氧化沟的设计选型
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氧化沟法的流程
一、系统设计
1.设计参数确定
(1)进水水质分析
①COD、BOD、氨氮含量
②SS、pH值
(2)处理水量计算
①日均水量
②峰值流量
2.设备选型
(1)氧化沟主体
①沟槽设计
②运行方式选择
(2)设备配置
①曝气设备
②机械搅拌设备
③沉淀池
3.系统布置
(1)自然流布置
(2)重力流布置
(3)施工图设计
二、施工阶段
1.场地准备
(1)清理施工现场
(2)地基处理
2.设备安装
(1)沟槽和池体施工
(2)曝气设备安装
(3)连接管道布置
3.电气系统安装
(1)电控柜安装
(2)传感器布置
三、试运行
1.系统调试
(1)调试水泵和曝气设备
(2)检查管道和设备连接
2.监测参数
(1)流量监测
(2)水质监测
①COD、BOD
②氨氮、SS
3.运行调整
(1)根据监测结果优化运行
(2)调整曝气量和混合强度
四、正常运行
1.日常管理
(1)运行记录
①水质监测记录
②设备运行状态记录
(2)定期维护保养
①清理沉淀池
②检查设备运行状态
2.故障处理
(1)故障检测
①监测报警系统
(2)故障修复
①曝气设备故障处理
②管道堵塞处理
五、性能评估
1.数据分析
(1)水处理效率评估
①COD去除率
②BOD去除率
2.定期检查
(1)设备运行情况
(2)水质达标情况3.持续改进
(1)收集反馈(2)制定改进措施。
氧化沟分类及优点氧化沟是一种常见的废水处理设备,它通过利用生物降解的过程来去除污水中的有机物和氨氮等污染物。
根据不同的设计和运行方式,氧化沟可以分为多种不同类型,每种类型都有其独特的优点和适用场景。
1. 曝气式氧化沟曝气式氧化沟是最常见的氧化沟类型之一,其主要特点是通过曝气设备向氧化沟中供氧,促进污水中的有机物降解。
曝气式氧化沟适用于有机负荷较高的废水处理,具有以下优点:- 处理效果好:曝气式氧化沟能够提供充足的氧气,促进生物降解反应的进行,使有机物得到更好的去除,处理效果较好。
- 占地面积小:曝气式氧化沟可以有效利用空间,占地面积相对较小,适合于场地有限的废水处理厂。
- 运行成本低:曝气设备相对简单,运行维护成本较低,降低了废水处理厂的运营成本。
2. 无氧氧化沟无氧氧化沟是另一种常见的氧化沟类型,它与曝气式氧化沟相比,不需要供氧设备,主要依靠厌氧微生物来进行有机物的降解。
无氧氧化沟适用于有机负荷较低的废水处理,具有以下优点:- 能量消耗低:无氧氧化沟不需要供氧设备,节省了能源消耗,降低了处理成本。
- 适应性强:无氧氧化沟对于废水中的高浓度有机物具有较好的适应性,能够有效去除废水中的有机物。
- 抗冲击负荷能力强:无氧氧化沟对于冲击负荷的适应能力较强,能够应对废水中的波动负荷,稳定运行。
3. 硝化氧化沟硝化氧化沟是一种将氨氮通过硝化和反硝化反应转化为氮气排放的氧化沟类型。
硝化氧化沟适用于氨氮含量较高的废水处理,具有以下优点:- 高效去除氨氮:硝化氧化沟通过硝化反应将氨氮转化为硝态氮,再通过反硝化反应将硝态氮转化为氮气,实现了氨氮的高效去除。
- 减少对外部碳源的依赖:硝化氧化沟中的微生物可以利用废水中的有机物作为碳源,减少了对外部碳源的依赖,降低了处理成本。
- 减少对投加药剂的需求:硝化氧化沟不需要投加硝化剂和反硝化剂,减少了对药剂的需求,降低了运营成本。
氧化沟是一种常见的废水处理设备,根据不同的设计和运行方式,可以分为曝气式氧化沟、无氧氧化沟和硝化氧化沟等不同类型。
氧化沟设计计算1.1功能描述氧化沟(Oxidation ditch )为传统活性污泥法的变形工艺,其曝气池呈封闭的沟渠型,污水和活性污泥混合液在渠内呈循环流动,提高废水的水力停留时间,同时具有脱氮除磷的功能。
目前氧化沟的类型主要有Carrusal2000、orbal 、改良式环型氧化沟等。
目前我们主要运用配备射流曝气系统的改良式环型氧化沟。
1.2设计要点(1) 容积确定V (m 3)fNw Ne Se Sa Q V ⨯⨯-⨯=)( 式中:Q ——设计水量, m 3/d ;Nw ——混合液MLSS 污泥浓度(kg/m 3),取2.5-4.0 kg/m 3,设计一般为3.0kg/m 3Ne ——BOD 5-泥负荷,0.1-0.2(kgBOD 5/kgMLSS·d),设计一般为0.12Sa ——进水BOD 5浓度, mg/L ; Se ——出水BOD 5浓度, mg/L ;f ——混合液中MLVSS 与总悬浮固体浓度的比值,一般为0.7-0.8,设计为0.75。
