焦化废水处理工艺设计

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周边集水周边进水二次沉淀池，电机功率1.5kw。吸泥管径DN400，10根，集泥槽设i=0.05的坡度相中心集泥坑。

二沉池中心管流速：1.02m/s，符合要求（1～1.5m/s）。 3.5 污泥处理系统的设计与计算 3.5.1二沉池污泥回流系统的设计与计算

(1)污泥回流量的确定：

取最大值R=200% Q=25000m3/d=1042m3/h (2)污泥提升设备的设计：

本工艺设计选用污泥泵污泥提升设备，当污泥回流量为R=2Q时，

最大扬程为沉淀池底与反应池进水面的高差，取10m。 本系列选用2台轴流泵，一用一备。

全厂单独建设一个回流污泥泵房，面积为L?B?15m?10m。

3.5.2 浓缩池的设计计算公式

污泥浓缩采用气浮浓缩池，其作用是为后续的污泥脱水步骤减容。 浓缩池内总重量的计算：

Vs?m?Q0C0tu?(Vs?Q0C0tu?s)?w(3-60)

式中：?w—清液的密度，取1000kg/m3；

?m—污泥的平均密度，kg/m3；

?s—污泥中固体物质密度，kg/m3；

Vs—污泥体积，m3；

Vs?Q0C0tu(?s??w)(?m??w)?s (m3)(3-61)

污泥平均密度计算方法：

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?m??c??u2

式中：?c—压缩点时的污泥密度，kg/m3；

?u—排泥浓度时的污泥密度，kg/m3。 污泥层厚度为：

Hs?Vs(3-62) AQ0C0tu(?s??w)A(?m??w)?s 或者 Hs?3.5.3 浓缩池设计计算

(1)设计资料：

泥含水率：99.2%，水温20度，XR?10000mg/L，即浓缩池进泥浓度

C0?10000mg/L。

污水厂剩余污泥：X?2147.4kg/d 污泥流量：QS?W?268.4m3/d(3-63)

(1?p1)?10000池排泥量：Q?268.4m3/d?67.1m3/h（日排泥4h） 浓缩池将含水率从99.2%降至96%，所以，

V2?V1(1?P1)?53.7m3(3-64) 1?P2浓缩后清夜流量为：

268.4?53.7?214.7m3/d?53.7m3/h?0.0149m3/s

采用有回流加压溶气式气浮浓缩 (2)确定容气比：A0/S?0.01

A0C0?3.28(3-65) (3)确定回流比：R?SSa(fp?1)(4)气浮池表面积：A,m2

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A?(1?R)Q0?31.9m2(3-66) q式中 ：q—水力负荷取1.5。

(5)校核固体负荷：

Q0C0?3.50，符合要求，此值一般为2.08～4.17。 A(6)气浮池池形尺寸：

长9米，宽4米。实际表面积36m2。 (7)有效水深：

h?(1?R)Q0T?1.28m，取T=90min。

24A(8)气浮池总高：H，m

设超高0.3m，刮泥机高0.3m

H=h+0.3+0.3=1.88m

(9)溶气罐容积 V，m3

回流水量为：QR?3.28Q0?880.35m3/d?36.68m3/h 溶气罐容积：V?QR?336.68?3??1.83m3 6060溶气罐直径：高度一般为1：（2～4），得直径1m，高度为3m； 实际容积：V?3?r2?2.36m3 (10)进出水，泥管设计：

污泥在管中流速为1.0m/s，则：

D?4Q?0.085m，取管径0.1m ?v回流水流量：Q'?3.28Q?0.0305m3/s 设回流水在管中流速为1.0m/s，则：

4Q'D??0.197m，取管径为200mm；

?v'排出清夜流量0.0149m3/s，设管内流速1.0m/s，所以：

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4Q''D??0.137m，取管径150mm。 ?v''3.5.4 贮泥池

污泥贮池所需容积53.7-6.01=47.69m3，贮泥池采用圆型池体。 本设计采用2座贮泥池，一用一备。 设计直径D=10m,有效水深h=1m。 贮泥池实际容积V=78.5 m3>47.69 m3。

