奥贝尔氧化沟需氧量计算.doc

三、充氧量计算奥贝尔氧化沟充氧量的计算方法与普通氧化沟一样，可分为需氧量计算及折算标准需氧量两个步骤，结合奥贝尔氧化沟的工艺特点，应对三条沟道分别计算。1.需氧量（AOR）计算对于硝化/反硝化完全的氧化沟系统，需氧量（AOR）包括碳源氧化需氧及硝化需氧两部分，并考虑扣除剩余活性污泥排放减少的有机物耗氧及反硝化过程可利用的氧量。具体为：（1）碳源氧化需氧量碳源氧化需氧量以降解的BOD值来计算，根据BOD的定义，降解1kgBOD需消耗1kgO2。通常情况下，污水中有机物浓度是以BOD5来表示的，在20时，BOD与BOD5的比值为1.47，故碳源氧化需氧量为1.47QSBOD5，其中Q为设计进水流量（m3/d），SBOD5为设计BOD5去除浓度（kg/m3）。（2）剩余活性污泥排放减少的有机物耗氧如果系统中每日排放的剩余活性污泥为XVSS（kg/d），那么该部分有机物不参与耗氧，则减少的需氧量为1.42XVSS（kg/d）。（3）硝化需氧量从硝化反应的反应式可知，每硝化1g氨氮需4.57gO2，若每日所需硝化的氨氮量为NNH4（kg/d），则硝化需氧量为4.57NNH4（kg/d）。（4）反硝化过程可利用的氧量在脱硝过程中，每还原1gNO3-可提供2.86gO2，若每日所进行反硝化的硝态氮量为NNO3（kg/d），则反硝化过程可利用的氧量为2.86NNO3（kg/d）。（5）总需氧量对上面4项求和，则总需氧量为：AOR1.47QSBOD5-1.42XVSS+4.57NNH4-2.86NNO3（公式1）如果认为奥贝尔氧化沟中挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）及污泥龄（c）在三条沟道一致，氧化沟总容积为V，则公式1可改写为：AOR1.47QSBOD5-1.42VMLVSS/c+4.57NNH4-2.86NNO3（公式2）前面已经论述，奥贝尔氧化沟可看作是由外沟、中沟和内沟串联的多级氧化沟，三条沟道功能不同，进行碳源氧化、硝化、反硝化的程度不同，设定在外、中、内三条沟道中：对BOD的去除比例为a1、a2、a3；三沟容积比为b1、b2、b3；硝化反应的发生比例为c1、c2、c3；反硝化反应的发生比例为d1、d2、d3，则公式2可改写为：AOR1.47（a1a2a3）QSBOD5-1.42（b1b2b3）VMLVSS/c+4.57（c1c2c3）NNH4-2.86（d1d2d3）NNO3（公式3）（6）各沟需氧量拆分公式3，可得各沟需氧量，分别为：AOR外1.47a1QSBOD5-1.42b1VMLVSS/c+4.57c1NNH4-2.86d1NNO3（公式4）AOR中1.47a2QSBOD5-1.42b2VMLVSS/c+4.57c2NNH4-2.86d2NNO3（公式5）AOR内1.47a3QSBOD5-1.42b3VMLVSS/c+4.57c3NNH4-2.86d3NNO3（公式6）2.折算标准需氧量（SOR）由于氧转移速率受水质、水温、大气压力、水中溶解氧浓度等因素的影响，因此对前面计算的需氧量（AOR）应乘以一个系数进行修正，折算为标准需氧量（SOR）。对于表曝系统，计算公式为：SOR=AORCs20/1.024(t-20)（CsTmax-Cl）（公式7）式中：Tmax为设计最高水温，；Cs20为标准大气压下水温20时饱和溶解氧浓度，9.17mg/L；CsTmax为设计最高水温时饱和溶解氧浓度，mg/L；为污水中氧转移系数的修正系数，一般取0.80.85；为污水中饱和溶解氧浓度的修正系数，一般取0.90.97；为气压修正系数，一般取1；Cl为混合液溶解氧浓度，mg/L。根据公式7，可分别计算各沟的标准需氧量SOR外、SOR中、SOR内。3.计算实例下面以1座处理规模1.25万m3/d的奥贝尔氧化沟为例，计算所需充氧量。基础条件如下：SBOD5=194mg/l，氧化沟容积V=8360m3，外、中、内三沟容积比b1、b2、b3分别为51%、31%、18%，每日所需硝化的氨氮量NNO3=296kg/d，反硝化的硝态氮量NNO3=171kg/d。相关参数选择分别为MLVSS=3000mg/l，c=30d，0.85，0.90，1，设计最高水温Tmax=25，混合液溶解氧浓度分别为0、1、2mg/L。结合奥贝尔氧化沟的工艺特点，我们可以认为：所有的反硝化反应发生在缺氧段，即外沟，则三沟中反硝化反应的发生比例d1、d2、d3分别为100%、0、0；根据本例出水氨氮及总氮要求，三沟中硝化反应的发生比例c1、c2、c3可确定为60%、30%、10%；对于BOD的去除，参照AB法，外沟与AB法A段较类似，外沟有机物去除率约70%，结合三沟的功能特点，a1、a2、a3可设定为70%、20%、10%。根据上述条件计算，外沟、中沟、内沟的需氧量分别为：AOR外2213kg/dAOR中751kg/dAOR内278kg/d根据公式7，计算外沟、中沟、内沟的标准需氧量分别为：SOR外2988kg/dSOR中1172kg/dSOR内512kg/d三条沟道的充氧比例大致为64%、25%、11%，与典型奥贝尔氧化沟要求的设计充氧比（65%、25%、10%）基本一致。以上述计算的