(2) 氧化沟尺寸A. 氧化沟高度H (m )改良式环型氧化沟设计有效高度H 0为7m ,超高0.6m ,则氧化沟高度H=7.6m ;B. 氧化沟宽度B 、长度L (m ))414.3(20B L B H V ⋅+⋅= B L ⨯=2.2式中:H 0 ——氧化沟的有效高度,m ;B ——氧化沟的宽度(即为圆弧直径),m ;L ——氧化沟的总长度,m 。
一般取为氧化沟宽度的2.2倍。
C. 氧化沟导流墙设计氧化沟导流墙设置于沟的两头,与氧化沟外墙同心,起到导流作用,导流墙的直径D=B/2;设置厚度为0.3m ,高度一般超出氧化沟0.2~0.3m ;D. 氧化沟隔流墙设计隔流墙长度:L 0(m)=L-B(3) 射流曝气系统(FAS-Jet-20型)射流曝气器数量N 计算,设计每0.5m 布置一套射流曝气器(沿宽度方向),则:5.02B N ⨯=(套); 表1 FAS-Jet-20型的技术参数 型号参数FAS-Jet-20型 循环流量(m 3/h )20 供气量(m 3/h )60 充氧量(kgO 2/h )18.4 工作水深(m )4~8(4) 鼓风机选型氧化沟鼓风机设备选取一般2用1备,共3台。
氧化沟的设计选型氧化沟是一种常见的生物处理工艺,广泛应用于城市排水处理、农村生活污水处理以及工业废水处理等领域。
氧化沟的设计选型主要包括氧化沟的类型选择、氧化沟的尺寸确定、氧化沟的混合方式以及氧化沟内填料的选择。
首先,氧化沟的类型选择。
氧化沟按照氧化沟内底部有无填料可以分为填料式氧化沟和无填料式氧化沟两类。
填料式氧化沟常用于处理高浓度有机污水,由于填料的存在,可以提供更大的附着面积供微生物附着生长,有利于生物脱氮、脱磷等反应的进行。
无填料式氧化沟适用于处理低浓度有机污水,由于底部无填料,可以减少填料清洗维护的工作量。
根据实际情况选择适合的氧化沟类型。
其次,氧化沟的尺寸确定。
氧化沟的尺寸主要涉及到氧化沟的长度、宽度、深度以及容积等方面的考虑。
长度的确定应该根据水质要求、流量、COD负荷等因素进行综合考虑。
根据经验公式,可大致按照氧化沟长度为污水流量的6倍来确定。
宽度的确定受到现场条件和经济效益的影响,一般可根据氧化沟内水流的速度选择合适的宽度。
深度一般不宜超过2米,以便于后期的操作和维护工作。
容积的确定需要根据水质要求、流量以及底泥量进行计算,一般按照容积加载率为1-3g/(L·d)进行选择。
第三,氧化沟的混合方式。
氧化沟的混合方式有机械混合和自然混合两种。
机械混合常用于填料式氧化沟,通过搅拌机或者曝气系统实现水体的混合,可以保持填料的悬浮状态,促进微生物的生长和代谢。
自然混合常用于无填料式氧化沟,可以通过设计合理的流态来实现水体的混合。
根据实际情况选择合适的混合方式。
最后,氧化沟内填料的选择。
填料的选择应根据处理水质、水量、COD负荷以及自身特性等因素综合考虑。
常见的填料有高分子聚合物填料、生物陶瓷填料、生物膜填料等。
根据填料的特性,选择适合的填料可以增加氧化沟内的附着面积,促进微生物的生长和代谢,提高废水的处理效果。
综上所述,氧化沟的设计选型涉及到氧化沟的类型选择、尺寸确定、混合方式以及填料选择等方面。
问题:比较具有除P 脱氮功能的城市污水二级处理工艺,以50000m ³/d 规模为例,分组按确定工艺完成工艺设计计算,对照两个标准与规范,核算相应指标。
答:处理水量Q=5万m 3/d ;进水水质BOD 为150mg/L ;COD 为300 mg/L ;SS 为250mg/L ;L mg TN L mg N NH /30,/304==-+。
处理要求出水达到国家一级(B)排放标准即 COD≤60 mg/L ,BOD 5≤20 mg/L ,SS ≤20mg/L ,L mg TN L mg N NH /20,/84≤≤-+。
三种方案优缺点比较如下表:本方案设计采用氧化沟,氧化沟分两座,每座处理水量Q=2.5万m3/d 。
下面是氧化沟工艺流程图。
氧化沟工艺流程图总污泥龄:20d MLSS=4000mg/L MLVSS/MLSS=0.7 MLVSS=2800mg/L污泥产率系数(VSS/BOD 5)Y=0.6kg /(kg.d ) (1)好氧区容积计算出水中VSS=0.7SS=0.7×20=14mg/LVSS 所需BOD=1.42×14(排放污泥中VSS 所需得BOD 通常为VSS 的1.42倍) 出水悬浮固体BOD 5=0.7×20×1.42×(1-e -0.23×5)=13.6 mg/ L 出水中溶解性Se=BOD 5=20-13.6 mg/ L=6.4mg/L%.795%100150.461505=⨯-=去除率BOD好氧区容积:内源代谢系数Kd=0.0535.77467.04000)2005.01()4.6150(25000206.0)1()(m X c Kd c Se So YQ V V =⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯=+-=θθ好氧停留时间 h h Q V t 7.4424250007746.5=⨯==好氧 校核:)/(17.05.77467.0400025000)4.6150()(5d kgMLVSS kgBOD V X Se So Q M F V ⋅=⨯⨯⨯--=好氧 满足脱氮除磷的要求。
