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：maxQ=183L/s3)进水水质：5BOD=220mg/LCOD=300mg/LSS=300mg/L3NH-N35mg/LT-P=4mg/LT-N=30mg/L4)出水水质：5BOD20mg/LCOD60mg/LSS20mg/L3NH-N8mg/LT-P1mg/LT-N20mg/L5)最不利温度：T=100C6)污泥停留时间：dQc=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5BOD,值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟。fBOD5=0.7)e1(42.15-0.23eC=0.7201.42(5-0.23e1)=13.6mg/L式中eC—出水中5BOD的浓度mg/L因此，处理水中溶解性5BOD为:20-13.6=6.4mg/L（2）采用污泥龄20d，则日产泥量据公式/921kgd式中Q—氧化沟设计流量m³/s；a---污泥增长系数，一般为0.5~0.7，这里取0.6；b---污泥自身氧化率，一般为0.04~0.1，这里取0.06；tL---)(e0LL去除的5BOD浓度mg/L；mt--污泥龄d；0L---进水5BOD浓度mg/L；eL---出水溶解性5BOD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：0.124921=114.22kg/d即：TKN中有2.72.15811100022.114mg/L用于合成。需用于氧化的NH3-N=35-7.2-8=19.8mg/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3NH-N至20mg/L(3)一般去除5BOD，所产生的碱度(以3aCOC计)约为1mg碱度/去除1mg5BOD进水中碱度为220mg/L。所需碱度一般为7.1mg碱度/mgNH3-N氧化，还原为硝酸盐;氮所产生碱度3.0mg碱度/mg）（）（2006.0110004.6-220246060183.06.01tmbtaQLN03一N还原。剩余碱度=220-7.120+3.020+0.1（220-6.4）=159.36mg/L100mg/L（2）硝化区容积计算：硝化速率为NNNKNTnnn158.1051.0maxnmax10)()(22158.105.015098.021047.0OKONNeOTT式中：n---硝化菌的生长率（1d）max)(n---硝化菌的最大生长率（1d）N---出水中NNH4的浓度（mg/L）取15mg/LnK---硝化的半速常数T---温度（取最不利温度10℃）2O---氧化沟中溶解氧浓度（mg/L）取2.0mg/L2Ko---氧的半速常数（mg/L）取1.3mg/L23.12108847.0158.11005.01510098.0en=0.166L/d故泥龄：02.6166.011nwtd采用安全系数为3.0，故设计污泥龄为：3.06.02=18.06d原假定污泥龄为20d，则硝化速率为：05.0201nd-1单位基质利用率：22.05.006.005.0abunkg5BOD/kgMLVSS.d式中：n---硝化速率1/d;a---污泥增长系数一般为0.5~0.7，取0.6；b---污泥自身氧化率，一般为0.04~0.1，取0.05(1/d);活性污泥浓度MLSS一般为20000mg/L一40000mg/L(也可采用高达60000mg/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=f×MLSS=0.74000=2800mg/L所需的MLVSS总量=kg13195100022.02.15811)4.6190(硝化容积：5.47121000280013195MLVSSMLSSVnm3水力停留时间：15.7242.158115.4712nth（3）反硝化区容积：缺氧区设计水温15℃，反硝化速率：0.06mgNO3-N/kgMLVSS.d还原NO3-N的总量=22.31615811100020kg脱氮所需MLVSS=3.527006.022.316kg脱氮所需池容：25.1882823.5270。dnVm3水力停留时间：3242.1581125.1882dnth（4）氧化沟的总容积：总水力停留时间：h2.1032.7dnnttt符合水力停留时间10h~24h之间。总容积：7.65942.18825.4712dnnVVVm3（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:m2.26975.37.6594。其中好氧段长度为m3.19275.35.4712，缺氧段长度为m8.7675.32.1882。弯道处长度:m6621221273则单个直道长:m8.504662.269(取51m)故氧化沟总池长=51+7+14=72m，总池宽=74=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/s0t=L/V=269.2/0.28=961s=16minHRT=10.2h=612min循环比：n=HRT/0t=612/16=38.3（7）需氧量计算：采用如下经验公式计算:326.26.4)/(NONMLSSBSAdkgOrr式中A—经验系数取0.5;rS—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;rN—需要硝化的氧量为2015811.23-10=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=0.5B=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=3969kg/d=165.4kg/h取T=30℃，查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度)30(sC=7.63mg/L，)20(sC=9.17mg/L采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：20)()20(0024.1TTssCCRCR式中a—经验系数，取0.8;R—经验系数，取0.9;P—密度，取1.0;)20(sC一20℃时水中溶解氧饱和度9.17mg/L;)20(sC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2~3mg/L，本设计取2mg/L;T一温度取30℃0Rhkg/3.307024.1263.719.080.017.94.1652030查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝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46.21253.3071250Rn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：XQQXQQXRRR)(0式中：Q---污水厂设计流量（m³/d）RQ---回流污泥量（m³/d）0X---进水中SS浓度（mg/L）取厌氧池出水浓度150mg/LRX---回流污泥中SS浓度（mg/L）取9000mg/LX---氧化沟中活性污泥SS浓度（mg/L）取4000mg/L4000)(9000150RRQQQQ回流比：R=RQ/Q=77%考虑到回流至厌氧池的污泥回流液浓度RX=10g/L，则回流比计算为：XXXRr100%=0.674-104式中：X---氧化沟中混合液污泥浓度mg/LRX---二沉池回流污泥浓度mg/L回流污泥量：RQ=RQ=0.6715811.2=10594m³/d（9）剩余污泥量：1000maxQSSfQw进水日产泥量dkgQw/226915811100067.03.03007.0921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：dm/9.2261022693（10）进、出水管径：进水水管控制流速：Vsm/1由QDv42得v4QD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：smAQV/123.05.0183.02(合格)（11）出水堰：根据BLv=maxQB:跌水高度L：堰长v：水流速度V=0.28m/s，maxQ=0.183m³/s，令B=0.3m得L=2.23.028.0183.0m，取L=2.5m（12）氧化沟计算草草图如下：备用曝气机可暂不安装栏杆图5氧化沟计算草图上上钢梯走道板走道板出水管至流量计井及二沉池进水管接自提升泵房及沉砂池