4 结语

毕业设计工作已接近尾声，整个设计过程不仅让我对四年来所学的知识得以

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重新回顾一番，更重要的是让我在书本知识以外又学到了很多，特别是实践方面的知识。理解到理论与现实之间的差距。经过本次毕业设计使我体会到了如下几点：

(1) 通过本次设计，我了解了焦化废水的产生过程、废水中所含污染物的种类、组成、对环境的危害及国内外废水处理技术的发展，学到了多种焦化废水的处理方法，并能够选用合适的方法对焦化废水的处理进行工艺设计。

(2) 经过对多种废水处理方法的比较，本设计选用奥贝尔氧化沟进行处理，通过对主要构筑物进行设计、计算，并绘制相应的工艺计算图和设备平面布置图，从而完成了整个设计任务。

(3) 由于焦化废水中含有大量的、多种的有机物、无机物等。由于个人能力有限，所以本设计有很多漏洞与不足。希望在以后的学习、工作中能得到更好的改善。努力不断的提高自己的知识。

参考文献

[1]张瑜，江白茹.钢铁工业焦化废水治理技术研究[J].工业安全与环保，2002，28(7)：

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目录

1绪论 ..................................................................... 1 1.1选题背景 ............................................................... 1 1.2研究目的及意义 ......................................................... 2 1.3焦化废水的来源 ......................................................... 2 1.4焦化废水的危害 ......................................................... 3 1.5焦化废水的处理现状 ..................................................... 3 1.5.1 生物处理法 ......................................................... 3 1.5.2 化学处理法 ......................................................... 5 1.5.3 物理化学法 ......................................................... 7 1.6 几种处理方法的比较 .................................................... 8 1.6.1 序批式活性污泥法(SBR) .............................................. 8 1.6.2 A/O法 .............................................................. 9 1.6.3 A 2/0法 ........................................................... 10 2设计说明 ................................................................ 12 2.1设计资料 .............................................................. 12 2.1.1 工艺参数 .......................................................... 12 2.1.2 工艺设计原则 ...................................................... 12 2.1.3 工艺流程 .......................................................... 13 2.2氧化沟工艺简介 ........................................................ 13 2.2.1 氧化沟技术 ........................................................ 13 2.2.2 氧化沟基本特点 .................................................... 14 2.2.3 Orbal氧化沟 ........................................................ 14 2.2.4 Orbal氧化沟工艺原理 ............................................... 15 3 设计计算 ............................................................... 17 3.1 格栅的设计及计算 .................................................... 17 3.1.1 格删的作用 ........................................................ 17 3.1.2 格栅的计算公式 ................................................... 17

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3.1.3 格栅的计算示意图 ................................................. 19 3.1.4 污染物在栅格中的去除 ............................................. 19 3.1.5 粗格栅的计算 ..................................................... 20 3.1.6 细格栅的设计计算 ................................................. 20 3.3隔油池的计算 .......................................................... 21 3.3.1设计方案的选择 ...................................................... 21 3.3.2平流隔油池设计中常用的数据和措施 .................................... 21 3.3.3 计算方法及过程：按油滴的上浮速度计算 .............................. 22 3.2沉砂池的设计及计算 ................................................... 25 3.2.1 沉砂池的作用 ..................................................... 25 3.2.2 沉砂池的设计 ..................................................... 25 3.2.3曝气沉砂池的设计计算公式 .......................................... 26 3.2.4 曝气沉砂池的设计计算 ............................................. 27 3.3 氧化沟设计计算 ....................................................... 28 3.3.1 氧化沟作用 ........................................................ 28 3.3.2 设计参数 .......................................................... 28 3.3.3 主体构筑物计算 .................................................... 28 3.3.4 脱氮计算 .......................................................... 29 3.3.5 碱度平衡 .......................................................... 30 3.3.6 氧化沟总体积 ...................................................... 30 3.3.7 需氧量计算 ........................................................ 31 3.3.8 氧化沟的容积计算 .................................................. 34 3.3.9 曝气设备计算 ...................................................... 35 3.3.10 进出水管及调节堰计算 .............................................. 36 3.4沉淀池的设计及计算 .................................................... 38 3.4.1沉淀池的作用 ........................................................ 38 3.4.2沉淀池的设计 ........................................................ 38 3.4.3向心辐流式沉淀池的计算公式 .......................................... 38 3.4.4 沉淀池的设计参数的计算 ............................................ 40

