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氧化沟设计常识与详解小引：三沟式氧化沟工艺一般适用于多大水量检举 | 2012-4-26 13:27提问者：王伟杰221 © 浏览次数：9次回答共1条今天（12-5-2） 10:22 shuiyuelangyu © | 二级氧化沟设计可以结合水利负荷、BOD负荷、预计的处理率（BOD、脱氮和污泥稳定化等）、 混合悬浮物固体浓度（一般为3000~8000mg/L）和污泥龄等因素合理甲酸一般的经验数据 是污泥负荷为0.05~0.15kg BOD/（MLSS d）,曝气池的容积负荷0.2~0.48kg BOD/m3,而 水力停留时间12~36h和污泥龄10~30d,采用平均进水流浪作为设计流量在氧化沟设计 中除了要考虑传统碳源的去除,还要考虑污水的笑话和污泥的稳定化问题氧化沟一般材建设为环状沟渠形,奇屏迷案可谓圆形和椭圆形或长方形的组合,二沉 池、厌氧区与缺氧区、好氧区可合建也可分建；氧化沟的渠宽、有效水深视占地面积、氧化 沟分组和宝器设备性能等情况而定一般情况下，曝气转刷式，有效水深H=2.6~3.5m，曝 气转盘式，H=3.0~4.5m，表面曝气机，H=4.0~5.0m，当同时配备搅拌设施和鼓风曝气时， 水深和适当加大；氧化沟渠的直线长度不小于12m或不小于水面处渠宽的2倍（不包括奥 贝尔氧化沟） ；氧化沟狂度与曝气器宽度相关；沟渠超高不小于0.5~0.6（表面曝气其设备平 台宜高出设计水面 1.0~1.2m。

至于氧化沟工艺的设计适用水量，因为氧化沟的主要设计参数负荷值与反应器的额温 度废水的性质和浓度有关，同时考虑其处理效率，都比较大目前应用的一般在1.0~4.5 万t/d水量很大到的可以采用多池并联或串联三沟式氧化沟以邯郸三沟式氧化沟的有关 数据为例，以供参考：根据下列数据设计交替时氧化沟（三沟）：Q=99000m3/d （按 3 个系列，一个系列设计 Q1=33000m3/d）；碱度=280mg/L （以 CaCO3 计）；BOD5=130mg/L；氨氮浓度=22mg/L；TN 浓度=42mg/L；SS 浓度=160mg/L；最低温度 10 摄氏度；最高温度 15 摄氏度出水要求如下：BOD5 小于 15mg/L；TSS 浓度小于 20mg/L；氨氮浓度小于2~3mg/L （T=10摄氏度）；TN浓度小于10~12mg/L（T=10摄氏度）；TN浓度小于6~8mg/L（T=25摄氏度）；不设初沉池，处理后的污泥要求适合直接脱水，并要求做到完全硝化；冬天最低水温为 5 摄氏度正文：氧化沟设计常识与详解1．氧化沟的设计计算和反应动力学公式氧化沟所采用的负荷值与反应器的温度、废水的性质和浓度有关。

对某种特定的废水， 氧化沟的负荷一般应通过实验确定，也可以参开同类型的废水处理资料在氧化沟设计中除 了要考虑传统碳源污染问题的去除外，还要考虑污水硝化和污泥稳定化问题1.1氧化沟设计经验参数表 1.1 是不同条件下氧化沟的设计参数汇总，可以作为氧化沟设计的参考由于设计参 数来源与大量的工程实践，所以在采用上述参数是需要参考类似厂家的运行数据氧化沟污 泥负荷一般小于0.1kg BOD5/（kg MLSS・d）,因此其出水水质好，而且运行可靠性和稳定性表 1.1 氧化沟的设计参数汇总参数氧化沟备注热带地区10~20污泥龄/d温带地区20~30依赖是否硝化寒带地区>30热带地区0.2~0.25污泥负荷/[kg BOD5/(kgMLSS • d)]温带地区0.1~0.25寒带地区<0.1水力停留时间/h12~36污泥浓度 MLSS/(mg/L)4000~5000VSS/MLSS0.5~0.8VSS 生物可降解系数 b b0.4~0.65MLVSS 的 BOD5 含量/ (mg/mgMLVSS)0.4~0.65基质去除率常数 k8.35污泥产率系数 Y0.4~0.7内源代谢系数 kd/（d-1）0.035~0.09净VSS产率/（g/gBODu去除）0.25~0.40污泥消化不需要不消化0.8~0.85需氧量/（kg/kg BODu去除）硝化，污泥不稳定化1.0~1.3硝化，污泥稳定化1.41.2动力学设计方法（1）去除有机物① 动力学基础方程 氧化沟内碳源基质去除动力学与活性污泥法的动力学是完全一致 的，对于完全混合系统，在稳定状态下物料平衡式有式（1-01），并根据敌营有式（1-02）。