水质设计氧化沟法水质设计是一种用于改善水体水质的工程设计方法。
氧化沟法是其中一种常用的处理方法。
下文将详细介绍水质设计氧化沟法。
首先,水质设计氧化沟法的设计需要考虑沟渠的长度、宽度和深度。
根据处理废水的规模和污染物浓度,选择合适的沟渠尺寸。
通常情况下,沟渠的长度应根据设计流量和停留时间来确定,停留时间一般为4-8小时。
沟渠的宽度和深度则应根据处理效果和水力特性来确定,一般情况下,宽度为3-6米,深度为1.5-2米。
其次,水质设计氧化沟法还需要考虑进水口和流速控制问题。
进水口应设计合理,以确保废水均匀流入氧化沟,并减少可能的气味和浮渣产生。
流速控制是保证废水停留时间的关键,因此应考虑引入合理的流速控制设备,如挡水板、变截面等,以保证水流速度的稳定和流态的平稳。
此外,水质设计氧化沟法中的微生物群落也需要重点考虑。
不同种类的微生物对不同污染物的降解能力存在差异,因此应选择合适的微生物菌种。
常见的微生物有硝化细菌、反硝化细菌、厌氮细菌等,它们可以互相配合完成污染物的降解过程。
此外,微生物的氧气需求也需要考虑,应保证沟渠内的氧气供应充足,可以通过人工通气或增加水体氧气溶解度来实现。
最后,水质设计氧化沟法还需要考虑废水的后处理问题。
经过氧化沟处理后的废水仍然可能含有一定的污染物,因此需要进一步进行后处理。
常见的后处理方式有深度处理和消毒。
深度处理可以采用沉淀、过滤等方法,以进一步去除残余污染物。
消毒则可以采用紫外线照射、氯气消毒等方法,以杀灭废水中的病原微生物。
综上所述,水质设计氧化沟法是一种常用的水质改善方式,通过设计合理的沟渠尺寸、进水口和流速控制,选择合适的微生物群落,并进行适当的后处理,可以有效地降解和转化废水中的有机物和氨氮等污染物。
不过,在实际应用中,还需考虑不同地区的水质特点和环境要求,以进行个性化的设计和改良。
3.5曝气池(氧化沟) (1)设计说明拟用卡罗塞尔(Carrousel )2000型氧化沟,去除BOD5与COD 之外,还具备硝化和一定的脱氮除磷作用,使出水NH 3-N 低于排放标准。
(2)设计参数设计流量为75000m ³/d ,即868L/s;平行设计两座氧化沟,则每座流量为 37500m ³/d 进出水水质如下:项目 进水 出水 项目 进水 出水 BOD 5(mg/L) 200 ≤10 氨氮(mg/L) 25 ≤5 COD Cr (mg/L) 400 ≤40 总氮(mg/L) 30 ≤15 SS(mg/L)200≤10总磷(mg/L)5≤0.5T max =38℃;T min =3℃污泥产率系数Y=0.55; 污泥浓度(MLSS )X=4000mg/L ; f=MLSS/MLVSS=0.7,即挥发性污泥浓度(MLVSS )Xv=2800mg/L ; 污泥泥龄θc=30d ; 内源代谢系数K d =0.055; 座数:2座 (3)设计计算氧化沟出水溶解性BOD 5浓度S 。
为了保证沉淀出出水BOD 5浓度Se ≤10mg/L ,必须控制所含溶解性BOD 5浓度S 2,因为沉淀池出水中的VSS 也是构成BOD 浓度的一个组成部分。
1S -Se S =S 1为沉淀池出水中的VSS 所构成的BOD 浓度。
L mg e e TSS TSS VSSS /79.6)1(107.042.1)1()(42.15*23.05*23.01=-⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯=--则氧化沟出水溶解性BOD 5为L mg /21.379.610S -Se S 1=-==1. 碱度校核LBOD S ALK /mg 62.7147.757.321.32001.047.1714.7150-5=⨯+-⨯+⨯-=++=)(产生碱度氧化反硝化产生碱度硝化消耗碱度原水碱度碱度其中需要氧化的氨氮量N 2:氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%,则用于生物合成的总氮量为:)/(53.27500010006.1531124.0750001000124.0vss 0L mg X N =⨯⨯=⨯⨯=△需要氧化的氨氮量N 1=进水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨氮(mg/L)47.172.53-5-25N 1==脱氮量N r =进水TKN-出水TN-生物合成所需要N(mg/L)47.72.53-15-25N r ==2. 计算硝化菌的生长速率μn ,硝化所需最小污泥平均停留时间θcm ,取最低温度为15℃,氧的半速常数KO2去2.0mg/L ,PH 取7.2考虑 μ因此,满足硝化最小污泥停留时间为θcm =1/μn =5.1d 。