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3.4.5 排泥设计计算 ...................................................... 42 3.5 污泥处理系统的设计与计算 ............................................. 43 3.5.1二沉池污泥回流系统的设计与计算 ...................................... 43 3.5.2浓缩池的设计计算公式 ................................................ 43 3.5.3 浓缩池设计计算 ................................................... 44 3.5.4 贮泥池 ............................................................ 46 4 结语 ................................................................... 46 参考文献 ................................................................. 47

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1绪论

焦化一般指有机物质碳化变焦的过程。在煤的干馏中指高温干馏。在石油加工中，焦化是渣油焦炭化的简称，是指重质油(如重油，减压渣油，裂化渣油甚至土沥青等)在500℃左右的高温条件下进行深度的裂解和缩合反应，产生气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦的过程。

焦化行业是用水和环境污染最为严重的行业之一，针对焦化生产环境污染和资源浪费严重的情况，国家自2005年1月1日起实施《焦化行业准入条件》，对焦化行业的生产、节能、环境保护提出了严格的要求，新建和改扩建焦化企业要达到炼焦行业清洁生产标准（HJ/T126－2003）中生产工艺与装备二级标准要求；吨焦耗新水≤3.5t；水循环应用率≥85%，氰废水处理后厂内回用；外排废水应达到《钢铁工业污染物排放标准》（GB13456-1992）二级标准和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准或其所在地区规定的要求；熄焦水实现闭路循环使用，不得外排；废水生化处理工艺与装备及洗选煤设备要先进可靠，与主体生产设备同步竣工投产，连续运行。在设备发生故障或检修时要有足够的废水事故处理备用储槽，做到不达标废水不外排。焦化废水经处理后做到内部循环使用[1]。 1.1选题背景

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。焦化废水主要包括煤气的初冷阶段煤气冷凝水、煤气终冷水、煤气洗涤水和煤气发生站的煤气洗涤水、精苯分离水、气柜废水、焦炉水封水及其它场合产生的污水。焦化废水主要污染物质有：COD、BOD、氰化物、氨氮、悬浮物、苯酚及苯系化合物等。

焦化废水成分多，组分复杂、浓度高、毒性大、难降解。废水中含有数十种无机和有机化合物，其中无机化合物主要是大量铵盐、硫、硫化物、氰化物等；有机化合物除酚外，还有联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物。污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。焦化废水中COD，NH3-N和挥发酚等污染物浓度高，这些污染物会对人类、水产及农作物都有极大危害。

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2012届本科毕业设计说明书 1.2研究目的及意义

当前，全球都面临着水资源短缺、水质恶化的严峻形势，水污染问题成为当今世界面临的重要环境问题之一。我国人均水资源占有量仅为0.24万m3，只有世界上人均占有量的1/4，属世界十二个贫水国家之一，所以加强对新污染源的控制，改善老污染源处理条件，才能从根本上改变我国水质恶化的现状。

焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水。其成分复杂、浓度高、毒性大。水质也随原煤组成和炼焦工艺而变。主要来源于剩余氨水、粗苯分离水、终冷富余水、焦油分离水四部分。其中不仅含有大量的酚类、油、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，氰化物、氨盐、硫氰化物和硫化物等无机化合物，还含有氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色高，属难生化降解的高浓度有机工业废水[2]。

焦化废水是在煤制焦、煤气净化及焦化产品回收等过程中产生的[3] ，其成分复杂、有机物含量高且难降解，大多以芳香族及杂环化合物的形式存在[4]，致使COD、氨氮、酚和氰的浓度较高，是一种可生化性差、处理难度大的工业废水。

