氧化沟法污水及回用工程初步设计

景德镇陶瓷学院2008届毕业设计 氧化沟法处理8万吨/日生活小区污水及回用工程初步设计

同时进行的硝化和反硝化过程。

中沟的溶解氧在“摆动”方式下运行。溶解氧的设计值为1mg/L。实际运行中溶解氧根据日负荷量而变化，在每天的高峰负荷时，溶解氧降至接近为零，而当低负荷时上升为2mg/L。

内沟的溶解氧设计值为2mg/L，以保持“最终处理”方式，使污水在进水沉淀池前能去除剩余BOD5和NH3-N，由于内沟体积小，需氧量为外沟所需的几分之一，所以只要补给少量的氧就可以维持高的溶解氧。

奥贝尔氧化沟混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=4000～5000 mg/L;污泥负荷N=0.05～0.1kgBOD5/（kgMLVSS.d）；考虑脱氮时停留时间T=12～24h；沟渠H≤4.5m。为简化曝气设备，格沟取等宽，也可不等，沟深不超过沟宽。直线段尽可能短，弯曲部分约占体积的70％～90％；甚至可以做成圆形。在三沟系统中，体积分配为50：33：17，一般第一沟占50％～70％。溶解氧控制比例为0：1：2，充氧量分配按65：25：10考虑。曝气设备采用曝气转碟，直径为D=1400mm，每米水平轴上转碟数不宜超过五个。一般采用A型（单沟采用一个电机）和B型(两沟共用一个电机)两种形式组合。出水采用电动可调节堰板。为保证流速v＝0.3m/s，池底可配置潜水推进气器，安装在曝气转碟的下游。

4.3.2设计计算 基本设计参数

Q——设计每日进水水量 Q=80000m3/d Y——污泥产率数， kgvss/kgBOD5 （取0.55） fb ----可生物降解的VSS占总TSS的比例(取0.75) Kz----污水流量总变化系数(取1.3) So---进水BOD5的浓度,mg/L(140mg/L) Se----出水BOD5的浓度,mg/L(10mg/L) X----污泥浓度MLSS,mg/L (4000mg/L)

Xv――混合液挥发性悬浮固体浓度（3000mg/L） ?c――污泥龄（取25d）

Kd――内源代谢系数，（取0.055）

? 200时脱氮率qdn?0.035kg（还原的NO3?N)/(kgMLVSS?d)

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(2)去除BOD计算

a)氧化沟出水溶解性BOD5浓度So为了保证二级出水BOD5浓度Se≤10mg/L，必须控制氧化沟出水所含溶解性BOD5浓度。

?VSS??0.23?5S?Se?1.42?)?10?1.42?0.75?10?(1?e?0.23?5)?2.72(mg/l) ??TSS?(1?e?TSS?b)好氧区容积V1，m3

V1?Y?cQ(S0?S)0.55?25?80000(0.14?0.00272)??21194(m3)

Xv(1?Kd?c)3.0?(1?0.055?25)V121194.1??0.264d?6.36h Q80000c)好氧区水力停留时间t1,h t1?d)剩余污泥量△X，kg/m3 ?X?Q(S0?S)Y?Q(X1?XE)

1?KD?C式中X1—进水悬浮固体惰性部分（进水TSS-进水VSS）的浓度； X1=100-0.75×100=0.025(kg/m3)

0.55?80000?(0.025?0.01) ?X?80000?(0.14?0.00272)1?0.055?25＝3743.3（kg/d）

去除每1kgBOD5产生的干污泥量

?X3743.3??0.36(kgDs/kgBOD5)

Q(S0?SE)80000?(0.14?0.01)(3)脱氮计算

①氧化的氨氮量。假设总氮中非氨态氮没有硝酸盐的存在形式，而是大分子的化合态氮，其在生物氧化过程中需要经过氨态氮这一形式。另外，氧化沟产生的剩余生物污泥中含氮率为12.4％。则用于生物合成的总氮为：

Y(S0?S)0.55?(140?2.722)N0?0.124??0.124??3.94(mg/l)

1?Kd?c1?0.055?25需要氧化的氨氮量N1=进水TKN-出水NH3－N-生物合成所需氮量N0

N1=45-15-3.94=26.06(mg/l)

②脱氮量Nr。需要的脱氮Nr＝进水总氮量－出水总氮量－生物合成所需的氮量

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Nr＝45-20-3.94＝21.06（mg/l）

计算脱氮所需池容V2及停留时间T2

(T?20)q?q?1.08脱硝率dn(t) dn(20)140,qdn(t)?1.08(14?20)?0.035kg

=0.022[kg（还原的NO-3-N）/kgMLVSS]

③脱氮所需的容积V2?QNr80000?21.06??25527.3(m3)

qdnXv0.022?3000停留时间t2?V225624.2??0.32d?7.7h Q80000(4)氧化沟总容积V及停留时间t

V总＝V1?V2?21194.1?25527.3?46721.4(m3)

t?t1?t2?6.36?7.7?14.06(h)

校核污泥负荷 N?QS080000?0.14??0.08[kgBOD5/(kgVSS?d)] XXV3?46721.4设计规程规定氧化沟污泥负荷应为0.05～0.1kgBOD5/（kgVSS.d） (5)需氧量计算

①设计需氧量AOR。氧化沟设计需氧量AOR＝去除BOD5需氧量－剩余污泥中BOD5的需氧量＋去除NH3-N耗氧量－剩余污泥中NH3-N的耗氧量－脱氮产氧量＝D1-D2+D3-D4-D5

a去除BOD5需氧量D1

D1?a'Q(S0?S)?b'VXV

分解的需氧率，取0.52 式中a'??微生物对有机底物氧化身氧化的需氧率，取0.12 b'－－活性污泥微生物自D1＝0.52?80000?（0.14?0.00272）?0.12?46721.4?3

.85?16819.7＝22530.55（kg/d） ＝5710

b剩余污泥中BOD5的需氧量D2

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YQ?SD2?1.42?X?1.42?

1?Kd?c ?1.42?0.55?80000?(0.14?0.00272)

1?0.055?25 ＝3611.5（kg/d）

c去除NH3-N耗氧量D3,每千克NH3-N硝化需要消耗4.6kgO2 D3?4.6(进水TKN?出水NH3?N)

45?15?80000?11040(kg/d) ?4.61000d剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4

0.55?80000?(0.14?0.00272)?1450.69(kg/d) D4?4.6?0.124?1?0.055?25

e脱氮产量D5。每还原1千克NO-3-N产生2.86kgO2

D5?2.86?21.06?80000?4818.53(kg/d) 1000

总需氧量＝22530.55-3611.5+11040-1450.69-4818.53 ＝23689.83（kg/d）

②标准状态下需氧量SOR SOR=

AOR?Cs(20)?(??Cs(T)?C)?1.024(T?20)

式中 Cs(20—)20℃时氧的饱和度,取Cs(20)=9.17mg/L; Cs(25—)25℃时氧的饱和度,取Cs(25)=8.38mg/L; C—溶解氧浓度;

α—修正系数,取0.85; β—修正系数,取0.95; T—进水最高温度, ℃;

所在地区实际气压0.921?105??0.909. ρ=551.013?101.031?10

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