【《5万立方米日处理量的污水处理工程的氧化沟计算设计案例》3200字】

5万立方米日处理量的污水处理工程的氧化沟计算设计案例项目采用前置厌氧区的卡鲁赛尔氧化沟，采用两组氧化沟，处理流量采用平均日流量，其中每组氧化沟的流量。进出水的水质指标如表3-9所示。表3-9卡鲁塞尔氧化沟进出水的水质相关参数水质指标CODBOD5SSNH3-HTNTP进水35018020030453出水52.5921390.9去除率（%）85%95%85%90%80%70%1.1设计计算（1）厌氧区设计计算部分1）厌氧池的有效容积：式中:——厌氧池的所计算出的有效容积（）；——厌氧池停留时间（）一般在范围内，取；Q——污水设计的平均流量（）。2）关于搅拌机计算选型:参照《室外排水设计规范》（GB50014-2006）可知，厌氧区一般用机械搅拌器进行搅拌，搅拌器的混合功率应采用之间，本次设计取。本次将厌氧池总共分成四个格局的空间，每个空间内配上一个潜水搅拌器用于污水的搅拌，设定每个所需功率为5w，则总共的功率时，那么每个空间所要求的功率时。依靠互联网上的商家提供的信息，选择型号为QJB2.2/8-320/3-740C/S型潜水搅拌器，其技术参数见表3-10。表3-10QJB2.2/8-320/3-740C/S型潜水搅拌器技术参数表额定功率（kW）额定电流（A）叶轮直径（mm）叶轮轮速（r/min）重量（kg）2.25.9320740110（2）好氧区部分好氧区域所具备的有效容积:式中：——好氧区计算得出所具备的有效容积（）；——污泥本身具有的总产率系数（），范围在0.6~1.0之间，取0.7；Q——污水所具备的设计流量（）；,——依次是进、出水的所拥有的浓度大小（）；——污泥龄（d），范围在=12~25之间，取12；X——在反应池中混合液悬浮固体所具备的平均浓度大小（）,范围在X=2.0~4.5之间，取4.0；F——安全系数，范围在1.5~1.0之间，取2.5；μ——硝化菌在生长过程中所拥有的速率大小（）；Na——处在生物反应池内氨氮所具备的浓度大小（）;KN——在消化过程中氮的半速率所具备的常数大小（），取1.0；T——设计水温温度大小，℃；福建省晋江市平均水温在8.2℃左右。验证并计算好氧区域的水力停留时间的大小：达到好氧区水力停留时间在6~12h区间内的标准。缺氧区部分缺氧区有效容积:式中：——缺氧区容积（）；Q——生物反应池的设计流量（）；X——反应池中混合液悬浮固体所具备的平均浓度大小（），范围在X=2.0~4.5区间内，本取4.0；——生物反应池进水总凯氏氮浓度（），因为硝酸盐氮浓度比较小，一般采取总氮浓度的方式代替总凯氏氮浓度，为；——生物反应池中出水浓度的大小（），按照设计的部分取；——排到生物反应池系统外的微生物含量的大小（）；——在温度时脱氮的速率的大小，，取8.2；——处在时的脱氮速率的大小，，范围在0.03~0.06的区间内，取；——污泥总产率系数（）,范围在Y=0.6~1.0区间内，取0.8；y——在单位体积的混合液当中，占的比例，，范围在Y=0.5~0.65的区间内，取0.65；——生物反应器进水时浓度的大小（），设定计算取值为180；——生物反应器出水时浓度的大小（），设定计算取值为9。所以：符合在区间的规定数值。（4）氧化沟总体积和总停留时间氧化沟总体积:氧化沟总停留时间:（5）污泥回流比式中：——污泥容积所需要的指数，取100；——系数，通常规定取为1.2；——污泥回流比的大小（%）。（6）氧化沟平面尺寸设计计算设计取用两组并联运行的氧化沟。采用前置厌氧池的卡鲁塞尔氧化沟，前置厌氧区运用四区域的布局，氧化沟总体积。采用表面曝气，有效水深，超高取，则氧化沟总高度为。单组氧化沟有效容积：取氧化沟有效水深，超高，则单组氧化沟面积：氧化沟高度：1）好氧区尺寸:单组氧化沟好氧区容积：好氧区面积：好氧区用两沟道的形式运行，单沟道宽度b的大小取为9m，中间隔开两边廊道的墙厚取0.30m。弯道部分面积：直线段部分面积：直线段部分长度：，取57m2）缺氧区尺寸:单组氧化沟缺氧区容积：缺氧区面积：缺氧区宽度与好氧区沟道同宽，则缺氧区长度：，取18m。3）厌氧区尺寸单组厌氧区容积：则厌氧区面积：厌氧区长度与好氧区沟道同宽，则厌氧区宽度，最后取定为取11m。