随着人们对环境认识的不断深入，国家对环保的要求也日趋严格。在《污水综合排放标准》（GB8979-96）中规定，对新建厂，要求外排污水中的氨氮质量浓度小于15mg/L.对排放重点保持水域的具有致癌性的Bop一类污染物，要求装置出口小于30mg/L。由于焦化污水中大量存在氨氮及一些致癌性芳烃，其超标排放对于环境造成了相当严重的污染。因此，开发经济有效的焦化污水净化技术是当务之急。 1.3焦化废水的来源

(1)煤高温裂解和荒煤气冷却产生的剩余氨水废液，这是焦化废水的主要来源，其水质复杂，组分种类繁多，且污染物浓度较高。有炼焦配合煤水分及炼焦生成的化合水，以及焦炉上升管，集气管喷射的蒸汽和冷凝工段清扫管道的蒸汽所组成。一般情况下，剩余氨水占炼焦配合煤量的10～14％（配合煤水分8～10%，化合水2～4％），剩余氨水是小型焦化厂含酚废水的主要来源。

(2)煤气净化过程中煤气终冷器和粗苯分离槽排水，及各种储槽定期排出和由于事故排出的酚水。此种来源废水所含污染物浓度相对较低。

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2012届本科毕业设计说明书 3.4 沉淀池的设计及计算 3.4.1沉淀池的作用

主要是用于分离悬浮物，当进水浓度较低时，考虑到本厂采用的工艺要求，可以通过超越管线，直接将曝气沉砂池的出水引入反应池中。 3.4.2 沉淀池的设计

本工艺采用的是向心辐流式沉淀池。示意图如图3.3。

1-过桥；2-栏杆；3-传动装置；4-转盘；5-进水下降管；6-中心支架；7-传动器；8-耙架；9-出水管；10-排泥管；11-刮泥板；12-可调节的橡皮刮板图3.3周边进水周边出水的辐流式沉淀池

3.4.3向心辐流式沉淀池的计算公式

沉淀池表面积和池径计算公式：

A?Qmax(3-53) nq0D?4A?

式中： A—沉淀池表面积，m2；

D—沉淀池直径，m；

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n—沉淀池个数；

q0—表面水力负荷，m3/(m2·h)。 沉淀池有效水深计算公式：

(3-54)

式中：h2—有效水深，m；

t—沉淀时间，h； 池径与水深比为6～12。

沉淀池总高度H：

H=h1+h2+h3+h4+h5

式中： H—总高度，m；

h1—保护高，取0.3m； h2—有效水深，m；

h3—缓冲高度，m，非机械排泥时为0.5m；机械排泥时，缓冲层上缘宜高出

刮泥板0.3m；

h4—沉淀池底坡落差，m； h5—污泥斗高度，m。

污泥斗容积V1：

(3-55)

式中： r1—泥斗上半部半径；

r2—泥斗下半部半径。

池底圆锥部分的污泥容积V2：

(3-56)