氧化沟处理工艺1. 引言氧化沟处理工艺是一种常用于废水处理和污水处理的生物处理方法。
它通过利用微生物在氧化沟中降解有机物质来净化水体。
本文将介绍氧化沟处理工艺的基本原理、设计参数、运行条件以及优缺点等内容。
2. 基本原理氧化沟处理工艺基于微生物降解有机物质的生物过程。
废水进入氧化沟后,其中的有机物质会被氧化沟中的微生物所降解。
这些微生物通过氧化作用将有机物质转化为二氧化碳和水,从而实现废水的净化。
氧化沟处理工艺通常分为好氧氧化沟和厌氧氧化沟两种类型。
好氧氧化沟需要有充足的氧气供应,以促进微生物对有机物质的降解。
而厌氧氧化沟则在缺氧环境下进行,通过微生物的厌氧呼吸作用将有机物质进行降解。
3. 设计参数氧化沟处理工艺的设计需要考虑多个参数,包括沟长、沟宽、沟深、曝气设备、进水口、出水口等。
以下是一些常见的设计参数:•沟长:一般根据处理量和停留时间来确定,通常为50-300米。
•沟宽:一般根据水力负荷和氧化沟深度来确定,通常为3-5米。
•沟深:一般根据水质要求和氧化沟设计要求来确定,通常为2-4米。
•曝气设备:用于提供氧气供给微生物进行降解的设备,包括机械曝气和气体曝气等。
•进水口:用于将废水引入氧化沟的入口处,通常采用进水管道连接。
•出水口:用于将处理后的水体排出,通常设置在氧化沟的一端。
4. 运行条件氧化沟处理工艺需要在适当的运行条件下才能发挥良好的处理效果。
以下是一些常见的运行条件:•pH值:一般要求在6-9之间,过高或过低都会影响微生物的生长和活性。
•温度:一般要求在15-35摄氏度之间,过低会使微生物活性下降,过高会导致微生物失活。
•曝气量:要根据废水水质和处理要求来确定,曝气量过大或过小都会影响降解效果。
•停留时间:要根据废水水质和处理要求来确定,太短会导致水体未完全降解,太长会浪费资源。
5. 优缺点氧化沟处理工艺具有一些优点和缺点,以下是一些常见的优缺点:优点•处理效果好:氧化沟处理工艺对有机物质具有较高的降解效率,可以有效净化废水。
氧化沟⼯艺污⽔处理及设备选型设计氧化沟法污⽔处理设备摘要本设计是某污⽔处理⼚的初步设计和施⼯图设计。
该处理⼚⽔质如下:化学需氧量(CODcr):500mg/L五⽇⽣化需氧量(BOD5):180mg/L悬浮物(SS):200mg/LNH3-N:35mg/LTP:3mg/L处理后的⽔质要求:CODcr ≤60mg/lBOD5 ≤20mg/lSS ≤20mg/lNH3-N ≤20mg/lTP ≤1mg/l根据设计要求和求新的思想,该污⽔处理⼯程进⽔中氮、磷含量均偏⾼,在去除BOD5和SS的同时,还需要进⾏脱氮除磷处理,故采⽤当代⽔处理⼯艺中较流⾏的三沟式氧化沟⼯艺。
该⼯艺综合了以往⼯艺的优点,具有⼴泛的适应性,完全适合本设计的实际要求。
本⼯艺的主要构筑物包括闸门井、格栅、污⽔泵房、曝⽓沉砂池、氧化沟、接触池、浓缩池、污泥脱⽔机房等。
本设计采⽤了脱氮除磷⼯艺和性能优良的设备,且⼯艺流程简单,省去了初沉池、⼆沉池、消化系统和回流设备,节省了基建投资和运⾏费⽤,同时曝⽓设备和构造形式多样,运⾏灵活,管理⽅便,保证出⽔达到污⽔排放标准,做到了⽔资源的合理利⽤。
关键词:三沟式氧化沟格栅浓缩池泵房新⼯艺⽬录1 设计说明1.1 城市⾃然条件及排⽔现状⽓象1.2 设计原则1.3 设计⼯艺流程图1.4 污⽔⽔质、⽔量及处理要求1.5各构筑物作⽤2 设计计算2.1 粗格栅2.2 细格栅2.3 泵房2.4 曝⽓沉砂池2.4.1 沉砂池作⽤2.4.2 设计计算2.4.3 设计草图2.4.4 ⿎风机选取2.5 配⽔井2.6 厌氧池2.7 氧化沟2.8 接触消毒池2.9 污泥浓缩池2.10 污泥消化池2.11 污泥脱⽔泵房3 平⾯及⾼程布置3.1 污⽔⼚平⾯布置原则3.2 污⽔⼚⾼程布置原则3.3 污⽔⼚⾼程的计1 设计说明1.1城市⾃然条件及排⽔现状⽓象1.1.1⽓象常年平均⽓温16℃;极端温度:最⾼40.3℃,最低-8℃。
全年主导风向为:冬季西北风,夏季东南风,平均风速2.3m/s。
氧化沟工艺设计计算及说明首先是氧化沟的尺寸确定。
氧化沟的尺寸要根据处理废水的水量和水质进行确定。
一般来说,氧化沟的设计每个截面的截面积为废水流量的1.5-2倍。
另外,氧化沟的深度一般为2-3米,以保证废水在沟内有足够长的停留时间进行处理。
