卡魯塞爾氧化溝設(shè)計計算

卡羅塞爾氧化溝 .1設(shè)計參數(shù) 1) 氧化溝座數(shù)：1座 2) 氧化溝設(shè)計流量：=183 L/s 3) 進(jìn)水水質(zhì)：=220 mg/L COD=300 mg/L SS=300 mg/L -N35 mg/L T-P=4 mg/L T-N=30 mg/L 4) 出水水質(zhì)：20 mg/L COD60 mg/L SS20 mg/L -N8 mg/L T-P1 mg/L T-N20 mg/L 5) 最不利溫度：T= 10 6) 污泥停留時間：= 7) MLSS= 8) f= 9) 反應(yīng)池中的溶解氧濃度： 10) 氧的半速常數(shù)： 11) 污泥負(fù)荷： 12) 水流速： .2計算 .2.1堿度平衡計算 （1）由于設(shè)計的出水BOD，為20mg/L，處理水中非溶解性,值可用下列公式求得，此公式僅適用于氧化溝。 = 0.7 = 0.7 20 1.42 () =13.6 m g / L 式中 —出水中的濃度 mg/L 因此，處理水中溶解性 為: 20-13.6=6.4 mg/L （2）采用污泥齡20d ，則日產(chǎn)泥量據(jù)公式 d 式中 Q—氧化溝設(shè)計流量 m/s； a---污泥增長系數(shù)，一般為0.5~0.7，這里取0.6； b---污泥自身氧化率，一般為0.04~0.1，這里取0.06； ---去除的濃度 mg/L； --污泥齡 d； ---進(jìn)水濃度 mg/L； ---出水溶解性濃度 mg/L； 一般情況下，設(shè)其中有12.4％為氮，近似等于TKN中用于合成部分為： 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 需用于還原的NO3-N =19.8mg/L 為了保證脫硝效果，可適當(dāng)放大脫硝 -N至20 mg/L ( 3 ) 一般去除，所產(chǎn)生的堿度( 以計)約為 1 mg堿度/ 去除1mg 進(jìn)水中堿度為220 mg / L 。 所需堿度一般為7.1mg 堿度/mg NH3-N氧化，還原為硝酸鹽; 氮所產(chǎn)生堿度3.0mg 堿度/ mg N03一N還原。 剩余堿度= 220-7.1 20+ 3.020 + 0.1（220-6.4） =159.36 mg / L > 100 mg / L （2）硝化區(qū)容積計算： 硝化速率為 式中： ---硝化菌的生長率（） ---硝化菌的最大生長率（） N---出水中的濃度（mg/L）取15 mg/L ---硝化的半速常數(shù) T---溫度（取最不利溫度10℃） ---氧化溝中溶解氧濃度（mg/L）取2.0 mg/L ---氧的半速常數(shù)（mg/L）取1.3 mg/L =0.166 L/d 故泥齡：d 采用安全系數(shù)為3.0，故設(shè)計污泥齡為：3.06.02=18.06 d 原假定污泥齡為20d，則硝化速率為： d-1 單位基質(zhì)利用率： kg/kgMLVSS.d 式中： ---硝化速率1/d ; a---污泥增長系數(shù)一般為 0.5~0.7，取0.6； b---污泥自身氧化率，一般為0.04~0.1， 取0.05(1/d) ; 活性污泥濃度 MLSS一般為20000 mg/L一 40000mg/L (也可采用高達(dá) 60000 mg/L) ，這里取MLSS =40000mg/L，在一般情況下， MLVSS ( 混合液可揮發(fā)性懸浮固體濃度) 與 MLSS的比值是比較的固定的， 在0.75左右。在這里取 0.7. 故 MLVSS=fMLSS=0.74000=2800 mg/L 所需的MLVSS總量= 硝化容積：m3 水力停留時間：h （3）反硝化區(qū)容積： 缺氧區(qū)設(shè)計水溫15℃， 反硝化速率：0.06mg NO3-N/kgMLVSS.d 還原NO3-N的總量=kg 脫氮所需MLVSS=kg 脫氮所需池容： m3 水力停留時間：h （4）氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時間： 符合水力停留時間10h~24h之間。 總?cè)莘e： m3 （5）氧化溝的尺寸： 氧化溝采用4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深3.5m，寬7m，則氧化溝總長:。其中好氧段長度為，缺氧段長度為。 彎道處長度: 則單個直道長: (取51m) 故氧化溝總池長=51+7+14=72m，總池寬=74=28m（未計池壁厚）。 （6）循環(huán)比計算： 根據(jù)規(guī)范，氧化溝中污水的流速大于0.25m/s，本設(shè)計取流速V=0.28m/s =L/V=269.2/0.28=961s=16min HRT=10.2h=612min 循環(huán)比：n=HRT/=612/16=38.3 （7）需氧量計算： 采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計算: 式中 A — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.5 ; — 去除的BOD , 濃度 mg/L ; B — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取0.1 ; MLSS—混合液懸浮固體濃度 mg/L ; —需要硝化的氧量為2015811.2=316.2 其中：第一項(xiàng)為合成污泥需氧量，第二項(xiàng)為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項(xiàng)為硝化污泥需氧量,第四項(xiàng)為反硝化污泥需氧量。 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：A=0.5 B=0.1 需要硝化的氧量： Nr=2015811.210-3=316.2.kg/d R=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α=0.8,β=0.9,氧的飽和度=7.63 mg/L，=9.17 mg/L 采用表面機(jī)械曝氣時，20℃時脫氧清水的充氧量為： 式中 a — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.8 ; R — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取0.9 ; P — 密度， 取1.0 ; 一 2 0℃時水中溶解氧飽和度9.17 mg/L ; 一 30℃時水中溶解氧飽和度 7.63mg/L ; C一 混合液中溶解氧濃度大約2~3mg/L，本設(shè)計取2 mg/L ; T一溫度取 30℃ 查手冊，選用DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機(jī)，直徑Ф＝3.5m,電機(jī)功率N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為125kgO2/h，每座氧化溝所需數(shù)量為n,則 取n=3臺 （8）回流污泥量： 活性污泥的計算是以固體總量為基礎(chǔ)的 由式： 式中： Q---污水廠設(shè)計流量（m/d） ---回流污泥量（m/d） ---進(jìn)水中SS濃度（mg/L）取厭氧池出水濃度150 mg/L ---回流污泥中SS濃度（mg/L）取9000 mg/L ---氧化溝中活性污泥SS濃度（mg/L）取4000 mg/L 回流比：R=/Q=77% 考慮到回流至厭氧池的污泥回流液濃度=10g/L，則回流比計算為： 100%= 式中：X---氧化溝中混合液污泥濃度mg/L ---二沉池回流污泥濃度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，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為： （10）進(jìn)、出水管徑： 進(jìn)水水管控制流速：V 由得 取v=1.2m/s ，則D=0.441m=441mm 取進(jìn)、出水管徑：D=500mm 校核進(jìn)出水管流速： (合格) （11）出水堰： 根據(jù)BLv= B: 跌水高度 L：堰長 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）氧化溝計算草草圖如下：