流入槽部分计算：

(3-57) （3-58）

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式中：vn—配水孔平均流速，0.3-0.8m/s；

t—导流絮凝区平均停留时间，s，池周有效水深为2-4m时，取t=360-720s；

?—污水的运动粘度，与水温有关；

Gm—导流絮凝区平均速度梯度，一般可以取10-30s-1； v1—配水孔水流缩断面的流速m/s，v1?vn?，?为收缩系数，因设有短管，

?=1；

v2—导流絮凝区平均向下流速，m/s；

式中： Qmax—沉淀池的最大设计流量，m3/s；

f—导流絮凝区环形面积，m2。

3.4.4 沉淀池的设计参数的计算

本厂工程的设计水量为25000m3/d，设计一个沉淀池。 池设计最大水量Qmax=0.289/s。

最大流量Qmax的确定：由于选用的是辐流式沉淀池，其负荷水量一般较大，回流污泥比为R=2，所以：

Qmax=（1+R）×0.289×3600=3121.2m3/h

(1)沉淀池表面积和池径的计算：

q0取3.0m3/(m2·h)；n=1座；

D?4A?=36.41m；取D=37m，即R=18.5m。

(2)有效水深的计算：

沉淀时间t取1.0h；

h2=q0t=3m。

(3)沉淀池总高度的计算：

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本系列每日产生的污泥量：S取0.5，采用机械刮泥方式

W=0.5×400000/1000×2×24=4.61 m3；

池底泥斗采用上半部分面积2×2=4.0m2,下半部分面积1×1=1 m2；

h5=（r1-r2）tgα=1.73m；

则污泥斗容积为：

Vh51??3?r21?r1r2?r22?=12.7m3；

池半径R=33/2=16.5m，池底坡度取0.05；

h4=（R-r1）×0.05=0.725m；

池底圆锥部分的容积为：

Vh42??3?r21?r1R?R2?=234.79m3；

V1+V2=247.49m3＞20.0m，足够。 沉淀池总高度为：

H=h1+h2+h3+h4+h5=6.055m；

(4)沉淀池周边处高度为：

h1+h2+h3=3.6m；

(5)沉淀池径深比校核：

D/h2=37/3=12.3 合格；

(6)进水槽的设计：

设计流入槽宽B=0.6m,水深0.5m； 流入槽内流速为：

v=0.289/0.6×0.5=0.963m/s；

取导流絮凝区停留时间为600s，Gm=20s-1,水温取20℃，

μ=1.06×10-6 m2/s；

vn=0.7132m/s；

孔径用φ50mm，则流入槽内孔数为：

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n?Q3121.2??620个；

?3600vnS3600?0.7132??0.0524孔距 π(D+B)/n=0.171m；

(7)导流絮凝区的设计：

导流絮凝区平均流速：

v2=0.0042m/s ；

核算Gm=19.91s-1；在10-30之间，合格。

3.4.5 排泥设计计算

4(1?R)QX?3571.4m3(3-59)

X?Xr(1) 污泥量：V?(2)吸泥管设计

污泥流量：0.36m3/s；

采用10根吸泥管，每管流量：0.036m3/s； 采用管径DN400，管内污泥流速：0.2875m/s。 (3)污泥水头损失：

局部损失：0.004m，沿程损失：0.13m； 中心排泥管流量：0.36m3/s；

中心排泥管流速：2.865 m/s；

局部损失：0.46m，沿程损失：0.00794m。 (4) 吸泥管布置：

泥管起点泥深：0.4m，终点泥深：0.6m,高：0.1m； 主输泥管内损失0.15m，泥管跌至泥面损失：0.1m； 吸泥管路上总水头损失：0.86m； (5) 排泥设备：

采用CGX-30C型刮吸泥机，适用于池径30m左右，池深3～5米，的

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2012届本科毕业设计说明书 3.3 氧化沟设计计算 3.3.1氧化沟作用

氧化沟的作用是去除焦化废水中的BOD、COD、氨氮及有机物,去除率如表3.3。

表3.3氧化沟中焦化废水各组分去除率

污染物 进水含量mg/L 出水含量mg/L 去除率%

BOD 120 20 66.7

COD 300 100 66.7

氨氮 50 15 70

3.3.2设计参数 (1)污泥产率系数 Y=0.5

(2)混合液悬浮固体浓度 MLSS=4000mg/L

(3)混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS=3000mg/L；F=0.75 (4)污泥龄 ?c?30d (5)内源代谢系数Kd?0.055 (6)20度是脱水率qdn?0.035kg 3.3.3主体构筑物计算 (1)负荷计算

BOD5负荷计算：原水COD300mg/L

预处理COD去除率66.7%

污水可生化性B/C?0.4

(2)除BOD计算

氧化沟出水:Se?20mg/L

VSS?0.75TSS?120?3?90mg/L 4氧化沟好氧区容积，包括去除BOD5和消化反应所需体积V1,m3

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V1?YQ(So?Se)0.5?25000?(120?20)?30??4717m3(3-19)

Xv(1?Kd?c)3000?(1?0.055?30)剩余污泥量X,kg/m3

V1?YQ(So?Se)0.5?25000?(120?20)25000?(30?20)?Q(X1?X2)??1?Kd?c1000?(1?0.055?30)1000