其次是通气量的计算。
氧化沟的通气量是指单位时间内通入氧化沟中的氧气量。
通气量的计算可以按照负荷量的方法进行。
负荷量是指单位时间内单位面积废水的污染负荷,一般单位为kg/(m2·d)。
通气量的计算公式为Q=K·H·Y·A,其中Q为通气量,K为氧化底物的降解速率常数,H为溶解氧的扩散系数,Y为废水的有机物去除率,A为氧化沟的有效面积。
最后是填料的选择。
填料是氧化沟工艺中的重要组成部分,其主要作用是增加氧化沟的比表面积,提高废水的接触效果,增加微生物的附着面积。
常用的填料有蜂窝板、筛管和环形填料等。
填料的选择主要考虑填料的比表面积、孔隙率和耐受冲击负荷的能力。
氧化沟工艺的说明如下:废水首先经过预处理后进入氧化沟,通过通入空气来提供氧气,使废水中的有机物和氮磷等污染物被微生物降解。
废水在氧化沟中停留一定的时间,微生物通过吸附、分解和氧化等作用将有机物降解为二氧化碳和水。
经过氧化沟的处理后,废水中的有机物负荷和氮磷等污染物负荷得到有效的去除,出水达到排放标准。
综上所述,氧化沟工艺的设计计算主要包括氧化沟尺寸、通气量和填料的选择。
通过合理的设计和计算,可以确保废水得到有效地处理,达到排放标准。
当然,实际的设计还需要考虑具体的废水水质、流量和工艺要求等因素,在设计过程中还需充分考虑操作管理、功耗和投资等方面的问题。
氧化沟 1.设计参数好养区 溶解氧浓度不小于2mg/L缺氧区 0.2---0.5mg/L 厌氧区小于0.2mg/L进水BOD 与COD 之比大于0.3 当进行生物脱氮时 BOD/TKN 应大于等于4 本工程 ( BOD) / ( TP) > 20, 可采用生物除磷工艺。
氧化沟内的平均流速宜大于 0.25m ∕s根据氧化沟渠宽度,弯道处可设置一道或多道导流墙;氧化沟的 隔流墙和导流墙宜高出设计水位 0.2~0.3m氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关,宜采用 3.5~4.5m 。
进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端,出水点宜设在充氧器后的好氧区。
氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关,当采用转刷、转碟时, 宜为 0.5m ;当采用竖轴表曝机时,宜为 0.6~0.8m ,其设备平台宜高出设计 水面 0.8~1.2m 。
1 脱氮时,污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于 4;2 除磷时,污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大于 17;3 同时脱氮、除磷时,宜同时满足前两款的要求;4 好氧区(池)剩余总碱度宜大于 70mg/L (以 CaCO 3 计) ,当进水碱度 不能满足上述要求时,应采取增加碱度的措施。
2.设计计算1.硝化区的容积1. 需要去除的5BOD由于设计的出水L mg BOD /105=,处理水中的非溶解性5BOD 可利用经验公式求的,此公式仅使用于氧化沟()()8.6142.1107.0142.17.0523.0523.05=-⨯⨯=-⨯⨯=⨯-⨯-e e C BOD e f mg/L式中e C ---------出水中5BOD 的浓度 mg/L则处理水中的溶解性5BOD 的浓度为:10-6.8=3.2mg/L则需要去除的5BOD 为:5BOD ∆=160—3.2=156.8mg/L 2. 污泥龄c θ考虑到污泥基本稳定及除磷的要求(泥龄过长会导致污泥厌氧磷释放),污泥龄c θ根据公式进行估算: ()0/1μθk c =其中0μ是硝化菌比生长速率,()()()0158.105.015098.001047.0K DO DON C N C e t t +•⎪⎪⎭⎫⎝⎛+••=--μ 其中溶解氧DO=2mgl/L ,氧的半速率常数0K 取1.3 k 为安全系数,对于好养活性污泥,其取值范围为2.0~4.0,本设计取3.5 温度取15C ︒则()()()26.03.122105547.01047.0158.11505.00158.105.015098.00=+⨯+⨯=+•⎪⎪⎭⎫⎝⎛+••=-⨯--K DO DO N C N C e t t μ()0/1μθk c ==3.5×1÷0.26=13.5d 取c θ=30d 。
设计任务原始资料:一、自然条件1、气候:该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候,常年主导风向为东南风。
