奥贝尔氧化沟计算说明书

氧化沟

奥贝尔氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有机械曝气和推进装置，近年来也有采用局部区域鼓风曝气外加水下推进器的运行方式。池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道的混合液单向流动。通过曝气或搅拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流速，使活性污泥呈悬浮状态，在这样的廊道流速下，混合液在5—15min完成一次循环，而廊道量的混合液可以稀释进水20—30倍，廊道中水流虽呈推流式，但过程动力学接近完全混合反应池。当污水离开曝气区后，溶解氧浓度降低，有可能发生反硝化反应。

大多数情况下，氧化沟系统需要二沉池，但有些场合可以在廊道进行沉淀以完成泥水分离过程。

1、氧化沟类型选择

本工艺所采用的Orbal氧化沟具有如下工艺特点：

1)采用转碟曝气，混合效率较高，水流在沟的速度最高可达0．6～0．7m／s，水流快速地在外沟道进行有氧、无氧交换，同时进行有机物的氧化降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。中沟与沟中污水的有机物进一步得到去除降解。出水水质好。

2)供氧量的调节，可以通过改变转碟的旋转方向、转速、浸水深度和转碟安装个数等多种手段来调节工艺系统的供氧能力，使沟溶解氧值保持在最佳值，使系统稳定、经济、可靠地运行。

3)污水进入氧化沟。具有推流式和完全混合式两种流态的优点，出水水质稳定。对于每个沟道来讲，混合液的流态基本上为完全混合式，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量。高浓度的冲击负荷能力强；对于3个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为推流式。有着不同的溶解浓度和污泥负荷，兼有多沟道串联的特征，难降解有机物去除率高。并可减少污泥膨胀现象的发生。

4)椭圆形沟平面布置有利于利用水流惯性，节约推动水流的能耗。在曝气过程中。串联的沟道水流形成典型的溶解氧浓度变化O ～1～2(mg ／L)，因而自动控制了系统的生物脱氮过程。外沟溶解氧平均值很低。氧的传递作用在亏氧条件下进行，具有较高的效率，因而起到节能的作用。

5)污泥龄较长，使污泥量较少并趋于好氧稳定，从而简化工艺流程，管理方便其中，采用人工加药后进行机械搅拌。

2、 设计泥龄

与其他氧化沟一样，由于点源曝气，氧化沟中存在缺氧区域，在奥贝尔氧化沟的外沟，更由于亏氧，缺氧区更大，因此当只要求硝化时，泥龄应取10d ，再加上除磷要求的厌氧区，反硝化泥龄由公式确定

N 0=N-0.05(S 0-S e )-N e =15-0.05(150-20)-5=3.5mg/L

K de =N 0/S 0=3.5/150=0.023

查表近似得Vd/v=cd θ/c θ=0.17

总泥龄为θc=10/(1-0.17)=12.1d

其中缺氧泥龄为cd θ=co c θθ-=2.1d

3、 计算污泥产率系数Y

T 取10℃，k=0.9

Y =k ［0.75+0.600S X -()()

()1515072

.117.01072.175.017.017.01--⨯+-⨯⨯⨯-T T c T c θθ］ = 0.9［0.75+0.6150

250-()()

()151********.11.1217.01072.11.1275.017.017.01--⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯-T ］ =1.65K g S S /K g B O D

核算污泥负荷

Ls=)(00Se S cY S -θ=)

20150(07.11.12150-⨯=0.09Kgbod/(KgMLss.d) 4、污泥浓度

污泥浓度取X=4g/L

5、 氧化沟容积

分为4座氧化沟，则每格Q=100000/4=250m ³/h

V=

()X Se S QcY 1000240-=()41000201501.1225024⨯-⨯⨯⨯=2359.5m 3

取2360m 3。

水力停留时间T=V/Q=2360/24000=0.984d

6、 沟形设计

全长设4座氧化沟，M=4，每座容积为

Vi=V/2=2360/2=1180m3

设水深H=4m，每座氧化沟面积为

Fi=Vi/H=1180/4=295m3，

L取28m，则B=10.54m ,B取11m。

根据要求，对脱氮要求高，氧化沟首先应满足脱氮要求，除磷可在氧化沟前增设厌氧池，因此，氧化沟应按A/O生物脱氮模式设计计算，同时，为了使氧化沟宽度比较接近于二沉池，氧化沟形状宜采用棒形。

设沟宽；外沟、沟各B=2.0m，沟深H=4m

中心岛宽度；1m 两头圆弧形半径r=0.5m 隔墙宽d=0.2m

由此可得氧化沟外沟外侧圆弧半径为

R=3B+r+2d=6.0+0.5+0.4=6.9m

外沟圆弧段面积S1=π(6.92-4.92)=74.2m2

中沟圆弧段面积S2=π（4.22-2.72）=32.5m2

沟圆弧段面积S3=π（2.52-0.52）=18.8m2

圆弧段总面积F1=74.2+32.5+18.8=125.5m2

直线段面积

F2=Fi-F1=295-125.5=169.5m2

直线段长；L2=F2/6B=169.5/12=14.2m

各沟总面积；

F外=74.2+2×2.0×14.2=131m2

F中=32.5+2×2.0×14.2=89.3m2

F=18.8+2×2.0×14.2=75.6m2

三沟容积（面积）之比为；

V外：V中：V=44.3% ：30.2% ：25.5%

与要求的比例接近，可行.

7、计算需氧量和脱氮

计算需氧量O2=O cS t+4.57N ht

去除含碳有机物单位耗氧量Oc是泥龄和水温的函数，计算时应取可能发生的最大值，因此要按低水温和高水温两种工况进行计算，并取二者中的大者作为依据，低水温的工况是T=10℃和θc=10d，高水温的工况是T=30℃，但泥龄不能再用10d，因为水温增高硝化所需泥龄缩短，T=30℃时硝化泥龄不到2d，为安全计算，取θc=4d

按T=30℃，θc=4d计算Oc，查表可得两种工况下的Oc值

T=10℃和θc=10d时Oc=1.04KgO2/KgBOD

T=30℃和θc=4d 时Oc=1.07KgO2/KgBOD

取Oc=1.07KgO2/KgBOD

BOD去除St可按公式St=fc·Qa ·(S0-Se)·10-3(Kg/d)

查表，取BOD负荷波动系数fc=1.2

St=1.2×240000×（150-20）×10-3=37440Kg/d

需硝化的氨氮量按公式

N ht=24Q[Nk-0.05(S0-Se)-Nhe+5]·10-3(Kgd)

N ht=24×10000[15-0.05(150-20)-5+5]·10-3

=2040KgN/d=85KgN/h