?721.7kg/d (3-20) 式中：X1—污泥中惰性物质（kg/L）为进水悬浮固体浓度（TSS）与挥发性悬浮固

体浓度（VSS）之差mg/L。

X1?TSS?VSS?120?120?0.75?30mg/L X2—随处理完水流出的污泥量mg/L。

X2?20mg/L

去除1kgBOD5产生的干污泥量：

X721.7?1000 ??0.29kgDs/kgBOD5Q(So?Se)25000?(120?20)（3-21）

3.3.4脱氮计算

(1)氧化沟中剩余污泥中所含氮率为12.4%

每日产生的污泥量为：

Xvss?YQ(So?Se)0.5?25000?(120?20)??471.7kg/d(3-22)

1?Kd?c1000?(1?0.055?30)用于生物合成的氮为：No,kg/d

N0?12.4%?Xvss?0.124?471.7?58.5kg/d(3-23)

折合每单位体积进水用于生物合成氮量：

'N0?N058.5?1000??2.34mg/L 8000025000(2)反硝化脱NO3??N量，Nr,mg/L

'Nr?TKN?N0?Ne?50?2.34?20?27.66mg/L(3-24)

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所需除氮量：

SNO??N?3QNr25000?27.66??691.5kg/d(3-25) 10001000(3)所需氮化的NH3?N量：

N1?进水TKN?出水NH3?N?生物合成的需氮量=50-15-2.34=32.66mg/L

3.3.5 碱度平衡

剩余碱度（或出水总碱度）=进水碱度（以CaCO3）+0.1?去除BOD5的量+3.75?反

?硝化NO3?N的量—7.14?氧化沟氧化总氮的量 (3-26)

?式中：3.57—反硝化NO3??N产生碱?mg/(mgNO?N)?3??

0.1—去除BOD5产生碱度?mg/(mgBOD5)?

?7.14—氧化NO3??N消耗的碱度??mg/(mgNO3?N)??

剩余碱度（或出水总碱度）

?250?7.14?32.66?3.57?27.66?0.1?(120?20)?125.56mg/L

一般氧化沟系统中应保证剩余碱度?100mg/L(CaCO3) 3.3.6 氧化沟总体积

设反硝化时溶解氧浓度为DO=0.3mg/L(一般为0.5mg/L以下），采用15度时，

-?N/mgVSS/d 反硝化速率：rDN取0.08mgNO3则：

'rDN?rDN?1.09(15?20)?(1?DO)?0.08?1.09(15?20)?(1?0.3)?0.0364mgNO?N/mgVSS/d-3(3-27)

根据MLSS浓度和计算所得的反硝化速率，计算反硝化所需的氧化沟体积：

V2?SNO??N3'XVrDN?691.5?6332.4m3(3-28)

3?0.0364所以，氧化沟总体积为：

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V?V1?V2?4717?6332.4?11049.4m3

氧化沟设计水力停留时间为：HRT

HRT?V11049.4??24?10.6h(3-29) Q25000 校核污泥负荷：

Ns?QS025000?0.12??0.068kgBOD5/kgMLSS/d(3-30) XrV4?11049.4符合要求，氧化沟污泥负荷一般为0.05～0.15kgBOD5/kgMLSS/d。 3.3.7 需氧量计算 (1)设计需氧量AOR

AOR=去除BOD5需氧量—剩余污泥BOD5需氧量+去除NO3??N需氧量—剩余污泥中NO3??N需氧量—脱氮产氧量 (3-31) a)去除BOD5需氧量：D1,kg/d。

'D1?a'Q(S0?S)?bVXV?0.52?25000?(0.12?0.02)?0.12?11049.4?3?5277.75kg/d (3-32)

b)剩余污泥BOD5需氧量D2,kg/d,用于合成那部分。

D2?1.42X?1.42?669.8kg/d

YQ(S0?Se)1?Kd?c?1.42?0.5?25000?(0.12?0.02)(3-33) 1?0.055?30c)去除NO3??N需氧量D3,kg/d 每kgNO3??N硝化需要消耗4.6kgO2

