北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计

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1、北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计　　泥水混合液由选择池进入厌氧池[1]，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—就可以使磷的释放达约80％，此后磷的释放将会很

2、缓慢，因此本工程设计厌氧停留时间为h。　　厌氧池工艺尺寸：L×B×H=××,超高。设计选择池与厌氧池合建。　　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。　　缺氧区容积V2=脱硝需要的污泥量(VX)dn／混合液中ρ[MLVSS]。　　需要去除的氮量△N为：　　△N=ρ(NO)-ρ(Ne)-△X×ψN=／L　　式中：ρ(NO)，ρ(Ne)——进、出水总氮的质量浓度，mg／L；　　△X——生物污泥产量，△X=Q×△S×[Y/=[NO3-N]／[kg[MLVSS]·d]；　　由此计算出缺

3、氧区的容积V2=dn/ρ[MLVSS]=3，水力停留时间t2=V2／Q=；　　则氧化沟好氧区加缺氧区之和V总=V1+V2=3，水力停留时间t=V总／Q=。前置反硝化区容积V3按完成20％反硝化和取40min除磷所需容积计算，即V3=1467m3，占氧化沟池容的16％，水力停留时间t3=h。内回流比取100％-400％。　　氧化沟总池容为9203m3，水力停留时间t=h，污泥负荷=kg[BOD]／[kg[VSS]·d]。　　由德国目前使用的ATV标准中的计算公式可知剩余污泥产率[3](每去除1kgBOD产生的剩余污泥量)取决于曝气

4、池进水SS与BOD的质量比、水温、污泥泥龄等因素：　　污泥产率系数Y=K×[m(SS)／m(DOD)+1]—(××θcX×)／(1+θc×(T-15)）=[SS]／[kg(BOD]·d]　　其中修正系数K取，θc=18d。ρ(MISS)=4000mg／L，T=10℃，则V=24×Q×θc×Y×△S／ρ(MLSS)=9371m3，水力停留时间t=(包括缺氧区)。污泥负荷=[BOD]／[ks[VSS]·d]，在(BOD)／[kg[VSS]·d]范围内。　　由污泥龄法计算出的污泥负荷与动力学计算方法基本一致，故此设计合理。　　在氧化沟

5、系统中，考虑以下几个过程的需氧量[4]：总需氧量(D)=氧化有机物需氧+细胞内源呼吸需氧+硝化过程需氧—脱氮过程产氧　　计算得出需氧量AOR=205kg／h，利用下列公式转化为标准状态需氧量(SOR)。　　SOR=AOR×Cs(20)／[α×β×ρ×Cs(T)-C×(T-20)]　　式中：α——不同污水的氧转移速率参数，对生活污水取值，取；　　β——不同污水的饱和溶解氧参数，对生活污水取值，取；　　ρ——大气压修正参数，海拔1100m时大气压为88300Pa；(ρ=88300／101300=)　　Cs(T)——温度T时饱和溶解氧

6、。　　计算得出SOR=358Kg[O2]／h。曝气机动力效率取：[O2]／kW；　　需配置功率数(N)=358/=。　　3、设备选型及说明　　选择池及厌氧池　　为满足选择池内污水与二沉池回流污泥快速混合的需求，设计搅拌功串密度为13W／m3(一般在10-15W／m3)。采用2台型号为GQT015×325(功率=)的潜水高速推进器，有效搅拌混合和防止颗粒状杂物在池壁或池底沉积。在选择池中还配置有型号为L3100的全不锈钢污泥分配槽，调节范围20％-100％(以20％为一档)，采用手动控制方式。　　厌氧池为防止污泥沉降及保证≥／s的

7、流速，设汁搅拌功率密度为／m3(一般在／m3)，采用2台GOT040×480(功率=)的潜水高速推进器。　　　　氧化沟前置反硝化段　　该段对搅拌器功能要求以推流为主，设计采用2台DOT055×1800(功率=)的潜水低速推进器，功率密度／m3(一般在—／m3)。混合液回流至氧化沟主体内采用×型的内回流控制闸门，控制范围：100％=600％。　　　　氧化沟主体反应区　　根据计算，本工程选用90kW，DS350型大倒伞表面曝气机两台，总供氧量(以O2计，下同)90××2=378kg／h，氧富余20kg／h。从节能方面考虑采用一台变速

8、曝气机(充氧量90-189中h)、一台恒速曝气机(充氧量189kg／h)。根据水力模型数据，氧化沟沟宽与倒伞直径的最佳比例为倍，沟深与直径的比例约为倍，在此条件下，曝气机可达到最佳的椎流及曝气效果。本工程曝气机叶轮直径D=3500mm，确定氧化沟最佳沟宽：B=、