卡鲁塞尔氧化沟 毕业设计

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5、 出水水质

MBR 、BAF、A-O工艺出水水质较好，可满足回用标准，耐冲击负荷较高，运行稳定。 四、结论

每项工艺技术都有其优点、特点、适用条件和不足之处，不可能以一种工艺代替其他一切工艺，因此，要根据现场情况做出适宜的选择。根据甲方提供的相关资料，在可利用面积较少的前提下，不推荐使用氧化沟和SBR工艺。同时，为了降低投资和运行成本，确保出水水质，根据技术上合理，经济上合算，管理方便，运行可靠且有利于近、远期结合的原则，进行工艺方案的优化抉择。

鉴于上述的对比，对于污水处理量在 2000T/D以下的企业，要求出水水质标准高或者需要中水回用，且设备运行稳定的企业来说，建议采用卡鲁塞尔氧化沟处理工艺。

2.5方案论证

氧化沟（Oxidation Ditch）是一种活性污泥法工艺，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”，又称“环形曝气池”。氧化沟属于一般不需要初沉池，并且通常采用延迟曝气；其结构形式采用环形沟渠形式，混合液在氧化沟曝气器的推动下做水平流动。

传统的卡鲁塞尔氧化沟是1967年由荷兰DHV公司开发研制的多沟串联污水生化处理系统。进水与回流活性污泥混合后，沿水流方向在沟内作无终端的循环流动。一般在池的一端安装立式表曝机，每组沟安装一个，不仅起到曝气供氧的作用，而且起到搅拌混合的作用，并向混合液传递水平循环动力。表曝机的这种定位布置形成了在装置下游混合液的溶解氧浓度较高，随着水流沿沟长的流动，溶解氧浓度梯度变化形成了好氧区、缺氧区的特征。卡鲁塞尔氧化沟除了能获得较高的BOD去除率，同时还能在同一池中实现硝化和反硝化的生物脱氮效果。 一、氧化沟的技术特点

1.构造形式多样性 2.氧化沟曝气设备的多样性 3.曝气强度可调节

4.对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化 5.具有推流式流态的某些特征。 二、氧化沟与其他生物处理工艺的比较

氧化沟污泥负荷一般小于0.1kgBOD5/(kgMLSS?d),因此其出水水质较好，畏怯其运行可靠性和稳定性高。表2-1列出了美国EPA队29个氧化沟处理厂运

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行数据的统计结果，以及对比其他生物处理法运行效果的统计数据。 表2-1 氧化沟与其他生物处理工艺运行效果的比较

氧化沟工艺 活性污泥工艺

由表2-1中数据可见，氧化沟工艺的出水水质确实比其他生物处理法更优。调查还表明，氧化沟工艺的可靠性也比其他生物处理法好。表2-2列出了采用不同工艺的污水处理厂达标的保证率，从中可以对其运行可靠性作出评价。

表2-2 各种生物处理工艺运行可靠性 达标率/% 出水浓度20mg/L TSS 85 33 － 45 BOD5 90 65 3 60 出水浓度30mg/L TSS 94 50 － 70 BOD5 96 80 15 90 二级生物处理工艺 出水浓度10mg/L TSS 氧化沟工艺 活性污泥工艺 生物滤池 生物转盘 65 15 － 22 BOD5 65 39 2 30 生物滤池 生物转盘 二级生物处理工艺 出水浓度/(mg/L) 去除率/% TSS 10.5 3.1 26 23 BOD5 12.3 26 42 25 TSS 94 81 82 79 BOD5 93 84 79 78 显然，对比之下氧化沟工艺的出水水质最稳定可靠。表2-2中数据还说明，控制的出水水质标准越高，氧化沟的优越性也就越突出。

一般氧化沟都能使污水中的氨氮达到95-99%的硝化程度，设计恰当、运行良好的氧化沟可以实现生物脱氮，这是因为在氧化沟中存在好氧区和缺氧区。在好氧区，有机物分解稳定，氨氮则硝化为硝酸盐；在缺氧区，污水中有机物作为反硝化菌的碳源，硝酸盐被反硝化菌还原为氮气，脱氮效果可达80%。如果采用其他生物脱氮流程，不仅流程复杂，而且基建运行费用也较高。 三、基建投资和运行费用比较

