北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设计.docx

北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设北方某污水厂卡鲁塞尔氧化沟系统的设 计计泥水混合液由选择池进入厌氧池[1]，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌可将溶解性 BOD 转化成低分子发酵产物，聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵物，并将其运送到细胞内、同化成细胞内碳源存储物、所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力，吸收、存储超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，最终通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去一般污水在厌氧段停留—就可以使磷的释放达约 80％，此后磷的释放将会很缓慢，因此本工程设计厌氧停留时间为 h厌氧池工艺尺寸：L×B×H=××,超高设计选择池与厌氧池合建以动力学计算方法为主，并用污泥龄法(德国目前使用的 ATV 标准中的计算公式)及污泥负荷法校核缺氧区容积 V2=脱硝需要的污泥量(VX)dn／混合液中ρ[MLVSS]需要去除的氮量△N 为：△N=ρ(NO)-ρ(Ne)-△X×ψN=／L式中：ρ(NO)，ρ(Ne)——进、出水总氮的质量浓度，mg／L；△X——生物污泥产量，△X=Q×△S×[Y/=[NO3-N]／[kg[MLVSS]·d]；由此计算出缺氧区的容积 V2=dn/ρ[MLVSS]=3，水力停留时间 t2=V2／Q=；则氧化沟好氧区加缺氧区之和 V 总=V1+V2=3，水力停留时间 t=V 总／Q=。

前置反硝化区容积 V3 按完成 20％反硝化和取 40min 除磷所需容积计算，即 V3=1467 m3，占氧化沟池容的 16％，水力停留时间 t3= h内回流比取 100％-400％氧化沟总池容为 9203m3，水力停留时间 t= h，污泥负荷= kg[BOD]／[kg[VSS]·d]由德国目前使用的 ATV 标准中的计算公式可知剩余污泥产率[3](每去除 1kgBOD 产生的剩余污泥量)取决于曝气池进水 SS 与 BOD 的质量比、水温、污泥泥龄等因素：污泥产率系数 Y=K×[m(SS)／m(DOD)+1]—(××θcX×)／(1+θc×(T-15)）=[SS]／[kg(BOD]·d]其中修正系数 K 取，θc=18dρ(MISS)=4000mg／L，T=10℃，则 V=24×Q×θc×Y×△S／ρ(MLSS)=9371m3，水力停留时间 t=(包括缺氧区)污泥负荷=[BOD]／[ks[VSS]·d]，在(BOD)／[kg[VSS]·d]范围内由污泥龄法计算出的污泥负荷与动力学计算方法基本一致，故此设计合理在氧化沟系统中，考虑以下几个过程的需氧量[4]：总需氧量(D)=氧化有机物需氧+细胞内源呼吸需氧+硝化过程需氧—脱氮过程产氧计算得出需氧量 AOR=205kg／h，利用下列公式转化为标准状态需氧量(SOR)。

SOR=AOR×Cs(20)／[α×β×ρ×Cs(T)-C×(T-20)]式中：α——不同污水的氧转移速率参数，对生活污水取值，取；β——不同污水的饱和溶解氧参数，对生活污水取值，取；ρ——大气压修正参数，海拔 1100m 时大气压为88300Pa；(ρ=88300／=)Cs(T)——温度 T 时饱和溶解氧计算得出 SOR=358Kg[O2]／h曝气机动力效率取：[O2]／kW；需配置功率数(N)=358/=3、 设备选型及说明选择池及厌氧池为满足选择池内污水与二沉池回流污泥快速混合的需求，设计搅拌功串密度为 13W／m3(一般在 10-15W／m3)采用 2 台型号为 GQT015×325(功率=)的潜水高速推进器，有效搅拌混合和防止颗粒状杂物在池壁或池底沉积在选择池中还配置有型号为 L3100 的全不锈钢污泥分配槽，调节范围 20％-100％(以 20％为一档)，采用手动控制方式厌氧池为防止污泥沉降及保证≥／s 的流速，设汁搅拌功率密度为／m3(一般在／m3)，采用 2 台 GOT040×480(功率=)的潜水高速推进器氧化沟前置反硝化段该段对搅拌器功能要求以推流为主，设计采用 2 台DOT055×1800(功率=)的潜水低速推进器，功率密度／m3(一般在—／m3)。

