氧化沟设计

目
氧化沟容积 去除有机物及硝化所需容积：
V1
YQ(L0 Le )c
X v 1 Kdc
m3
反硝化所需容积：V2
WN X V qdnt
m3
氧化沟总容积：V=V1 V2 m3
L0, Le 进出水 BOD5 浓 度， mg / L Lr —去除的 BOD5 浓度， mg / L, Lr L0 Le Y—污泥产率系数
Le ---出水溶解性 BOD5 浓度 mg/L；
设其中有 12.4％为氮，近似等于 TKN 中用于合成部分为： 0.124 257.4=31.9kg/d
此外，当氧化沟处理出水有氨氮指标的要求时，一般不需增加很多投 资和运行费用，而其他处理方法则不同，由此可显示出氧化沟的优越性。
5)污泥产量少，污泥性质稳定 由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达 20—30d，污泥在沟内得到了好氧稳 定，污泥生产量也较少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且 便于管理。 6)能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力 氧化沟内其水力停留时间和污泥龄较长，沟中水流不断循环等特点，对进水 水量水质的变化有较大的适应性，能承受冲击负荷而不致影响处理性能。当处理 高浓度工业废水时，进水能受到很大的稀释，对活性污泥细菌的抑制作用能减弱。 二 设计原则 1.目前采用较多的氧化沟形式有 Carrousel 型氧化沟和三沟式 Orbal 型氧化沟， 其工艺均按推流式普通活性污泥法计算。本设计采用 Carrousel 型氧化沟。 2.污泥龄（ c ）根据去除对象的不同选择。参见表 2-1 3.充氧的曝气设备与水深 采用转刷曝气器时，水深为 2.5~3m；采用曝气转盘 曝气时，水深为 3.5m；采用垂直轴表面曝气器时，水深为 4~4.5m。
考来自百度文库污泥稳定化，取污泥产率系数 Y=0.48，污泥龄 c =20d；污泥浓度
X=4000mg MLSS/ L ，XV 0.7 X 2800 mgMLVSS / L ，内源代谢系数（污泥自身
氧化率) K d =0.05 d 1 ,取污泥脱氮率 qdn(20) 0.05 kg(NO3 N ) /(kgMLSS d ) 。 4.2 设计计算 1）设计流量及水质要求
氧化沟的这种特征，使沟渠中相继进行硝化和反硝化的过程，达到脱氮的效 果，同时使出水中活性污泥具有良好的沉降性能。
3. 工艺方面的特征 1）工艺流程简单，构筑物少，运行方便，简化了剩余污泥的后处理工艺。 由于活性污泥在系统中的停留时间很长，排出的剩余污泥已得到高度稳定，
3
因此只需进行浓缩和脱水处理，而不需要进行厌氧硝化处理，从而省去了污泥消 化池。通过采用一定形式的氧化沟系统，还可将二沉池与曝气池合建，省去了二 沉池和污泥回流系统，从而使处理流程更为简单。
2
一 概述
氧化沟是活性污泥法的一种改型，其曝气池呈封闭的沟渠型，也可以是长 方形、圆形等。污水和活性污泥的混合液在其中进行不断的循环流动，因此又被 称为“环形曝气池”，“无终端的曝气系统”。
在氧化沟系统中，通过转刷（转盘或其他曝气设备），使泥水混合物在环状 的渠内循环流动，依靠转刷推动废水混合液流动并进行曝气 。混合液通过转刷 后，DO 浓度提高，在渠内流动过程中又逐渐降低。通过设置进水与出水位置、 污泥回流位置、曝气设备位置可以使氧化沟完成硝化和反硝化功能。如主要去除 BOD5 或进行硝化，进水点通常设置在靠近转刷的位置（上游），出水点设在进 水点上。
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4.氧化沟的设计需氧量： OD =去除有机物需氧量+氨氮硝化需氧量-反硝化释放
氧量-排放剩余污泥氧当量 表 2-1
氧化沟设计参数
项目
数值
污泥负荷率 Ns
kgBOD
kgMLSS d
水力停留时间
0.03~0.10 10 ~ 30
污泥浓度 X mgMLSS L
2000~5000
污泥回流比 R % 污泥龄c d
30.5
5
2）污泥龄 设计的出水 BOD5 为 10 mg/L，则出水中溶解性：
BOD5 ＝10-0.7×10×1.42×（1－e-0.23×5）=3.2 mg/L 采用污泥龄 20d，则日产泥量为：
aQS r 0.6 9552 .6 (102 3.2) 257 .4 kg/d 1 btm 1000 (1 0.06 20)
氧化沟设计说明书
院 系： 地球与环境学院 专业班级： 环境工程 10-1 班 学 号： 2010300877 学生姓名： 王 海 迪 指导教师： 葛 建 华
2013 年 12 月 20 日
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目录
一 概述.......................................................................................................................3 二 设计原则..............................................................................................4 三 计算公式..............................................................................................5 四 氧化沟计算..........................................................................................6 4.1 参数的选取..........................................................................................6 4.2 