(完整版)卡鲁塞尔氧化沟设计计算.doc
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实用文案
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:
=183L/s
3)进水水质:
=220mg/L
COD=300mg/L
SS=300mg/L
-N35mg/L
T-P=4mg/L
T-N=30mg/L
4)出水水质:
20mg/L
COD60mg/L
SS20mg/L
-N8mg/L
T-P1mg/L
T-N20mg/L
5)最不利温度:
T=10
6)污泥停留时间:
=
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,值可用下列公式求得,此公式仅适用于氧化沟。
=0.7
=0.7201.42()
=13.6mg/L
式中—出水中的浓度mg/L
因此,处理水中溶解性为:
20-13.6=6.4mg/L
(2)采用污泥龄20d,则日产泥量据公式
d
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;
---去除的浓度mg/L;
--污泥龄d;
---进水浓度mg/L;
---出水溶解性浓度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:
0.124921=114.22kg/d
即:
TKN中有mg/L用于合成。
需用于氧化的NH3-N=35-7.2-8=19.8mg/L
需用于还原的NO3-N=19.8mg/L
为了保证脱硝效果,可适当放大脱硝-N至20mg/L
(3)一般去除,所产生的碱度(以计)约为1mg碱度/去除1mg进水中碱度为220mg/L。
所需碱度一般为7.1mg碱度/mgNH3-N氧化,还原为硝酸盐;氮所产生碱度3.0mg碱度/mg
N03一N还原。
剩余碱度=220-7.120+3.020+0.1(220-6.4)
=159.36mg/L>100mg/L
(2)硝化区容积计算:
硝化速率为
式中:
---硝化菌的生长率()
---硝化菌的最大生长率()
N---出水中的浓度(mg/L)取15mg/L
---硝化的半速常数
T---温度(取最不利温度10℃)
---氧化沟中溶解氧浓度(mg/L)取2.0mg/L
---氧的半速常数(mg/L)取1.3mg/L
=0.166L/d
故泥龄:
d
采用安全系数为3.0,故设计污泥龄为:
3.06.02=18.06d
原假定污泥龄为20d,则硝化速率为:
d-1
单位基质利用率:
kg/kgMLVSS.d
式中:
---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20000mg/L一40000mg/L(也可采用高达60000mg/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=0.74000=2800mg/L
所需的MLVSS总量=
硝化容积:
m3
水力停留时间:
h
(3)反硝化区容积:
缺氧区设计水温15℃,
反硝化速率:
0.06mgNO3-N/kgMLVSS.d
还原NO3-N的总量=kg
脱氮所需MLVSS=kg
脱氮所需池容:
m3
水力停留时间:
h
(4)氧化沟的总容积:
总水力停留时间:
符合水力停留时间10h~24h之间。
总容积:
m3
(5)氧化沟的尺寸:
氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟,取池深3.5m,宽7m,则氧化沟总长:
。
其中好氧段长度为,缺氧段长度为。
弯道处长度:
则单个直道长:
(取51m)
故氧化沟总池长=51+7+14=72m,总池宽=74=28m(未计池壁厚)。
(6)循环比计算:
根据规范,氧化沟中污水的流速大于0.25m/s,本设计取流速V=0.28m/s
=L/V=269.2/0.28=961s=16min
HRT=10.2h=612min
循环比:
n=HRT/=612/16=38.3
(7)需氧量计算:
采用如下经验公式计算:
式中A—经验系数取0.5;
—去除的BOD,浓度mg/L;
B—经验系数取0.1;
MLSS—混合液悬浮固体浓度mg/L;
—需要硝化的氧量为2015811.2=316.2
其中:
第一项为合成污泥需氧量,第二项为活性污泥内源呼吸需氧量,第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。
经验系数:
A=0.5B=0.1
需要硝化的氧量:
Nr=2015811.210-3=316.2.kg/d
R=0.515811.2(0.19-0.0064)+0.14712.54
+4.6316.2-2.6316.2
=3969kg/d=165.4kg/h
取T=30℃,查表得α=0.8,β=0.9,氧的饱和度=7.63mg/L,=9.17mg/L
采用表面机械曝气时,20℃时脱氧清水的充氧量为:
式中a—经验系数,取0.8;
R—经验系数,取0.9;
P—密度,取1.0;
一20℃时水中溶解氧饱和度9.17mg/L;
一30℃时水中溶解氧饱和度7.63mg/L;
C一混合液中溶解氧浓度大约2~3mg/L,本设计取2mg/L;
T一温度取30℃
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125kgO2/h,每座氧化沟所需数量为n,则取n=3台
(8)回流污泥量:
活性污泥的计算是以固体总量为基础的
由式:
式中:
Q---污水厂设计流量(m³/d)
---回流污泥量(m³/d)
---进水中SS浓度(mg/L)取厌氧池出水浓度150mg/L
---回流污泥中SS浓度(mg/L)取9000mg/L
---氧化沟中活性污泥SS浓度(mg/L)取4000mg/L
回流比:
R=/Q=77%
考虑到回流至厌氧池的污泥回流液浓度=10g/L,则回流比计算为:
100%=
式中:
X---氧化沟中混合液污泥浓度mg/L
---二沉池回流污泥浓度mg/L
回流污泥量:
=RQ=0.6715811.2=10594m³/d
(9)剩余污泥量:
如由池底排除,二沉池排泥浓度为10g/L,则每个氧化沟产泥量为:
(10)进、出水管径:
进水水管控制流速:
V
由得
取v=1.2m/s,则D=0.441m=441mm
取进、出水管径:
D=500mm
校核进出水管流速:
(合格)
(11)出水堰:
根据BLv=
B:
跌水高度L:
堰长v:
水流速度
V=0.28m/s,=0.183m³/s,令B=0.3m
得L=m,取L=2.5m
(12)氧化沟计算草草图如下:
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