dS △XY（ ）=（ ）+kX （1-01）dt △t d即，）=Y（DAxt=Y(1-02)t=1-03)则式（5-22）可改写为：xV=Yt0cQ(S0—Se) 1 0 E—1+k 0Dc1-04)式中 Q 处理污水流量，m3/d；V——好氧区有效容积，m3； t——水力停留时间，d；So 进水 BOD5 浓度，kg/ m3；Se 出水 BOD5 浓度，kg/ m3；Y——污泥产率系数，kg VSS/kg BOD5；X——污泥浓度，kg MLSS/m3； kd——内源代谢系数，d-i；d0 污泥龄，d,其值根据处理条件选定c 同样，对于基质而言，在稳态条件下有式中iS― 二卩 C 00 mAx K +ScS微生物最大壁纸增值速率， d-i饱和常数，为卩=0.5卩时的基质浓度，mg/L.mAx从式中（5-25）可以解出：=卩 (mAx）－ kd1-05)卩MAXKSS=或引入k‘，可以得出：Ks(叫+kd)卩一(1/0 +k )mAx c d1-06)S=1k‘ Y(1/0c+kd)cd1-07)② 氧化沟的迟蓉和停留时间 采用式（1-04）可以计算氧化沟的池容在估计整个 系统中总得污泥量时，应该将沉淀池的污泥计算在内。

或者出于安全考虑，也可忽略沉淀池 部分污泥对于大多数活性污泥系统，也由于沉淀池的污泥量所占比例较小，忽略沉淀池污 泥量不会引起问题，并且有得大多参数都是按此方法获得但是，用上述方法处理，对于一 体化氧化沟或三沟氧化沟等会出现较大的问题，一般认为按照污泥龄的定义应该采用前者 这将在后面进行详细讨论氧化沟的停留时间事实上是一个到处参数，由于污泥负荷地，其停留时间总是比标准 活性污泥法的长这是在金水特性有很大波动时的一个很大的优点，使得氧化沟的出水水质变化较小一般氧化沟的停留时间是12〜36h氧化沟的结构和曝气设备可保证流态处于完 全混合状态，帕斯威尔氧化沟和卡鲁塞尔氧化沟的分散数D/(uL)>4 (其中D为丛向分散数； u为氧化沟的平均流速；L为氧化沟的长度)Pasveer建议对于小规模的氧化沟，采用0.083kg BOD5/(kg MLSS・d)负荷和25~30d 污泥龄对于大规模的额污水处理场，由于控制较好，卡鲁塞尔氧化沟可以采用较高的负荷 和较低的污泥龄但是在不同的场合必须认真考虑，以免影响污泥脱水性能2)硝化反应 Wuhrmann、Eckenfelder 等人对影响活性污泥硝化过程的因素进行了 研究，下面简单介绍其主要成果。