由《室外排水设计规范（GB50014-2006）》（2016版）可知，缺氧区宜用机械搅拌，混合功率宜采用，本项目取。单组氧化沟缺氧区总体积为，配备6个潜水搅拌器，每个所需功率为5w，需要总功率为，每个潜水搅拌器为，根据互联网商家给出的信息，最后选择型号为QJB-760-980-1.5，其技术参数见表3-11。表3-11QJB-760-980-1.5型潜水推流器参数表电功率（kw）额定电流（A）叶轮转速（rpm）叶轮直径（mm）推力（N）1.54980760219（7）氧化沟相关计算参数的验算1）BOD5污泥负荷率校核:式中：——BOD5污泥负荷大小；——活性污泥所具备的浓度，（），取2600。处于0.1~0.21区间内，符合设计规定的标准。2）剩余污泥量:式中：——反应池中剩余污泥量的大小，（）；——生物反应池所具备的容积大小，（）；——生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，；——设计的平均流量的大小，;——氧化沟进水浓度的大小，（）；——氧化沟出水浓度的大小，（）；——衰减系数，；通常范围在0.05~0.1区间内，取0.08；——污泥产泥率的系数，；——SS的污泥转换率，（），一般取0.5~0.7，取0.6；——氧化沟进水悬浮物所具备的浓度大小，（kg/m³）；——氧化沟出水悬浮物所具备的浓度大小，（kg/m³）。 3）需氧量:式中：——设计污水所需要的氧气含量大小，（）；——碳的氧当量大小，当含碳物以计算时，其大小取值为1.47；——污水设计的平均流量大小，()；——氧化沟进水浓度的大小，（）；——氧化沟出水浓度的大小，（）；——常数，细菌细胞的氧当量大小，通常取值为。——氧化沟排出到系统外面的微生物的含量大小，（）；——常数，氧化每公斤氨氮所需消耗的氧气含量，()，取4.57；——氧化沟出水时总凯氏氮所具备的浓度大小，（），按设计的出水标准取9mg/L；——氧化沟进水时总凯氏氮所具备的浓度大小，（），由于硝酸盐氮的浓度很小，所以被总氮代替，取45mg/L；——氧化沟进水时的总凯氏氮所具备的浓度大小（）；——氧化沟出水时硝态氮所具备浓度大小，（），是出水总氮和出水氨氮之间的差值，本次设计为。把实际需要量折合成标准需氧量：式中：——标准情况下，所需要的氧气含量，（）;——标准大气压下，在20℃温度下清水中饱和溶解氧所具备的浓度大小，（），更具相关表格查的；——标准大气压下，在T℃温度下清水中饱和溶解氧所具备的浓度大小，（），取20.3℃下，为；——曝气池中溶解氧所具备的浓度大小，（），取；——污水传递氧气速度的大小与清水传递氧气速度的大小的比值，通常范围在0.5~0.95区间内，取0.8；——污水中饱和溶解氧所具备的浓度与清水中饱和溶解氧所具备的浓度大小的值比，通常范围在0.90~0.97区间内，取0.95。根据所需曝气氧量，得知每个氧化沟的需氧量为657.2÷2=328.6kg/h，参考《给水排水设计手册（第11册）》（第三版），选择型号为倒扇型叶轮表面曝气机。根据充氧量计算得所需该型号表曝机需2台，单台需要充氧量为328.6/2=164.3kg/h。该调速型泵型（E）高强度表面曝气机的主要性能参数如下表3-12所示。表3-12倒扇型叶轮表面曝气机型号叶轮直径电动机功率转速清水充氧量提升力重量PE2403000mm45kW39~57.2r/min86~174kg/h8.02~25.7kN2.8t（8）进水管、回流污泥管及进水井1）进水管:单组氧化沟进水管流量，取流速为，带入公式可得到。则污水从的总管分成两根的支道进入氧化沟，验证：2）回流污泥管:污泥回流比取，则进出水流量：取流速为，带入公式，取校核管道流速：，符合流速0.7~2m/s，设计可行。则选用管径为的污泥管3）内回流计算:在混合液内回流比的范围100%~400%内取，因此内回流流量。4）从沉砂池到氧化沟的进水井:进水孔处的流量，所以孔口流速是，因此孔口过水断面积为，取孔口尺寸。（9）出水堰及出水竖井、出水管出水部分采用出水堰的方式出水，安装电传动可调节堰。出水堰计算按薄壁来考虑。式中：——堰上水头，（m），取0.12m；——每组氧化沟出水量，（），指的是污水最大流量与回流污泥量之和；——流量系数，通常范围在0.4~0.5之间，取0.4；——堰宽（m）；计算并验证堰上水头：电动可调节堰门采用TYG-8000×500型号