2、水文:最高潮水位 6.48m(罗零高程,下同)高潮常水位 5.28m低潮常水位 2.72m二、城市污水排放现状1、污水水量(1)生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d;(2)生产废水量按近期1.5万m3/d,远期2.4万m3/d;(3)公用建筑废水量排放系数按近期0.15,远期0.20考虑;(4)处理厂处理系数按近期0.80,远期0.90考虑。
2、污水水质(1)活污水水质指标为COD cr60g/人.dBOD530g/人.d(2)工业污染源参照沿海开发区指标,拟定为:COD cr300mg/L;BOD5170mg/L(3)氨氮根据经验确定为30md/L。
三、污水处理厂建设规模与处理目标1、建设规模该污水处理厂服务面积为10.09km2,近期(2000年)规划人口为6.0万人,远期(2020年)规划人口为10.0万人。
处理目标2、根据该城镇环保规划,污水处理厂出水进入的水体水质按国家Ⅲ类水体标准控制,同时执行国家关于污水排放的规范和标准,拟定出水水质指标为COD cr:100mg/L;BOD5:30mg/L;SS :30mg/L ;NH3-N:10mg/L四、厂址及地貌2.标高:自然地面标高为5.20~6.50m,西侧市政道路中心标高6.67m,结合周围地形和厂区土方量平衡,确定污水处理厂平整后地面标高为6.85m。
3.进水点数据市政污水管网总进水口在距厂址的西北角18m处。
进水管管径为Dn1200mm,水面标高为2.30m,管顶标高为3.02m。
废水量及水质计算近期:生活废水产生量:6.0×104×0.3=1.8×104m 3/d处理厂进水量:Q =(1.8×104×1.15+1.5×104)×0.8=2.56×104m 3/d 水质计算L mg CODCODcrcr/242105.115.1108.1105.130015.1100.6604444=++=废水产生总量产生总量⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=L mg BOD BOD/129105.115.1108.1105.117015.1100.630444455==废水产生总量产生总量⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=远期:生活废水产生量:10×104×0.3=3×104m 3/d处理厂进水废水量:Q =(3×104×1.20+2.4×104)×0.9=5.4×104 m 3/d 水质计算L mg CODCODcrcr/240104.220.1103104.230020.1100.1604444=++=废水产生总量产生总量⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=L mg BOD BOD/128104.220.1103104.217020.1100.130444455==废水产生总量产生总量⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=取整后一期设计水量为Q=3×104m 3/d ,最大流量0.891212120.1110.89772.7 2.71.15 1.810 1.5102.7527/8640086400M AX Q K Q Q Q Q Q Q Q L s=∙+=∙+=∙+⎛⎫⨯⨯⨯=⨯+= ⎪⎝⎭水质L mg CODcr/242=,L mg BOD /1295=,+-4NH N 按经验取值为L mg /30。
氧化沟的工艺系统的设计1、设计的参数和选择:对于城市污水,氧化沟系统通常的预处理采用粗细格栅和沉砂池,一般不设初沉池。
混合液在沟内的循环速度为0.25~0.35 m/s ,以确保混合液呈悬浮状态。
氧化沟污泥回流比采用60%~200%,设计污泥浓度为1500 ~5000mg MLSS/L ,氧化沟中的氧转移效率为1.5~2.1 kg/(kW ·h)。
设计参数与进出水水质密切相关,与是否脱氮脱磷密切相关。
氧化沟工艺的重要设计参数及相应取值如下:泥龄:氧化沟的设计泥龄范围为4~48d ,通常的泥龄取值为10~30 d 。
泥龄与温度、脱氮、脱磷要求和要求稳定污泥的程度相关。
有机负荷:氧化沟常用的设计有机负荷取值0.16~0.35 BOD 5kg/(m 3·d)。
污泥负荷:0.03~0.10 BOD 5kg/(kg MLSS ·d)水力停留时间:对于城市污水,采用的数值为6~30 h 。
2、氧化沟的工艺系统的设计:1) 氧化沟工艺设计一般的原则:除考虑有机物的去除和污泥的稳定的要求外,目前氧化沟的设计中,通常考虑脱氮,有时还要考虑脱磷的要求。
