(完整word版)氧化沟计算设计

问题：比较具有除P 脱氮功能的城市污水二级处理工艺，以50000m ³/d 规模为例，分组按确定工艺完成工艺设计计算，对照两个标准与规范，核算相应指标。

答：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≤≤-+

。 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

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 ） (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%。