?D3?4.6Q(进水TKN?出水NO3?N）?4.6?25000?（0.25?0.02）1000

?5175kg/dd)剩余污泥中NO3??N需氧量D4,kg/d

（3-34）

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D4?4.6?0.124??269.1kg/dYQ(S0?Se)1?Kd?c?4.6?0.124?0.5?25000?(0.12?0.02)(3-35) 1?0.055?30

式中： 0.124—泥中含氮率。

e)脱氮产生量D5,kg/d，每还原1kgNO3??N产生2.86kgO2

D5?2.86QNr2.86?25000?27.66??1977.7kg/d(3-36)

10001000总需氧量 ：

AOR=D1—D2+D3—D4—D5 =5277.75—669.8+5175—269.1—1977.7

=6236.15kg/d

校核去除每kgBOD5的需氧量：

AOR6236.15??2.49(3-37)

Q(S0?Se)25000?(0.12?0.02)符合要求，氧化沟规定此值应介于1.6～2.5之间。

(2)表态下需氧量SOR kg/d

SOR?AOR(3-38)

?(??CS(r)?C)?1.024(r?20)式中 取CS(20)?9.17kg/LCS(25)?8.4kg/L

C—溶解氧浓度；

?—水质修正系数，取?=0.85； ?—水质修正系数，?=0.95；

?—压力修正系数。

所在地区实际气压0.99333?105?=??0.98

1.013?1051.013?105氧化沟采用三通道，计算溶解氧浓度C 按：外沟：中沟：内沟=0.2:1:2 冲氧量按外沟：中沟：内沟=65：25：10

则各沟供氧量为：

外沟道：AOR1= 0.65AOR=4053.5kg/d

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中沟道：AOR2=0.25AOR=1559.04kg/d 内沟道：AOR3=0.10AOR=623.62kg/d

各沟道标准需氧量为：

外沟道：

SOR1?AOR14053.5?9.17? (r?20)（25-20）?(??CS(25)?C)?1.0240.85?（0.95?0.98?8.4?0.2）?1.024=5096.9kg/d=212.4kg/h(3-39) 中沟道：

SOR2?AOR2?1960.3kg/d?81.7kg/h(3-40)

?(??CS(25)?C)?1.024(r?20)内沟道：

SOR3?AOR3?784.1kg/d?32.7kg/h

?(??CS(25)?C)?1.024(r?20)总标准需氧量：

SOR=SOR1+SOR2+SOR3 =6241.3kg/d =326.7kg/h 校核每千克BOD5标准需氧量：

SOR6241.3??2.49kgO2/kgBOD5(3-41)

Q(S0?Se)25000?(0.12?0.02)符合要求。

氧化沟每千克BOD5标准需氧量一般为1.6～2.5kgO2/kgBOD5。

考虑到厌氧缺氧的要求，还要校核混合的最小的净输入功率，（确保氧化沟内平均水流速度?0.25m/s）。 混合的最小功率为：

P?0.94?3(MLSS)0.298 v式中 ：?—绝对粘滞性系数，20度时等于1.0087；

P—单位体积需要的净输入功率，W/m3。 v

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P=11.61W/m3 v3.3.8氧化沟的容积计算

本设计采用1座Orbal 氧化沟，沟深4.0m 氧化沟弯道占70%，直道占30%。

V弯?70%V?11049.4?0.7?7734.58m3(3-42) M弯?V弯h?7734.58?1933.65m2(3-43) 4V直?30%V?11049.4?0.3?3314.82m3(3-44)

M直?V直3314.82??828.71m2(3-45) h4直道长度L、M：

设外沟，中沟。内沟宽度分别为9m,8m,8m。

M直828.71L???16.57m?17m (3-46)