脱氮时按如下步骤进行:①确定进水水质和出水水质。
②调查进水的pH 值和营养物含量是否适合生物处理的要求;要求脱氮时,应考虑碳源的来源和质量。
③估算用于合成的总氮量和需要去除的总氮量;④计算硝化菌的生长速率μn 和在设计环境条件下硝化所需最小污泥平均停留时间θcm ;20.098(15)0.051 1.1580.47[][][10.833(7.2)]10T n T O NDO e PH N K DO μ--=--++ 式中μn ——硝化菌的生长率(d -1);N ——出水的NH 4+-N 的浓度(mg/L) ;T ——温度(℃);DO ——氧化沟中的溶解氧浓度(mg/L) ;K O2——氧的半速常数O 2(mg/L ),0.45~2.0 mg/L 。
氧化沟的设计选型本设计采用卡鲁赛尔2000氧化沟工艺,按照近期期用水量Q= 5000m3/d设计,结合九运镇的气候条件及排水现状,最低设计水温按照15℃考虑,在此温度下,出水水质到达《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级级排放标准,污泥性质达到稳定化,无需进一步消化稳定处理。
本次设计由于卡鲁塞尔2000型氧化沟特殊的预反硝化区的设计(占氧化沟体积的15%),缺氧条件下进水与一定的混合液混合。
剩余部分(体积的85%)包括有氧和缺氧区,用于同时硝化反硝化,也用于磷的富集吸收。
氧化沟后接中心进水周边出水辐流式二沉池和污泥回流泵房污泥回流比为82%,剩余污泥采用潜污泵由污泥回流泵房送至污泥浓缩池,经过浓缩池处理后,再由污泥脱水车间进行脱水处理。
4.3.1设计参数:(1)氧化沟平均设两组,并联运行,每组的流量Q=2500m3/d(2)混合液污泥浓度氧化沟内污泥浓度X值一般采取2000~6000mg/L之间,设计中取X=4500mg/L。
(3)污泥龄氧化沟的设计泥龄范围4~48d,通常的泥龄取值10~30d。
泥龄与温度、脱氮、脱氮要求和要求稳定污泥的程度相关。
本设计考虑去除BOD的同时,还考虑反硝化,因此污泥龄θc=30d。
(4)水质参数如下:(5)回流污泥浓度Xr = r SVI*610 式中: Xr —回流污泥浓度(mg/L) SVI —污泥容积指数。
r —系数,一般采用r=1.0 设计中取SVI=100Xr =L m g /100000.1100106=⨯ (6)污泥回流比 %100⨯-=XXr XR 式中: R —污泥回流比。
%82%1004500100004500=⨯-=R回流污泥量计算: 根据物料平衡:dm Q Q Q XQ Q Q X Q TSS R R R R R /1.39094500)5000(1000050005000)()(3=⇒⨯+=⨯+⨯+=+4.3.2平面尺寸的计算(每组氧化沟的尺寸) (1)好氧区有效容积)1()(01c d ce K X S S YQ V θθ+-=式中: V 1—好氧区有效容积(m 3);Y —污泥净产率系数(5/kgBOD kgMLSS ).根据c θ,查表得 Y=0.42;Q —污水设计流量(mg/L);S 0,S e —分别为进出水BOD5浓度(mg/L); c θ—污泥龄(d); X —污泥浓度(mg/L);d K —污泥自身氧化率(1/d )对于城市污水一般采用 0.05~0.1. 设计中取075.0=d K ()()3185.33330075.0145003015%852********.0m V =⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯=(2)缺氧区有效容积 反硝化区脱氧量)(124.0)(00e e S S YQ N N Q W ---= 式中:W —反硝化区脱氧量; N0—进水TN 浓度(g/L);Ne —出水TN 浓度(g/L)。
氧化沟的设计选型
本设计采用卡鲁赛尔2000氧化沟工艺,按照近期期用水量Q= 5000m3/d设计,结合九运镇的气候条件及排水现状,最低设计水温按照15℃考虑,在此温度下,出水水质到达《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级级排放标准,污泥性质达到稳定化,无需进一步消化稳定处理。
本次设计由于卡鲁塞尔2000型氧化沟特殊的预反硝化区的设计(占氧化沟体积的15%),缺氧条件下进水与一定的混合液混合。
剩余部分(体积的85%)包括有氧和缺氧区,用于同时硝化反硝化,也用于磷的富集吸收。
氧化沟后接中心进水周边出水辐流式二沉池和污泥回流泵房污泥回流比为82%,剩余污泥采用潜污泵由污泥回流泵房送至污泥浓缩池,经过浓缩池处理后,再由污泥脱水车间进行脱水处理。
4.3.1设计参数:
(1)氧化沟平均设两组,并联运行,每组的流量Q=2500m3/d
