氧化沟工艺设计计算及说明
氧化沟工艺设计计算书
1.项目概况
处理水量Q=5万m 3/d ；进水水质BOD 为150mg/L ；COD 为300 mg/L ；SS 为250mg/L ；
L mg TN L mg N NH /30,/304==-+
。处理要求出水达到国家一级(B)排放标准即 COD
≤60 mg/L ，BOD 5≤20 mg/L ，SS ≤20mg/L ，L mg TN L mg N NH /20,/84≤≤-+
。
2. 方案对比
三种方案优缺点比较如下表：
本方案设计采用氧化沟，氧化沟分两座，每座处理水量Q=2.5万m3/d 。下面是氧化沟
工艺流程图。
氧化沟工艺流程图
3. 设计计算
3.1设计参数
总污泥龄：20d MLSS=4000mg/L MLVSS/MLSS=0.7 MLVSS=2800mg/L
污泥产率系数（VSS/BOD 5）Y=0.6kg /（kg.d ） 3.2 工艺计算 (1)好氧区容积计算
出水中VSS=0.7SS=0.7×20=14mg/L
VSS 所需BOD=1.42×14（排放污泥中VSS 所需得BOD 通常为VSS 的1.42倍） 出水悬浮固体BOD 5=0.7×20×1.42×（1-e -0.23×
5）=13.6 mg/ L 出水中溶解性Se=BOD 5＝20-13.6 mg/ L=6.4mg/L
%.795%100150
.4
61505=?-=
去除率BOD
好氧区容积：内源代谢系数Kd=0.05
35.77467
.04000)2005.01()
4.6150(25000206.0)1()(m X c Kd c Se So YQ V V =???+-???=+-=
θθ好氧
停留时间 h h Q V t 7.442425000
7746.5
=?==好氧 校核：
)/(17.05
.77467.0400025000)4.6150()(5d kgMLVSS kgBOD V X Se So Q M F V ?=???--=好氧 满足脱氮除磷的要求。 硝化校核：硝化菌比增长速率 105.020
1
1
-==
=
d c
n θμ n f 为硝化菌在活性污泥中所占比例，原污水中BOD 5/TKN=150/30=5，此时对应n f =0.054
N kgNH kgVSS Y n -=+
4/1.0（硝化菌产率系数）
n q 为单位质量的硝化菌降解N NH -+
4
的速率：5.01
.005
.0==
=n
n
n Y q μ 实际硝化速率1
027.05.0054.0-=?=?=d q f r n n n
硝化水力停留时间h t h d r X N N t n v e n 44.798.6291.0027
.028008
3010=<==?-=?-=
-
因而设计水力停留时间7.44h 满足硝化要求。 （2）缺氧区容积计算 剩余污泥量：5.1084)
2005.01(1000)
4.6150(250006.0)1(1000)(=?+?-??=+?-=
c K
d S
e So YQ X w θkg/d
设其中有12.4％为氮，近似等于TKN 中用于合成部分为：0.124?1084.5=134.487 kg/d
L mg Q
X N w te /38.51000
=?=
脱氮量d kg N NO N NH TN Q W e e /51.2905.1084124.01000
)]
_()_([340=?---?=-
+
T=20摄氏度时，脱氮速率d kgMLVSS N kgNO N dn ?-=/06.03 缺氧区容积：
3dn te e 042.4604000
0.06 5.38-20-3025000X N N -N -N Q m V =??=?=
）
（）（缺氧
水力停留时间：0.5h 2425000
460.42
Q ≈?==
缺氧V t dn （3）氧化沟总容积：
总容积：3
8207m V V =+=缺氧好氧总V 总水力停留时间：7.94h t t dn =+=总t
氧化沟尺寸设计：氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深3.5m ，宽7m ，
氧化沟总长m 0.33575.38207
=?=
好氧段长度m 2.31675.35
.7746=?=
缺氧段长度m 8.187
5.342
.460=?=
弯道处长度:m 6621221
273==?+??πππ 则单个直道长:
m 25.674
66
335=- (取70m) 故氧化沟总池长=70+7+14=91m ，总池宽=7?4=28m （未计池壁厚）。
校核实际污泥负荷d kgMLSS kgBOD XV QS N o s ?=??==/114.08207
4000150
25000 （4）剩余碱度计算
已知产生100mg/L （以C a CO 3计），可使PH ≥7.2。生物反应能够正常进行，每氧化1mgNH 3-N 需要消耗7.141mg 碱度，每氧化1mgBOD 5 产生0.1mg 碱度，每还原1mgNO 3-N 产生3.57mg 碱度。
剩余碱度=进水碱度+3.57×反硝化NO 3的量+0.1×去除BOD 5的量-7.14×去除总氮的量 =250－7.1×4.62+3.57+0.1×（150－6.4）－7.14×17 =250－32.802+3.57－14.46－121.38=84.93 mg/L 计算所得剩余碱度以C a CO 3计，此值可使PH ≥7.2 mg/L
（5）需氧量：
d
kg N NO N NH TN Q X N N Q X S S Q D e e w e w e o O /3090)5830(2500086.2105.10846.4124.0)2030(250006.4105.108442.1)4.6150(2500047.1)]
_()_([86.26.4124.0)(6.442.1)(47.13334002=--??-???--??+??--??=---?--+--=-+ α＝0.9 β＝0.98 ρ=1 C=2mg/L
d kgO C C C D R T O /83.4719024
.1)238.8198.0(9.017
.93090024.1][2)
2025()
20(2820
02=?-????=
-=
--βρα 考虑安全系数：h kgO d kgO R /236/79.566383.47192.1220==?=
曝气设备设计：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125kgO 2/h ， 每座氧化沟所需数量888.1125
236
1250===R n ，取n=2台 （6）污泥回流量
氧化沟系统中，如果已知回流污泥的含量，就可以根据下面简单的质量平衡式，计算出
维持MLSS 的回流污泥流量，即X Q Q X Q QX r r r ）（+=
+0 式中:r Q —回流污泥量d m
3
；Q —污水流量d m 3；
0X —进水SS 含量L mg ;Xr —回流污泥含量L mg ，取10000g/L ；
根据上式，可得
25000×250＋10000×Qr=（25000+Qr ）×4000
回流污泥量Qr=15625（
d m 3
）
回流比%7.660
.4100
.4=-=-=
X X X R r ，实际取70％
考虑到回流至厌氧池的污泥为11%，则回流到氧化沟的污泥为59%。
（7）剩余污泥量：
剩余污泥量：5.1084)
2005.01(1000)
4.6150(250006.0)1(1000)(=?+?-??=+?-=
c K
d S
e So YQ X w θkg/d
如由池底排除，二沉池排泥浓度为10g/L ， 每个氧化沟产泥量=
d m /45.10810
5
.10843=
（8）氧化沟计算草草图如下：
图5 氧化沟计算草图