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时间:2018-08-27
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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=、
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