卡鲁塞尔氧化沟设计计算

卡罗塞尔氧化沟

.1设计参数

1) 氧化沟座数：1座

2) 氧化沟设计流量：max Q =183 L/s

3) 进水水质：5BOD =220 mg/L

COD=300 mg/L

SS=300 mg/L

3NH -N ≤35 mg/L

T-P=4 mg/L

T-N=30 mg/L

4) 出水水质：5BOD ≤20 mg/L

COD ≤60 mg/L

SS ≤20 mg/L

3NH -N ≤8 mg/L

T-P ≤1 mg/L

T-N ≤20 mg/L

5) 最不利温度：T= 100C

6) 污泥停留时间：d Q c =

7) MLSS=

8) f=

9) 反应池中的溶解氧浓度：

10) 氧的半速常数：

11) 污泥负荷：

12) 水流速：

.2计算

.2.1碱度平衡计算

（1）由于设计的出水BOD ，为20mg/L ，处理水中非溶解性5BOD ,值可用下列公

式求得，此公式仅适用于氧化沟。

f BOD 5 = 0.7)e 1(42.15-0.23e ⨯-⨯⨯⨯C

= 0.7 ⨯ 20 ⨯1.42 (5-0.23e 1⨯-)

=13.6 m g / L

式中 e C —出水中5BOD 的浓度 mg/L

因此，处理水中溶解性 5BOD 为: 20-13.6=6.4 mg/L

（2）采用污泥龄20d ，则日产泥量据公式

/921kg = d

式中 Q —氧化沟设计流量 m ³/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；

t L ---)(e 0L L -去除的5BOD 浓度 mg/L ；

m t --污泥龄 d ；

0L ---进水5BOD 浓度 mg/L ；

e L ---出水溶解性5BOD 浓度 mg/L ；

一般情况下，设其中有12.4％为氮，近似等于TKN 中用于合成部分为： 0.124⨯921=114.22 kg/d

即：TKN 中有2.72

.158********.114=⨯mg/L 用于合成。 需用于氧化的NH 3-N =35-7.2-8=19.8 mg/L

需用于还原的NO 3-N =19.8mg/L

为了保证脱硝效果，可适当放大脱硝 3NH -N 至20 mg/L

( 3 ) 一般去除5BOD ，所产生的碱度( 以3a CO C 计)约为 1 mg 碱度/ 去除1mg 5BOD 进水中碱度为220 mg / L 。 所需碱度一般为7.1mg 碱度/mg NH3-N 氧化，还原为硝酸盐; 氮所产生碱度3.0mg 碱度/ mg

）

（）（2006.0110004.6-220246060183.06.01t ⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+m bt aQL

N03一N 还原。

剩余碱度= 220-7.1 ⨯20+ 3.0⨯20 + 0.1⨯（220-6.4）

=159.36 mg / L > 100 mg / L

（2）硝化区容积计算：

硝化速率为

N

N N K N T n n n +=+=-158.1051.0max n max 10)()(μμμ ()[]⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯=--22158.105.015098.021047.0O K O N N e

O T T 式中： n μ---硝化菌的生长率（1d -）

max )(n μ---硝化菌的最大生长率（1d -）

N---出水中N NH -+4

的浓度（mg/L ）取15 mg/L n K ---硝化的半速常数

T---温度（取最不利温度10℃）

2O ---氧化沟中溶解氧浓度（mg/L ）取2.0 mg/L

2Ko ---氧的半速常数（mg/L ）取1.3 mg/L

()[]

⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯=-⨯-23.12108847.0158.11005.01510098.0e n μ =0.166 L/d 故泥龄：02.6166

.011

===n w t μ d 采用安全系数为3.0，故设计污泥龄为：3.0⨯6.02=18.06 d

原假定污泥龄为20d ，则硝化速率为：

05.020

1==

n μd -1 单位基质利用率： 22.05

.006.005.0=+=+=a b

u n μkg 5BOD /kgMLVSS.d

式中：

n μ---硝化速率1/d ;

a---污泥增长系数一般为 0.5~0.7，取0.6；

b---污泥自身氧化率，一般为0.04~0.1， 取0.05(1/d) ;

活性污泥浓度 MLSS 一般为20000 mg/L 一 40000mg/L (也可采用高达 60000 mg/L) ，这里取MLSS =40000mg/L ，在一般情况下， MLVSS ( 混合液可挥发性悬浮固体浓度) 与 MLSS 的比值是比较的固定的， 在0.75左右。在这里取 0.7.

故 MLVSS=f×MLSS=0.7⨯4000=2800 mg/L

所需的MLVSS 总量=

kg 131951000

22.02.15811)4.6190(=⨯⨯- 硝化容积：5.471210002800

13195=⨯==MLVSS MLSS V n m 3 水力停留时间：15.7242.158115.4712=⨯=n t h

（3）反硝化区容积：

缺氧区设计水温15℃，

反硝化速率：0.06mg NO 3-N/kgMLVSS.d 还原NO 3-N 的总量=

22.316158111000

20=⨯kg 脱氮所需MLVSS=3.527006

.022.316=kg 脱氮所需池容：25.18828

23.5270==。dn V m 3 水力停留时间：3242.1581125.1882=⨯=dn t h （4）氧化沟的总容积：

总水力停留时间：

h 2.1032.7=+=+=dn n t t t

符合水力停留时间10h~24h 之间。

总容积：

7.65942.18825.4712=+=+=dn n V V V m 3

（5）氧化沟的尺寸：