接触氧化池设计参数

各种工艺设计参数
一、接触氧化池
1、容积负荷
表1 各种处理方法的比较
2、生物膜重量
氧化池中生物膜重量一般为6200～14000 mg/l，呈悬浮状微生物的（活性污泥）一般只有200～300 mg/l，因此可以粗略的以生物膜重量表示生物接触氧化法的微生物数量。

城市污水中生物膜重量为12000～14000 mg/l。

3、填料
（1）填料特性比较
表2 填料特性比较
（2）填料容积V有效
V有效=Q(C0-C1) /I·1000
式中Q——处理水量（m3/d）
C0——进水BOD浓度（mg/L）
C1——出水BOD浓度（mg/L）
I——BOD容积负荷（m3）4、停留时间
（1）弗鲁因德利希吸附式
Q(C0-C1)/V=2.44C11.98
式中Q——处理水量（m3/d）
C0——进水BOD浓度（mg/L）
C1——出水BOD浓度（mg/L）
V——填料容积（m3）
（2）停留时间
T=24V/Q=24 (C0-C1)/ 2.44C11.98
5、池体高度
一般的氧化池填料高度为3m，底部的布水布气层高度为0.6～0.7m，顶部的稳定水层高度为0.5～0.6m，所以总池高度一般为4.5～5.0m。

6、供气量
（1）需氧量（R）：生物膜的需氧量（R）包括合成用氧量和内源呼吸用氧量两部分。

即：
R=a＇·△BOD+ b＇·P
式中R——生物膜的需氧量（kg/h）
△BOD——单位时间内去除的BOD量（kg/h）
P——活性生物膜数量（kg）
a＇、b＇——系数
从等当量的化学反应来看，每去除1kg BOD需要1kg O2。

但实际是随着负荷的变化而变化的。

例如，在普通生物滤池法中，污泥负荷低，泥龄长，氧化反应进行的比较彻底，去除1kg BOD的需氧量可大于1kg，系数a＇通常为1.46左右；在生物接触氧化法中，污泥负荷高，生物膜更新快，泥龄较短，有一部分BOD物质未被氧化就排出系统，因此去除1kg BOD的需氧量往往低于1kg，系数a＇
通常小于1。

根据实验测定，用于生物膜内源呼吸的氧量为0.3mg/m2·h左右，按照填料的比表面积和生物膜的干重（kg/ m3）可推算系数b＇，在普通生物滤池中b＇=0.18。

（2）供氧量（Q s）：供氧量Q s取决于需氧量（R）和曝气装置氧的总转移系数K L0，当缺乏K L0资料时，建议按下式计算Q s：Q s=R·K/αβγ
式中K为需氧量不均匀系数。

在实际运转系统中水量与水质是变化的，这样也就形成了需氧量的不均匀性，水量与水质高负荷时的需氧量往往比平均负荷时要高出很多。

在确定供气系统时必须按最大需氧量考虑才能取得预期效果。

K值按排水制度、工艺生产等实测确定。

α为氧的水质转移系数；β为饱和溶解氧修正系数。

α、β值视处理水水质而异。

经实验测定，生活污水的α值为0.8，β值为0.9～0.95；工业废水，如印染废水的α值只有0.35～0.5，β值为0.78。

γ为不同温度时的充氧系数，其值可由表3查得。

表3 不同温度及溶解氧时的充氧系数γ值
（3）供气量（W）：计算出来的供氧量还需换算成空气量（W）W= Q s/ ρ·C（m3/h）
式中ρ——氧气的容重，在20℃标准状态下，ρ=1.429kg/ m3；
C——氧气在空气中所占的体积比，标准状态下C=0.2093。

根据上式所计算出的供气量应作压力、温度和水深的修正，后两项影响较小，略去不计，则可按下式折算成为所需标准状态下的空气量（W标）
W标=(1+P)1/2·W（m3/h）
式中P—空气的表压（kg/cm2），根据该式计算而得的空气量，即为供气系统的供气量。

标准状态下空气中含氧量(O)为0.27kg/N·m3，需氧量为R，空气利用率为ε，则标准状态下供气量Q s=R/ε·O。

二、竖流沉淀池
1、不同BOD负荷时污泥产生量
表4不同BOD负荷时污泥产生量的实验结果
2、竖流沉淀池从下到上依次分为：污泥斗（下底直径一般为0.3～0.5m，倾角一般为50°～60°）、缓冲层（0.3～0.6m）、沉淀澄清区、溢流区（0.2～0.4m）、保护层（超高部分）。