氨氮的硝化反应涉及到亚硝化毛杆菌和硝化杆菌两种不同 的硝化细菌从化学计量学角度， 1.0kg 氨氮硝化需要 4.6kg 氧气实际生产中的数据较小，为 3.9〜4.3kg O2/kg N这是因为一部分用于细菌合成，并且硝化细菌可以从污水中的二氧化碳 和重碳酸盐中获得一部分氧由于上述反应产生氢分子，所以会消耗碱度，每氧化1mg氨 氮消耗7.14mg/L碱度从文献可知，氧化1.0mg BOD5产生0.3mg/L的碱度硝化细菌是严 格好氧自养型微生物，它们利用氨氮作为产能代谢反应物，其生长比一般去除有机物的异养 型微生物缓慢，对环境条件敏感硝化菌的产率系数为0.08g/gNH3-N去除，异养微生物的产3 去除率系数大约是 0.50.08g/g BOD 去除由于污水中氨氮浓度较低，因此对于氧化沟中硝化细菌 去除的实际比例一般只有1%〜2%据报道，硝化反应的温度范围是5〜45°C, 25〜32°C为最佳温度范围，最佳的pH范围是 7.8〜9.2.虽然消化过程也可以在地溶解氧的条件下发生，但硝化菌的生长速率较低为了避 免反应过程中受氧的限制，反应池中的溶解氧最好控制在3~4mg/L0温度对生长速率的影响 公式可以用阿累尼乌斯公式表示，温度常数取1.12 (5〜20C)。

即使存在很少的毒性物质， 也可能抑制硝化菌，因此，对于工业废水，污泥龄0的确定需要进行实验研究；而对于城 c市污水，如果没有特殊的抑制物质，可以采用表1.2中的参数表 1.2 硝化工艺在不同温度下采用的污泥龄污水温度/C完全硝化的0c/d污水温度/C完全硝化的0c/d512156.5109.5203.5在寒冷季节水温低于10C，如果0小于10d，则硝化反应一般进行较差当0大于10d， cc 只要氧化沟的曝气能力满足总的氧化需求，并且保持较高的溶解氧，则都可以取得很好的消 化率，这也是对于脱氮的基本保证在欧洲国家(如荷兰)笑话负荷一般选在0.05〜0.10kg BOD5/kg MLSS，硝化速率大约为1.6mg NH3-N/(g VSS・d)(温度约在10°C)应该注意的 是，对于生物脱氮工艺要同时充分满足碳源和硝化需氧量因为硝化是脱氮的前提，所以在 任何时候，首先要保证硝化条件得到满足3) 污泥稳定性 在氧化沟设计中考虑的第二个因素是污泥的稳定性问题从理论上 讲，氧化沟的污泥龄的选取应该使得所有的挥发性固体通过内源呼吸全部被降解无论是厌 氧消化还是好氧消化，如果反应时间足够长，细胞讲解过程中有 23%的残余物为不可生物 降解物质。

已知泥产率(Y, kg VSS/kg BOD5)和去除BOD5的量(Sr)o则每天VSS的产 量为YS，其中科生物降解部分的量是0.77 YS如果系统重科生物降解部分的固体物质是人X (人为VSS可生物降解系数)，内源代谢常数kd，则在稳定状态下有0.77YSr=kd；bXX=0.77YS rkd人1-08)1-09)从而按照污泥龄定义得X 0.770 c = =YS k /r d b温度将影响到人和kd的数值，并且kd值与污水性质有关Adams和Eckenfelder给输 了混合液中VSS可以生物降解部分的比值人的计算公式(1-11),对于氧化沟其数值一般在 0.3~0.5 之间YS + k X — J(YS + k X)2 - 4k X(0.77YS ) j = r d rd d r (1-11)b 2 k Xd式中X——系数中的平均VSS，kg,如果采用的是MLSS，则要换算；Sr——去除的基质，kg/d由上述的公式可以计算出污泥负荷比(F/M)1-12)F S k / =—r — d b—M X 0.77Y式(1-09)和式(1-10)是考虑污泥稳定问题，对氧化沟污泥龄和有机负荷的计算公式， 是只从污泥稳定化校对出污泥龄和负荷要求。

五一温度对上述公式中的参数Y、kd的影响是 d 十分重要的，这可以通过表1.1和表1.2中数据算出来。