混合液回流至氧化沟主体内采用×型的内回流控制闸门，控制范围：100％=600％氧化沟主体反应区根据计算，本工程选用 90kW，DS350 型大倒伞表面曝气机两台，总供氧量(以 O2 计，下同)90××2=378kg／h，氧富余 20kg／h从节能方面考虑采用一台变速曝气机(充氧量 90-189 中 h)、一台恒速曝气机(充氧量 189 kg／h)根据水力模型数据，氧化沟沟宽与倒伞直径的最佳比例为倍，沟深与直径的比例约为倍，在此条件下，曝气机可达到最佳的椎流及曝气效果本工程曝气机叶轮直径D=3500mm，确定氧化沟最佳沟宽：B=、有效水深 h=则氧化沟主体工艺尺寸为 L×W=×32m(分 4 廊道)，超高600mm在氧化沟中，弯道的水头损失占全部水头损失的 90％以上，为防止外沟弯道发生污泥沉淀，确定在该处设置DQT055×1800 型潜水低速推进器 2 台，功率，位于出水堰下游，为避免由于底部水流搅动带动较高浓度的污水上翻，影响出水水质，采用 DY5000 型出水堰，可调范围 500mm校核氧化沟内功率密度=N／V=(180+×4)×1000／9203=／m3,在 15-25kW／m3 范围内，可同时满足充氧及推流、搅拌的功能。

氧化沟平面布置见图 2氧化沟平面布置结构示意图4、 仪表选型及说明选择池设置一台 MLSS 检测仪，用于控制并保证进入氧化沟系统的污泥质量浓度在 2500-4500ms／L 范围内，并与二沉池回流污泥管道上的电磁流量计组成控制回路厌氧池设置一台 DO 计及 ORP 仪，对厌氧进行检测，分析是否存在磷的释放和吸收；同时通过厌氧段的 ORP(氧化还原电位)值的变化及 NO3--N 的质量浓度来调整污泥回流比，使厌氧池处于厌氧环境前置反硝化区设置一台 MISS 计用于检测缺氧区的污泥浓度；一台 ORP 仪与内回流控制闸门组成闭环控制，通过 ORP 检测数值确定内回流闸门的开启角度，从而有效保证反硝化处理效果氧化沟主体区根据工艺要求，氧化沟前置反硝化区应保证为缺氧状态才能达到预期的反硝化处理效果，因此，进水端的曝气机在进行充氧的同时应尽量避免对内回流混合液溶解氧的影响，奉工程在该处设置一台 DO 计，可根据其测得的溶解氧数据，与变频曝气机组成闭环控制回路，通过改变曝气机的转速使其达到最佳工况出水端为有效保证溶解氧≥2 mg／L 以防止二沉池污泥厌氧放磷，该处曝气机为恒速，并设置检测 DO 计一台。

同时，氧化沟中还设置了一台MISS 计，检测污泥浓度5、 注意事项对曝气机进行平面布置时，若氧化沟中间隔墙与叶轮边缘间距设计过小，则在实际运行过程中容易导致曝气机电流不稳、波动较大；间距过大，则会在空隙间产生二次回水，造成充氧利用率降低结合理论与工程实际，应采用 80-150mm 之间，以改善水流流态为保证氧化沟系统在寒冷条件下能够稳定运行，防止曝气机叶轮和轴在严寒气候下产生冰棱，可对曝气机设备平台底部通人蒸汽管道进行局部加温参考文献：[1] 刘长荣.Carrousel 氧化沟的脱氮除磷工艺设计[J].中国给水排水，XX， 18(1)：67—70.[2] GBJ 14—87，室外排水设计规范[S].[3] 周雹，周丹，张札文，等.活性污泥工艺的设计计算方法探讨[J].中国给水排水，(5)：40—50.[4] 米克尔 C 曼特(美)，布鲁斯 A 贝尔.污水处理的氧化沟技术[M]北京：中国建筑工业出版社，—135。