3m

H?h1?h2?h3?0.3?0.94?0.51?1.75(m)

10. 验算最小流速（vmin）

在最小流速时，只用一格工作，（n1=1） Vmin= Qmin?n1wmin0.15?0.25(m/s)?0.15(m/s)

1?0.6?1.03.4 氧化沟工艺设计 3.4.1设计说明

本设计采用卡鲁塞尔氧化沟工艺 3.4.2 设计计算 （1）去除BOD5

①氧化沟出水溶解性BOD5浓度S。为了保证沉淀池出水BOD5浓度

Se?20mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度S2，因为沉淀池出水中的VSS也是构成BOD5浓度的一个组成部分。

S?Se?S1

S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD5浓度

S1?1.42(VSS/TSS)?TSS?(1?e?0.23?5)?13.59(mg/L)

S?20?13.59?6.41(mg/L)

②氧区容积V１。好氧区容积计算用动力学计算方法

YQ?c(S0?S)0.55?30?192000?(0.19?0.00641)3V1???78400(m)Xv(1?kd?c)2.8(1?0.055?30) ③好氧区的水力停留时间t1

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t1?v178400??0.408d?9.8h Q192000④剩余污泥量△X

Y?X?Q?S()?QX1?QXe1?kd?c0.55?192000?(0.19?0.00641)?()?1?0.055?30192000?(0.23?0.161)?192000?0.02?7315.89?13248?3840?16723.89(kg/d)

?X Q(So?Se)16723.89 192000?(0.19?0.02)去除每1kgBOD5 产生的干污泥量???0.5124(kgDs/kgBOD5)

（2）脱氮

① 需氧化的氨氮量N1。 氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4% 则用于生物合成的总氮量为：

Y0.124?S()?10001?Kd?cNo??4.725(mg/L)

192000② 脱氮量 Nr?30?8?4.725?17.275(mg/L)

③ 碱度平衡。一般认为，剩余碱度达到１００mg/L（以CaCO3计），即可保 持PH?7.2,生物反应能够正常进行。每氧化１mgNH3-N需要消耗7.14mg碱度;每氧化1mgBOD5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO-3-N产生3.57mg碱度。

剩余碱度SALK1=原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+

氧化BOD5产生碱度

=180-7.14×17.275+3.57×17.275+0.1×190 =137.3（mg/L）

此值可保持PH?7.2，硝化和反硝化反应能够正常进行 ④ 脱氮所需要的容积 V2 脱氮率 qdn(t)?qdn(20)?1.08(T?20)

?T?10度时 qdn?0.035?1.08(10?20)?0.016kg(还原的NO3?N)/kgMLVSS

脱氮所用容积V2?QmaxNr?192000?17.275?74036m3

qdnXv0.016?2800⑤ 脱氮水力停留时间

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t2?V274036??0.386d?9.3h Q192000(3)氧化沟总容积V以及停留时间t

V?V1?V2?78400?74036?152436m3 t?V152436??19.1h Q192000QSo192000?0.19??0.085kgBOD5/(kgMLVSS.d) XV2.8?152436污泥负荷率N?0.05?N?0.10， 满足要求。

(4).需氧量 ①实际需氧量AOR

AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量+去除NH3-N耗氧量-剩余污泥中NH3-N的耗氧量-脱氮产氧量 a.去除BOD需氧量D1

D1?a?Q(So?S)?bVX??0.52?19.2?104?(0.19?0.00641)?0.12?152436?2.8 ?18329.?63 ?69548. 1b.剩余污泥中BOD的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD需氧量）

D2?1.42??X1?1.42?7315.89?10388.56（kg/d）

512 1c．去除NH3-N需氧量D3

每1kg NH3-N 硝化需要消耗4.6kgO2

D3?4.6?(TN?N出水）?Q1000?4.6?(30?8)?192000?19430(kg/d)

1000d.剩余污泥中NH3-N耗氧量D4

D4?4.6?污泥含氮率?剩余污泥?X1?4.6?0.124?7315.89?4173(kg/d) e.脱氮产氧率D5

每还原1kgN2 产生2.86kgO2 D5 =2.86×脱氮量

=2.86×17.275×192000/1000 =9486（kg/d）

总需氧量AOR?D1?D2?D3?D4?D5

131038?8.56?1943?0 4 ?69548.? - 23 -

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?64930. 5考虑安全系数1.4，则AOR=1.4×64930.57=90902.8（kg/d） 去除每1kgBOD5 的需氧量?AORQ(S)

0?S ?90902.819200?0(0.?190.

00641) ?2.58(kgO2/kgBOD5) ②标准状态下需氧量SOR

SOR?AORCs120?(??C(T?20) s(T)?C)1.024

?90902.?89.170.8?5(0.?950.?999?8.?35(T?22)0

)1.024 ?147001.k7g4(d /CS(20)——20度时氧的饱和度 取9.17mg/L T ——25度

Cs(T) ——25度时氧的饱和度 取8.38mg/L C ——溶解氧的浓度 取2mg/L

? ——修正系数 取0.95

? ——??所在地区实际气压1.0125?1051.013?105?1.013?105?0.999

? ——修正系数 取0.95

去除每1kgBOD的标准需氧量=SOR

Q(So?Se) ?147001.7419200?0(0.?190. 00641) ?4.17(kgO2/kgBOD5) （5）氧化沟的尺寸 设氧化沟8座 氧化沟分4组，则单座氧化沟容积为

V8，即 V'?V?152436?19054.5(m388)

氧化沟水深取h=5m, 超高1m 氧化沟深度H=5+1=6m 为0.25m则每组氧化沟平面面积为

'A?V19054.5h?5?3810.9(m2)

单沟道宽度b=12m 弯道部分的面积

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中间分隔墙厚度

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3?(A?2?12?0.252)3?12?3?0.252?()??12?461.86?692.73?1154.59m2

22直线段部分面积A2?A?A1?3810.9?1154.59?2656.31m2 单沟直线段长度L?A2?2656.31?55.34m 取L=56m

4?1248（1） 进水管和出水管 污泥回流比R=100% 进出水管流量Q1?(1?R)?管道流速V=1.0m/s

则管道过水断面A?Q?0.56?0.56m2

V1.0Qmax192000?2??48000m3/d?0.56m3/s 68管径d?4A?4?0.56?0.8444?0.85m，取0.85m(850mm)

??校核管道流速V?Q?A0.560.56??0.98678?1.0m/s

0.852()?0.56752（7）出水堰以及出水竖井 初步估算?/H?0.67 因此按薄壁堰来计算 ①出水堰

32Q1?1.86bH

式中：b—堰宽；

H—堰上水头高取0.2m。

b?Q11.86H32?0.561.86?0.232?3.42m

为了便于设备选型 b取3.4m,校核堰上水头H

Q0.562H?3(1)2?3()?0.19876?0.2m

1.86b1.86?3.4① 出水竖井。考虑可调堰安装要求 堰两边各留0.3m的操作距离 出水竖井长 L?0.3?2?b?4.0m 出水竖井宽B=1.4m(满足安装要求) 则出水竖井平面尺寸为L?B?4.0m?1.4m 氧化沟出水孔尺寸为b?h?3.4m?0.5m （7） 曝气设备选择 单座氧化沟需氧量

SOR1?

SOR147001.74??18375.22(kgO2/d)?756.63(kgO2/h)n8

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