美国EPA在对氧化沟和其他生物处理法的运行效果进行比较的同时，也比较分析了基建投资和运行费用。(以相对值表示)

表2-3 氧化沟和其他生物处理法基建投资和运行费用的对比

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运行费用 3785m3/d 18925m3/d 100 83 83 100 93 93 3785m3/d 18925m3/d 100 78 81 要求脱氮的污水处理流程 基建投资 传统活性污泥法 氧化沟 SBR

100 83 78 比较结果说明，当处理厂的规模分别为3785m3/d和18925m3/d时，氧化沟法工艺的基建投资分别为传统活性污泥法基建投资的83%和78%。当处理厂的规模较小时，其运行费用也较省，如处理水量为3785m3/d时，其年度运行费用约为传统活性污泥法污水厂的83%；当处理厂规模增大至18925m3/d时，其运行费用约为传统活性污泥法的93%。

当要求在生物处理中进行硝化时，氧化沟一般不需增加很多投资和运行费用，而其他生物处理法则需要增加很多投资和运行费用。例如，处理水量分别为3785m3/d和37850m3/d的氧化沟法进行硝化时，处理厂的基建投资仅为同等规模的一级活性污泥法基建投资的50%和65%，为二级活性污泥法基建投资的40%和55%；其运行费用则为一级活性污泥法的71%和124%，为二级活性污泥法的61%和112%。可见，当处理厂规模较大时，氧化沟法所需的运行费用比一般活性污泥法略高，因此针对中、小型的污水处理厂氧化沟工艺就清楚地显示出其优越性。

但如果要求进行生物脱氮，则氧化沟法就要比其他工艺大大节省基建投资和运行费用。表是清华大学钱易教授根据美国EPA提供的数据进行的统计结果。

表2-4 不同脱氮流程的经济性比较 要求脱氮的污水处理流程 氧化沟 一级活性污泥法+混合反硝化池 二级活性污泥法+混合反硝化池 一级活性污泥法+固定膜反硝化池 一级活性污泥法+固定膜反硝化池 传统活性污泥+折点加氯法 基建投资 3785m/d 100 291 331 308 347 248 3 运行费用 337850m/d 100 221 241 221 248 204 3785m/d 100 210 232 208 228 189 337850m/d 100 137 146 123 135 123 3 11

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215 182 147 105 传统活性污泥+氨吹脱

2.6设计资料 设计流量：Q=30000m3/d=0.347m3/s 取污水变化系数KZ=1.3，

则：Qmax=Q?KZ=0.347×1.3=0.451m3/s

进水水质：BOD5 160mg/L，CODCr 450mg/L，NH3-N 30mg/L，SS 350mg/L，TN 40mg/L， TP 5mg/L

出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，即 BOD5 ≤10mg/L，CODCr≤ 50mg/L，NH3-N≤5mg/L，SS≤10mg/L，TN≤15mg/L， TP≤0.5mg/L

2.7工艺流程

在实际操作中，需要处理的污染物千差万别，处理的方式和方法也是有差异的。选择工艺路线是决定设计质量的关键，必须认真对待。如果某一污染物仅有一种处理方法，也就无须选择；若有几种不同的处理方法，就应该逐个进行分析研究，通过各方面的比较，从中筛选出一种最佳的处理方法，作为下一步处理工艺流程设计的依据。

工艺路线的选择原则：在选择处理的工艺路线时，应注意考虑如下基本原则。 1.合法性。2.先进性。3.可靠性。4.安全性。5.结合实际情况。6.简洁和简单性。

中格栅污水排放消毒接触池提升泵房二沉池剩余污泥平流式沉淀池卡鲁塞尔氧化沟污泥消化池污泥后续处理污泥浓缩池 图2-1 重庆市大足工业园区污水处理厂工艺流程图 3 污水处理构筑物设计计算

3.1格栅设计说明及计算

3.1.1格栅的设计说明

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