(完整版)卡鲁塞尔氧化沟设计计算

1、实用文案卡罗塞尔氧化沟.1 设计参数1) 氧化沟座数： 1 座2) 氧化沟设计流量： Qmax =183 L/s3) 进水水质： BOD 5 =220 mg/LCOD=300 mg/LSS=300 mg/LNH3-N 35 mg/LT-P=4 mg/LT-N=30 mg/L4) 出水水质： BOD5 20 mg/LCOD 60 mg/LSS20 mg/LNH3-N 8 mg/LT-P1 mg/LT-N20 mg/L5) 最不利温度： T= 10 C 06) 污泥停留时间： Qcd =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、2 计算.2.1 碱度平衡计算(1)由于设计的出水 BOD，为 20mg/L，处理水中非溶解性 BOD5, 值可用下列公 式求得，此公式仅适用于氧化沟。BOD5f = 0.7 Ce 1.42 (1 e-0.23 btm1000(1 0.06 20)921kg / d 式中 Q氧化沟设计流量 m3 /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 ；Lt- (L0 Le) 去除的 BOD5浓度 mg/L ；tm- 污泥龄 d ；L0- 进水 BOD 5浓度 mg/L ；Le- 出水溶解性 BOD5浓度 mg/L

3、；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=114.22 kg/d即： TKN中有 114.22 1000 7.2 mg/L用于合成。15811.2 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 NH3-N 至 20 mg/L ( 3 ) 一般去除 BOD5 ，所产生的碱度 ( 以CaCO3计)约为 1 mg 碱度/ 去除 1mg BOD5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

4、 ; 氮所产生碱度 3.0mg 碱度/ mg)= 0.7 20 1.42 ( 1 e-0.23 5)=13.6 m g / L式中 Ce 出水中 BOD5的浓度 mg/L因此，处理水中溶解性 BOD5为: 20-13.6=6.4 mg/L( 2)采用污泥龄 20d ，则日产泥量据公式 aQLt 0.6 0.183 60 60 24 (220 - 6.4)N03一 N还原剩余碱度 = 220-7.120+ 3.0 20 + 0.1 (220-6.4 )=159.36 mg / L > 100 mg / L2）硝化区容积计算：硝化速率为0.47e0.098 T 15NO20.05T 1.15

5、8N100.05T 1.158KO2O2式中：n - 硝化菌的生长率（ d 1 ）n(n )maxN Kn N(n) max0.051T 1.158100.051T 1.158N（ n） max - 硝化菌的最大生长率（ d 1 ）N- 出水中 NH4 N 的浓度（ mg/L）取 15 mg/LKn - 硝化的半速常数T- 温度（取最不利温度 10）O2- 氧化沟中溶解氧浓度（ mg/L）取 2.0 mg/LKo2 - 氧的半速常数（ mg/L）取 1.3 mg/L0.098 10 15n0.47e0.098 10 15n882100.05 10 1.1581.3 2=0.166 L/d11故

6、泥龄： tw 1 16.02dw n 0.166采用安全系数为 3.0 ，故设计污泥龄为： 3.0 6.02=18.06 d原假定污泥龄为 20d，则硝化速率为：1200.05d单位基质利用率：0.05 0.060.50.22kg BOD 5 /kgMLVSS.d式中：- 硝化速率 1/da- 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，

7、 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=f× MLSS=0.7 4000=2800 mg/L所需的 MLVSS总量=(1900.262.4)101050811.2 13195kg硝化容积： VnMLSS 13195 3 1000 4712.5m MLVSS 2800水力停留时间：tn 4712.5 24 7.15hn 15811.23）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= 20 15811 316.22

8、 kg1000脱氮所需MLVSS=316.220.065270.3 kg脱氮所需池容： Vdn水力停留时间： tdn4）氧化沟的总容积：总水力停留时间：5270.32。81882.2515811.231882.25 m324 3ht tn tdn 7.2 3 10.2h符合水力停留时间 10h24h 之间总容积：V Vn Vdn 4712.5 1882.2 6594.7 m35）氧化沟的尺寸：43.7512.75 192.3m ，缺氧段长度为氧化沟采用 4 廊道式卡鲁塞尔氧化沟， 取池深 3.5m，宽 7m，则氧化沟 总长 : 6594.7 269.2m 。其中好氧段长度为3.5 71882.

9、276.8m 。2121266 50.8m4故氧化沟总池长 =51+7+14=72m，总池宽 =7 4=28m（未计池壁厚）。3.5 766m弯道处长度 : 3 72（ 取 51m）则单个直道长 : 269.26）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/st0 =L/V=269.2/0.28=961s=16minHRT=10.2h=612min循环比： n=HRT/t0 =612/16=38.37）需氧量计算：采用如下经验公式计算 :O2（kg /d） A Sr B MLSS 4.6 Nr 2.6 NO3式中 A 经验系数取 0.5 ;Sr

10、 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 ;Nr 需要硝化的氧量为 20 15811.2 10-3 =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=20 15811.2 10-3=316.2.kg/dR=0.5 15811.2 （0.19-0.0064）+0.1 4712.5 4+4.6 316.2-2.6 316.2取 T=30，查表得=3969kg/d=165.4kg/h=0.8, =0.9

11、, 氧的饱和度 Cs(30 ) =7.63 mg/L ，Cs(20 ) =9.17 mg/L采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为：R0RCs(20 )T 20Cs(T) C 1.024式中 a 经验系数，取 0.8 ; 经验系数，取 0.9 ;密度， 取 1.0 ;Cs(20 )2 0 时水中溶解氧饱和度 9.17 mg/L ;Cs（20 ）一 30 时水中溶解氧饱和度 7.63mg/L ;混合液中溶解氧浓度大约 23mg/L，本设计取 2 mg/L ;一温度取 30 165.4 9.17R00.80 0.9 1 7.63 2 1.024 30 20307.3kg /h查手册，选用 D

12、Y325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n R0 307.3 2.46 取 n=3 台125 1258)回流污泥量：活性污泥的计算是以固体总量为基础的由式：QX 0 QRXR (Q QR)X式中：Q- 污水厂设计流量（ m3 /d ）QR - 回流污泥量（ m3 /d ）X0- 进水中 SS浓度（ mg/L）取厌氧池出水浓度 150 mg/LXR- 回流污泥中 SS浓度（ mg/L）取 9000 mg/LX - 氧化沟中活性污泥 SS浓度（ mg/L）取 4000 mg/L150Q

13、9000QR (Q QR )4000回流比： R=QR /Q=77%考虑到回流至厌氧池的污泥回流液浓度 X R =10g/L ，则回流比计算为：标准文档X4R X100%= 4 0.67X r X 10- 4式中： X- 氧化沟中混合液污泥浓度 mg/LX R - 二沉池回流污泥浓度 mg/L回流污泥量： QR =RQ=0.67 15811.2=10594m3 /d9）剩余污泥量：Qw 日产泥量进水 SS Qmax1000Q 921 300Qw0.3 0.6715811 2269kg / d0.7 1000226.9m3 /d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： 22691010）进、出水管径：进水水管控制流速：V 1m/s4Q取 v=1.2m/s ，则 D=0.441m=441mm取