卡鲁塞尔氧化沟设计计算

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：=183 L/s3) 进水水质：=220 mg/L COD=300 mg/L SS=300 mg/L -N35 mg/L T-P=4 mg/L T-N=30 mg/L4) 出水水质：20 mg/L COD60 mg/L SS20 mg/L -N8 mg/L T-P1 mg/L T-N20 mg/L5) 最不利温度：T= 106) 污泥停留时间：=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,值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟。 = 0.7 = 0.7 20 1.42 () =13.6 m g / L式中 出水中的浓度 mg/L 因此，处理水中溶解性 为: 20-13.6=6.4 mg/L（2）采用污泥龄20d ，则日产泥量据公式 d式中 Q氧化沟设计流量 m/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； -去除的浓度 mg/L； -污泥龄 d； -进水浓度 mg/L； -出水溶解性浓度 mg/L； 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mg/L用于合成。 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 -N至20 mg/L( 3 ) 一般去除，所产生的碱度( 以计)约为 1 mg碱度/ 去除1mg 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; 氮所产生碱度3.0mg 碱度/ mgN03一N还原。 剩余碱度= 220-7.1 20+ 3.020 + 0.1（220-6.4）=159.36 mg / L 100 mg / L（2）硝化区容积计算： 硝化速率为 式中：-硝化菌的生长率（）-硝化菌的最大生长率（）N-出水中的浓度（mg/L）取15 mg/L-硝化的半速常数T-温度（取最不利温度10）-氧化沟中溶解氧浓度（mg/L）取2.0 mg/L-氧的半速常数（mg/L）取1.3 mg/L =0.166 L/d故泥龄：d 采用安全系数为3.0，故设计污泥龄为：3.06.02=18.06 d 原假定污泥龄为20d，则硝化速率为： d-1 单位基质利用率： kg/kgMLVSS.d式中：-硝化速率1/d ;a-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， 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=fMLSS=0.74000=2800 mg/L 所需的MLVSS总量= 硝化容积：m3 水力停留时间：h（3）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=kg 脱氮所需MLVSS=kg 脱氮所需池容： m3 水力停留时间：h （4）氧化沟的总容积： 总水力停留时间： 符合水力停留时间10h24h之间。 总容积：m3 （5）氧化沟的尺寸： 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:。其中好氧段长度为，缺氧段长度为。弯道处长度:则单个直道长: (取51m) 故氧化沟总池长=51+7+14=72m，总池宽=74=28m（未计池壁厚）。 （6）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/s =L/V=269.2/0.28=961s=16min HRT=10.2h=612min 循环比：n=HRT/=612/16=38.3 （7）需氧量计算： 采用如下经验公式计算: 式中 A 经验系数取0.5 ; 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 ; 需要硝化的氧量为2015811.2=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=2015811.210-3=316.2.kg/dR=0.515811.2(0.19-0.0064)+0.14712.54+4.6316.2-2.6316.2=3969kg/d=165.4kg/h取T=30，查表得=0.8,=0.9,氧的饱和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为： 式中 a 经验系数，取0.8 ; R 经验系数，取0.9 ; P 密度， 取1.0 ; 一 2 0时水中溶解氧饱和度9.17 mg/L ; 一 30时水中溶解氧饱和度 7.63mg/L ; C一 混合液中溶解氧浓度大约23mg/L，本设计取2 mg/L ; T一温度取 30 查手册，选用DY325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 取n=3台（8）回流污泥量： 活性污泥的计算是以固体总量为基础的 由式： 式中：Q-污水厂设计流量（m/d） -回流污泥量（m/d） -进水中SS浓度（mg/L）取厌氧池出水浓度150 mg/L -回流污泥中SS浓度（mg/L）取9000 mg/L -氧化沟中活性污泥SS浓度（mg/L）取4000 mg/L 回流比：R=/Q=77% 考虑到回流至厌氧池的污泥回流液浓度=10g/L，则回流比计算为：100%=式中：X-氧化沟中混合液污泥浓度mg/L -二沉池回流污泥浓度mg/L回流污泥量：=RQ=0.6715811.2=10594m/d （9）剩余污泥量： 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： （10）进、出水管径：进水水管控制流速：V由得 取v=1.2m/s ，则D=0.441m=441mm取进、出水管径：D=500mm校核进出水管流速： (合格)（11）出水堰： 根据BLv= B: 跌水高度 L：堰长 v：水流速度 V=0.28 m/s，=0.183m/s，令B=0.3m 得L=m，取L=2.5m（12）氧化沟计算草草图如下：