北方某一污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计

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1、北方某一污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计　　北方某城市污水处理厂，设计水量3000m3／d，设计最低水温10℃，ρ（COD）≤350mg／L，ρ（BOD5）≤140mg／L，可采用卡鲁塞尔氧化沟进行污水的脱氰除磷处理。在分析、介绍卡鲁塞尔氧化沟设计的基础上，还得出以下设计经验：氧化沟中间隔墙与曝气机叶轮边缘的距离宜为80-100mm，氧化沟液面距曝气机基础平台的高度庄为1.45m，曝气机的防冻可采取保温房或通蒸汽加热的方法。　　随着出水水质标准的提高，越来越多的新建污水处理厂要求采用脱氮除磷工艺。本

2、文针对北方某一污水处理工程采用Carrousel（卡鲁塞尔）氧化沟脱氮除磷，介绍了该厂工艺计算、设备、仪表选型等。　　1、设计参数及污水处理工艺流程的确定　　进出水水质参数见表1.表1设计水质  控制项目进水出水水量/（m3·d-1)30000最低水温/℃10ρ（COD）/（mg·L-1）≤350≤60ρ（BOD）/（mg·L-1）≤140≤20ρ（SS）/（mg·L-1）≤200≤20ρ（NH3-N）/（mg·L-1）≤30≤15ρ（TP）/（mg·L-1）≤4≤1　　该厂位于北纬38.5度，东

3、经106.2度，海拔1100m.该地区一月份平均最高气温-1.2℃，最低气温-14.3℃，降雨量1.2mm；7月份平均最高气温29.3℃，最低气温17.7℃，降雨量42.2mm，冬夏温差较大。　　①由进水水质可知：m（BOD）／m（COD）：0.4＞0.3，生化性较好；　　②理论上m（BOD）／m（TN）＞2.86时反硝化过程才能进行，实际运行要求m（BOD）／m（TN）应大于3.本工程m（BOD）／m（NH3-N）=4.67＞4，因此可采用脱氮工艺；　　③进水中的BOD是作为营养物质供给聚磷菌活

4、动的基质，故m（BOD）／m（TP）是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值大于20，比值越大，除磷效果越明显。本工程m（BOD）／m（TP）=30-45，可采用生物除磷工艺。处理工艺流程见图1。 污水处理工艺流程图　　2、构筑物设计与技术说明　　设计采用两组脱氮除磷氧化沟系统。　　2.1选择池容积的确定　　由于选择池内基质浓度梯度大，菌胶团的基质利用速率要高于丝状菌，因此丝状微生物难以生存，数量逐渐减少。经过该部分的接触，可通过选择器对微生物进行选择性培养以防止污泥膨张娩枝生，污泥的沉降性能将

5、会锝到很大提高。同时，在选样池中氧的质量浓度为零，二沉池回流污泥中的微量硝酸盐能很快地被去除，消除了对磷去除的不利影响。本工艺还具有将二沉池回流污泥按比例分配到选择池和厌氧池的功能，可有，效保证在实际运行中进水水质波动时除磷对有机物的需求。　　选择池工艺尺寸L×B×H=9.0m×5.5m×5.0m，超高1.0m。　　2.2厌氧池容积的确定　　泥水混合液由选择池进入厌氧池，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌可将溶解性BOD转化成低分子发酵产物，聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵物，并将其运送

6、到细胞内、同化成细胞内碳源存储物、所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力，吸收、存储超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，最终通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。一般污水在厌氧段停留1.0—2.0h就可以使磷的释放达约80％，此后磷的释放将会很缓慢，因此本工程设计厌氧停留时间为1.5h。　　厌氧池工艺尺寸：L×B×H=9.0m×5.5m×5.0m，超高0.5m。设计选择池与厌氧池合建。　　2.3氧化

7、沟容积的确定　　以动力学计算方法为主，并用污泥龄法（德国目前使用的ATV标准中的计算公式）及污泥负荷法校核。　　2.3.1好氧区容积　　①确定出水中溶解性BOD含量，使出水中BOD的质量浓度为20mg／L.　　溶解性ρ（BOD）=6.4mg／L，其中设BOD速率常数为0.23d-1。　　则需要去除的BOD质量浓度△S=140-6.4=133.6mg／L。　　②污泥龄θc是根据理论同时参照经验确定。在有硝化的污水处理厂，泥龄必须大于硝化菌的世代周期，设计通常采用一个安全系数，以应付高峰流量，确保硝化

8、作用的进行，其计算式为：θc=S.F（1／μ0）（1）　　式中：μ0——硝化菌比生长速率，d-1，μ0=0.47×e0.098（t-15）×[ρ（N）+10（0.05×T-1.158））×[ρ（DO）／（Ko+ρ（DO））]，其中ρ（N）=15mg／L、溶解氧ρ（D0）=2mg／L、氧的半速常数Ko取1.3。　　S.F——安全系数，取值范围2.0-3.0，考虑北方地区气温较低，本设计取3.0.　　计算得出设计污泥龄θc为17.5d（10℃），本工程确定污泥龄为18d。　　污泥自身氧