水污染课程设计氧化沟)

②、好氧区容积V1。好氧区容积计算采用动力学计算方法。 V1=

Y?cQ(S0?S)

XV(1?Kd?c)=

0.55?30?30000?(0.32?0.00670)

2.8?(1?0.055?30)=20901m3

③、好氧区水力停留时间：t1=④、剩余污泥量?X

V120901?24==16.72h Q30000?X=Q(S0?S)(Y)?Q(X0?X1)?QXe

1?Kd?c0.55??=30000?(0.32-0.00670) ???+

1?0.055?30??30000?(0.295-0.175)-30000?0.02 =1950.7+3600-600 =4950.7 （kg/d）

去除每1kgBOD5所产生的干污泥量： =

?X4950.7==0.55（kgDS/kgBOD5）。

Q(S0?Se)30000??0.32?0.02?（2）、脱氮

①、需氧化的氨氮量N1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为：N0=

0.124?1952.5?1000=8.07(mg/L)

30000需要氧化的氨氮量N1=进水TKN-出水NH3-N-生物合成所需要的氨N。 N1=31-15-8.07=7.93(mg/L)

②、脱氮量Nr=进水TKN-出水TN-生物合成所需要N0 Nr=31-20-8.07=2.93(mg/L)

③、碱度平衡。一般认为，剩余碱度达到100 mg/L（以CaCO3计），即可保持PH≥7.2，生物反应能够正常进行。每氧化1mg氨氮需要消耗7.14mg碱度；每氧化1mgBOD5产生0.1mg碱度；每还原1mg硝酸盐氮产生3.57mg碱度。剩余

12

碱度SALK=原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度

=280-7.14×7.93+0.1×（320-6.70）+3.57×2.93

=280-56.62+31.33+10.46 =265.17mg/L ④、脱氮所需要的容积V2 脱硝率qdn(t)= qdn(20)×1.08(T-20) 14℃时qdn=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脱氮所需要的容积:V2=

QNr30000?2.93==1427m3 qdnXv0.022?2800⑤、脱氮水力停留时间：t2 =

V21427?24==1.14 h Q30000(3) 氧化沟总体积V及停留时间t:

V=V1+V2=20901+1427=22328m3 t=

V22328??0.744d?17.86h Q30000校核污泥负荷N?(4) 需氧量

QS030000?0.32?=0.15?kgBOD5/?kgMLVSS?d?? XV2.8?22328① 实际需氧量AOR：AOR=D1-D2-D3+D4-D5 a.去除BOD5需氧量D1：

D1?a?Q(S0?S)?b?VX?0.52?30000??0.32-0.00670??0.12?22328?2.8

?4887.48?2679.36=7566.84(kg/d) （其中a?=0.52，b?=0.12） b.剩余污泥中BOD5需氧量D2：

D2?1.39??X1?1.39?1952.5?2716.98（ kg)

dc. 去除NH3-N的需氧量D3： 每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2。

D3?4.6??TKN-出水NH3-N??Q100013

?4.6??45?15??30000?4140 (kg)1000d

d. 剩余污泥中NH3-N耗氧量D4：

D4=4.6×污泥含氮率×氧化沟剩余污泥ΔX1 =4.6×0.124×1952.5 =1113.71(kg/d) e.脱氮产氧量D5： 每还原1kgN2产生2.86kgO2

D5=2.86×脱氮量=2.86?2.93?300001000=251.39 (kg/d)

AOR=D1-D2+D3-D4-D5=7566.84-2716.98+4140-1113.71-251.39=7624.76 (kg/d)

考虑安全系数1.4，则AOR=7624.76×1.4=10674.66(kg/d) 去除每1kgBOD5 需氧量=

AOR

Q(S0?S)=

10674.66

30000?(0.32?0.00670)=1.14（kgO2/kgBOD5） ② 标准状态下需氧量SOR?AOR?CS(20)?(??CS(T)?C)?1.024(T?20)

（CS（20）20℃时氧的饱和度，取9.17mg/L；T=25℃；CS(T)25℃时氧的饱和度，取8.38mg/L；C溶解氧浓度，取2 mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）

SOR?10674.66?9.17kg) ?19538.25（d0.85?(0.95?0.909?8.38?2)?1.024(25?20)SOR19538.25??2.08（kgO2)kgBOD5 Q(S0?S)30000??0.32-0.00670?去除每1kgBOD5需=

（5）氧化沟平面尺寸的确定

设池数为两个，则每个池子的容积V0为：

V0=V/2 =0.5×22328=11164 (m3)

设池宽w=13m，池深h=4.5m，超高h1=0.5m（采用曝气转碟曝气），则池长为

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v0?3?w2h11164?3?3.14?132?4.5l??3w??3?13?110m

4?h4?3.14?4.5所以氧化沟的工艺尺寸为：132m（长）×52m（宽）×5m（高）×2（池数） (6) 进水管和出水管： 污泥回流比Q1=(1?R)?R=50%，进出水管的流量为：

Q30000=22500m3/d=0.260m3/s，管道流速为v?1.0m/s。 ?1.5?22Q0.260则管道过水断面：A===0.260m2

1.0v管径d=

4A??4?0.260=0.576m,取管径600mm。

3.14校核管道流速：v=

Q0.260=0.92m/s ?2A?0.6????2??(7) 出水堰及出水竖井 初步估算?H?0.67,因此按薄壁堰来计算。 ① 出水堰Q?1.86bH (H为堰上水头高，取0.2) 则b?Q1.86H3232?0.3471.86?0.232?2.09m

为了便于设备的选型，堰宽b取2m，校核堰上水头H

?Q??0.347?H?3???3???0.206m

?1.86b??1.86?2?22② 出水竖井。考虑可调堰安装要求，堰两边各留0.3m的操作距离。 出水竖井长L?0.3?2?b?0.6?2?2.6m 出水竖井宽B?1.4m（满足安装要求）； 则出水竖井平面尺寸为L?B?2.6m?1.4m 氧化沟出水孔尺寸为b?h?2m?0.5m (8) 曝气设备的选择： 单座氧化沟需氧量：

SOR1?SOR19538.25??9769.13（kgO2/d）=407.05（kgO2/h） n215