设计计算..............................................................................................6 1)设计流量与计算要求.............................................................................6 2)污泥龄.....................................................................................................7 3）碱度平衡计算......................................................................................7 4)硝化容积.................................................................................................8 5)反硝化容积.............................................................................................9 6)氧化沟尺寸.............................................................................................9 7)污泥负荷校核.........................................................................................9 8)出水堰...................................................................................................10 9)需氧量...................................................................................................10 10)回流污泥量及剩余污泥量.................................................................11 五 教师评语............................................................................................12
2）曝气设备和构造形式的多样化、运行灵活 常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气和射流曝气等。不同的构造形式和 运行方式，多种多样的构造形式赋予了氧化沟灵活的运行方式，使它能结合其他 的工艺单元，满足不同的出水水质要求。 3）处理效果稳定、出水水质好，并可实现脱氨 就脱氮效果而言，一般的氧化沟能使污水中的氨氮达到 95%~99％的硝化程 度，设计恰当、运行良好的氧化沟可以实现脱氮。 4)基建投资省、运行费用低 当处理厂的规模较小时，其运行费用也较省。如处理规模 3785m3／d 时， 其年运行费用为传统活性污泥法的 77％，为接触氧化法的 66％。
50~100
取值范值 4~48d
去除
BOD
时，
5
c
=5~8d。污泥产率系数
Y=0.6；要求去除有机碳氧化和氨的硝化
时c 10~20d，Y=0.5~0.55；去除 BOD5
加脱氮时c 30d，Y=0.48
三 计算公式 氧化沟设计计算主要内容及公式见表 3-1
表 3-1 氧化沟计算公式表
项
公
式
符号说明
化沟是一个完全混合曝气池，其中的浓度变化极小，甚至可以忽略不计，进水将 迅速得到稀释，因此它具有较强的抗冲击负荷能力；
如果着眼于氧化沟中的某一段，即以较短的时间间隔为观察基础，就可以发 现沿沟长存在着溶解氧浓度的变化，在曝气器下游溶解氧浓度较高，但随着与曝 气器距离的增加，溶解氧浓度将不断降低，呈现出由好氧区——缺氧区——好氧 区——缺氧区——……的交替变化。
设计处理流量 4500 m3/d 系数 1.22 Qd =5490 m3 / d
污水流量变化系数 KZ =
2.72 Q 1.08
d
1.74
Qmax 9552.6 m3 / d
项目 COD mg/L BOD5 =Se mg/L
进水水质 180 102
出水水质 50 10
6
SS
mg/L
304
10
NH3-N mg/L
氧化沟的特征: 1. 水流混合特征
在环形沟渠中完成一个循环约需 1~30min。由于此工艺的水力停留时间 为 10—40h，因此可知污水在其整个停留时间内要完成 20—120 个不等的循环， 这就赋予了氧化沟一种独特的水流特征，即氧化沟兼有完全混合式和推流式的特 点。
2. 水力混合特征 如果着眼于整个氧化沟，并以较长的时间间隔为观察基础，可以认为氧
式中 Q—氧化沟设计流量 m³/s； a---污泥增长系数，一般为 0.5~0.7，这里取 0.6； b---污泥自身氧化率，一般为 0.04~0.1，这里取 0.06；
S r ---去除的 BOD5 浓度 mg/L； S r = L0 - Le
tm --污泥龄 d；
L0 ---进水 BOD5 浓度 mg/L；
)
X
1Q
X
eQ
kg干污泥/ d
X
R
100 % %
XR X
mMLSS/L X V 混合液挥发性污泥 浓度， mgMLVSS/ L K d —污泥自身氧化率 WN 去除的硝酸盐氮量 a ' , b' , c ' 分别为 BO D5 ，
四 氧化沟的计算 4.1 参数的选取
NH 3 N 和活性污泥的氧 当量，其数值分别为 1.47 4.6 和 1.42
污泥负荷
Ns
Q(L0 Le ) VXV
k gBOD5
/(kgMLSS)
Q—污水设计流量，m3 / d
5
需氧量 曝气时间 剩余污泥量 污泥回流比
OD a'QLr b' N r b' N D c'WX kgO2 / h c 污泥龄，d
X—混合液污泥浓度，
tV h Q
W' X
f
YQLr (1 Kdc