(9+8+8)?250设中心半径2m，沟道之间隔墙厚0.25m，最外层墙厚0.5m。 外沟道面积：

22?M1???(9?8?8?0.25?0.25)?(8?8?2?0.25?0.25)???16.57?2?9

?1665.87m2?50.0%中沟道面积：

222M1????(8?8?2?0.25)?(8?2?0.25)???19.78?2?9?974.98m?29.81%

内沟道面积：

222M1????(8?2?0.25)?2???19.78?2?9?576.2m?17.1%

三沟道面积比为：外沟：中沟：内沟=50:29.81:17.1 基本符合Orbal 氧化沟各沟道容积比：50：33：17

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2012届本科毕业设计说明书 3.3.9 曝气设备计算

曝气设备选用砖碟曝气式氧化沟曝气机； 砖碟直径d=1320mm；

单碟充氧能力68.10kgo2/hrdr?1.135kgo2/hrds；

每米转轴碟片数不少于5片，采用ZDQ—9.0型曝气砖碟；有效水深460mm； (1)外沟道：

标准需氧量：SOR1?212.4kgo2/h(3-47) 所需碟片：n?212.41.135?187.1?188片(3-48) 每米周安装3片砖碟，最外侧碟片距池内壁0.25m； 所需砖碟组数为：

1883?9?6.96?7组； 每组砖碟装碟片数：

1888?23.5?24片； 校核每组安装砖碟数：

249?2.7?5片； 故外沟道共安装7组砖碟，每组24片，共168片； 校核单碟充氧能力：212.4168?1.12?1.135kgo2/hrds。 (2)中沟道：

标准需氧量：SOR2?81.7kgo2/h 所需碟片：n?81.71.135?71.9?72片(3-49) 每米周安装3片砖碟，最外侧碟片距池内壁0.25m； 所需砖碟组数为：

723?8?3组； 每组砖碟装碟片数：

723?24片；

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2012届本科毕业设计说明书 校核每组安装砖碟数：

248?3?5片； 故外沟道共安装3组砖碟，每组24片，共72片； 校核单碟充氧能力：81.772?1.134?1.135kgo2/hrds。 (3)内沟道：

标准需氧量：SOR3?32.7kgo2/h 所需碟片：n?32.71.135?28.8?29片(3-50) 每米周安装3片砖碟，最外侧碟片距池内壁0.25m； 所需砖碟组数为：

293?8?1.21?2组； 为了使内沟道与中沟道匹配便于安装，也有利于水的流动，取4组曝气跌转： 每组砖碟装碟片数：

294?7.25?8片； 校核每组安装砖碟数：88?1?5片；

故外沟道共安装4组砖碟，每组8片，共32片； 校核单碟充氧能力：

32.732?1.022?1.135kgo2/hrds。 3.3.10 进出水管及调节堰计算 (1)进出水管：

污泥回流比为60%，进出管水流为：

Q?25000??1?0.6??40000m3/d?1666.67m3/h?27.78m3/min?0.463m3/s

进出管控制流速v?1m3/s 进出水管直径：

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d?4Q4?0.463??0.768m(3-51) ?v3.14?1.0取管径为0.8m。 校核进出水管流速：

v?Q0.463??0.589m/s?1m/s满足要求； 2A0.5?进出水口水头损失为：

v20.5892h1,2???1.0??0.017m(3-52)

2g2?9.8(2)出水堰计算：

为了能够调节曝气砖碟淹没深度，氧化沟出水处设置出水竖井，竖井内安装电动可调节堰，初步估计为

?H?0.67，因此按照薄壁堰来计算：

23Q?1.86bH取堰上水头高H=0.2m

则堰：b?Q1.86H23?0.4631.86?0.232?2.78m

考虑可调节堰的安装要求，（每边窗1.3m），则出水竖井长度：

L?0.3?2?b?0.6?2.78?3.38m

出水竖井宽度B取1.0m（考虑安装高度），则出水竖井平面尺寸为：

L?B?3.38m?1.0m

出水井出水孔尺寸为：b?h?m?m，

正常运行时，堰顶高出孔口底边1.0m，调节堰上下调节范围为0.3m。

出水竖井位于中心岛，曝气砖碟上游。氧化沟进水速率0.6m/s，所以,氧化沟内单位污水功率为27.65w/m3?11.16w/m3。符合要求。

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