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： =183L/s
3)进水水质： =220 mg/L
COD=300 mg/L
SS=300 mg/L
-N 35 mg/L
T-P=4 mg/L
T-N=30 mg/L
4)出水水质： 20 mg/L
COD 60 mg/L
SS 20 mg/L
-N 8 mg/L
需要硝化的氧量：
Nr=20 15811.2 10-3=316.2.kg/d
R=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 =7.63 mg/L， =9.17 mg/L
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 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：
式中： Q---污水厂设计流量（m³/d）
---回流污泥量（m³/d）
---进水中SS浓度（mg/L）取厌氧池出水浓度150 mg/L
式中：
---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60000 mg/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.
= 0.7
= 0.7 20 1.42 ( )
=13.6m g / L
式中 —出水中 的.4mg/L
（2）采用污泥龄20d ，则日产泥量据公式
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；
T-P 1 mg/L
T-N 20 mg/L
5)最不利温度：T=10
6)污泥停留时间： =
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 ,值可用下列公式求得，此公式仅适用于氧化沟。
---回流污泥中SS浓度（mg/L）取9000 mg/L
---氧化沟中活性污泥SS浓度（mg/L）取4000 mg/L
（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/s
=L/V=269.2/0.28=961s=16min
HRT=10.2h=612min
循环比：n=HRT/ =612/16=38.3
（7）需氧量计算：
采用如下经验公式计算:
式中 A — 经验系数取0.5 ;
--- 去除的 浓度mg/L；
--污泥龄 d；
---进水 浓度mg/L；
---出水溶解性 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=114.22 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
— 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 ;
—需要硝化的氧量为20 15811.2 =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=0.5 B=0.1
N03一N还原。
剩余碱度= 220-7.1 20+ 3.0 20+ 0.1 （220-6.4）
=159.36mg / L> 100mg / L
（2）硝化区容积计算：
硝化速率为
式中：
---硝化菌的生长率（ ）
---硝化菌的最大生长率（ ）
N---出水中 的浓度（mg/L）取15 mg/L
---硝化的半速常数
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 -N至20mg/L
( 3 ) 一般去除 ，所产生的碱度( 以 计)约为 1 mg碱度/ 去除1mg 进水中碱度为220mg / L 。 所需碱度一般为7.1mg 碱度/mg NH3-N氧化，还原为硝酸盐; 氮所产生碱度3.0mg 碱度/ mg
T---温度（取最不利温度10℃）
---氧化沟中溶解氧浓度（mg/L）取2.0 mg/L
---氧的半速常数（mg/L）取1.3 mg/L
=0.166L/d
故泥龄： 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：
d-1
单位基质利用率：
kg /kgMLVSS.d
故MLVSS=f×MLSS=0.7 4000=2800 mg/L
所需的MLVSS总量=
硝化容积： m3
水力停留时间： h
（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= kg
脱氮所需MLVSS= kg
脱氮所需池容： m3
水力停留时间： h
（4）氧化沟的总容积：
总水力停留时间：
符合水力停留时间10h~24h之间。
总容积：
m3
（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: 。其中好氧段长度为 ，缺氧段长度为 。
弯道处长度:
则单个直道长: (取51m)
故氧化沟总池长=51+7+14=72m，总池宽=7 4=28m（未计池壁厚）。
采用表面机械曝气时，20℃时脱氧清水的充氧量为：
式中 a — 经验系数，取0.8 ;
R — 经验系数，取0.9 ;
P—密度， 取1.0 ;
一2 0℃时水中溶解氧饱和度9.17 mg/L ;
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2 mg/L;
T一温度取30℃