3、澄清区
计算澄清区面积的公式为：
F=Q/μ
式中F——澄清区面积（m2）
Q——最大污水流量（m3/h）
μ——上升流速（mm/s）或表面负荷（m3/ m2·h）上升流速由污水水质、混合液浓度和污泥沉降性能决定的。

例如，生活污水有一定的无机物，上升流速可采用稍高值；某些工业废水的污泥由溶解状化学物质合成的，质轻灰分多，上升流速宜稍低。

混合液浓度高时，上升流速宜稍低，反之亦然。

国外生物处理系统的二次沉淀池，上升流速差别较大，一般在0.2～0.8mm/s之间。

国内设计的二次沉淀池上升流速多在0.3～0.5mm/s之间，沉淀时间常采用1.5～2.0h，一般为1.5h。

生物接触氧化法二次沉淀池的工作情况有其特殊性，进水中悬浮物（污泥）浓度较低，一般为200～300mg/L，质轻呈絮片状，沉降性能不如
活性污泥。

但是，目前尚缺乏沉淀试验与实测资料，在设计时，往往仍然参考上述活性污泥法的数据。

①澄清区水深h2计算如下：
h2=Q·t / F
式中Q——处理水量（m3/h）
t——沉淀时间（h）
F——澄清区面积（m2）
②澄清区水深H(m)还可按下式计算：
h2=μ×t×3.6
式中μ——上升流速（mm/s）
t——沉淀时间（h）
4、中心管、喇叭口及反射板
设置反射板，中心管流速V0采用0.03m/s，则中心管有效截面积为：
f2=q / V0
中心管直径为：
d0=(4 f2/π)1/2
喇叭口直径为：
d1=1.35 d0
反射板直径为：
d2=1.3 d1
中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度为：
h3= q / V1πd1
V1取0.02m/s。

5、沉淀部分
沉淀区高度h2=μ×t×3.6
沉淀区有效断面积f1=Q/μ
沉淀区总面积F= f1+ f2
沉淀池直径D=(4F/π)1/2
验算：3 h2＞D 才符合要求。

6、污泥斗
污泥斗呈圆截锥体形，倾角α采用50°～60°，下底直径(D1)采用0.3～0.5m，则污泥斗高度为：
h5=（D/2- D1/2）×tgα
污泥斗容积为：
W=π×h5×(R2+R·r+r2) / 3
7、沉淀池总高度：保护层高度(h0)、溢流区高度(h1)、沉淀区高度(h2)、中心管喇叭口与反射板之间的高度(h3)、缓冲层高度(h4)、污泥斗高度(h5)
H= h0+ h1+ h2+ h3+ h4 + h5
三、上向流斜板沉淀池
（1）池表面积(m2)：f=L×B，L(m)为池长，B(m)为池宽。

（2）表面负荷(m3/ m2·h)：q＇=q / f，其中q（m3/ h）为流量。

（3）斜板数目(块)：n=[(L-b·sin30°)×sin60°/ P+1] ×B/a，其中a (m)为板长，b (m)为板宽，硬聚氯乙烯塑料板每块a×b=1.4×0.8m2；P为斜板放置间距，一般为50～150mm，采用100mm者为多；该公式设置斜板倾角θ为60°，一般为50°～60°。

（4）水流通过斜板的上升流速(mm/s)：V=q/(a×P×n×sin60°)，国内运转实际证明，上升流速V宜控制在1～1.2mm/s。

（5）斜板总面积(m2)：A1=n×a×b×cos60°
（6）沉降流速(mm/s)：V S=q/ A1
（7）斜板部分停留时间(min)：T1= b/ V
（8）沉淀池直部高度（H）：
配水区高度H1=1.0m（包括斜板支架的有效高度）
斜板高度H2=b×sin60°=0.8×0.866=0.7m
清水区高度H3=0.6m
保护高度H4=0.5m
直部总高H= H1+ H2+ H3+ H4=2.8m
（9）澄清部分容积(m3)：W=B×L×(H1+H3)
（10）澄清部分停留时间(min)：T2=W/q
（11）斜板雷诺数Re=43.3PV。

Re小于2000为层流，大于2000则出现稳流，在斜板沉淀池中，Re可降到500以下，处于层流状态，对沉降创造了有利条件。