(2)混合液污泥浓度
氧化沟内污泥浓度X值一般采取2000~6000mg/L之间,设计中取X=4500mg/L。
(3)污泥龄
氧化沟的设计泥龄范围4~48d,通常的泥龄取值10~30d。
泥龄与温度、脱氮、脱氮要求和要求稳定污泥的程度相关。
本设计考虑去除BOD的同时,还考虑反硝化,因此污泥龄θc=30d。
(4)水质参数如下:
(5)回流污泥浓度
Xr = r SVI
*6
10 式中: Xr —回流污泥浓度(mg/L) SVI —污泥容积指数。
r —系数,一般采用r=1.0 设计中取SVI=100
Xr =L m g /100000.1100
106
=⨯ (6)污泥回流比 %100⨯-=
X
Xr X
R 式中: R —污泥回流比。
%82%1004500
100004500
=⨯-=R
回流污泥量计算: 根据物料平衡:
d
m Q Q Q X
Q Q Q X Q TSS R R R R R /1.39094500)5000(1000050005000)()(3=⇒⨯+=⨯+⨯+=+
4.3.2平面尺寸的计算(每组氧化沟的尺寸) (1)好氧区有效容积
)
1()(01c d c
e K X S S YQ V θθ+-=
式中: V 1—好氧区有效容积(m 3);
Y —污泥净产率系数(5/kgBOD kgMLSS ).根据c θ,查表得 Y=0.42;
Q —污水设计流量(mg/L);
S 0,S e —分别为进出水BOD5浓度(mg/L); c θ—污泥龄(d); X —污泥浓度(mg/L);
d K —污泥自身氧化率(1/d )对于城市污水一般采用 0.05~0.1. 设计中取075.0=d K ()()
3185.33330075.01450030
15%852********.0m V =⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯=
(2)缺氧区有效容积 反硝化区脱氧量
)(124.0)(00e e S S YQ N N Q W ---= 式中:W —反硝化区脱氧量; N0—进水TN 浓度(g/L);
Ne —出水TN 浓度(g/L)。
d
Kg W /8.54)1000
15
%85200(250042.0124.0)10001040(
2500=-⨯⨯⨯⨯--= 反硝化区所需污泥量 DN
V W
G =
式中:DN V —反硝化速率[)/(3d KgMLSS N KgNO ⋅-].根据试验 结果,VOD 值介于0.019~0.26之间。
设计中取V DN =0.02
kg G 274002
.08
.54==
反硝化区有效容积:
X
G V =
2 329.6081000
2740
m V == (3)总有效容积
K
V V V 2
1+=
式中: V —氧化沟总有效体积。
K —具有活性作用的污泥占总污泥量的比例,一 般采用0.55左右。
设计中取K=0.6
315716
.09
.60885.333m V =+=
(4)氧化沟平面尺寸
氧化沟共设置两组,并联运行。
氧化沟的有效水深设为4.2m (一般4m ~4.5m )超高为0.6m ,则氧化沟的总高度为4.8m
设宽为3m ,则氧化沟总长:
m NhB V L 1093
8.41571
=⨯==
其中好氧区38.6m , 缺氧区长度70.4m 。
4.3.3设计参数校核 (1)水力停留时间 h
Q V t 08.152500
1571
2424=⨯==
(介于10~24h 之间,满足要求) (2) BOD —污泥负荷率 v
e s X V S S Q N ⋅-=
)
(0
式中: Ns —污泥负荷[)./(d kgMLSS kgBOD ] Xr —活性污泥浓度(mg/L) 设计中取Xr =400075.0⨯=fx )./(073.075
.045001571)
15%85200(25005d kgMLVSS kgBOD Ns =⨯⨯-⨯⨯=
Ns 介于0.05~0.15之间,满足要求。
4.3.4进出水系统
(1)氧化沟的进水设计
由于沉砂池出水采用沟渠输水,进入氧化沟前需要转化为管
道输水,为了防止管道内发生淤积,流速应该大于s m /6.0。
在沟渠向管道转换的过程中采用集水井进行过渡。
d m Q K Q Z /8800500076.13max =⨯=⋅=
进水管管径取300mm.
s m V Q V /44.1)3.0(4
6060248800
2max =⨯⨯⨯⨯==
π
分流到氧化沟时,用两条管同时送入每一组氧化沟,送水管径
DN200mm ,管内流速为: s m V /62.1)
2.0(4
6060242
/88002
=⨯⨯
⨯⨯=
π
(2)氧化沟的出水设计
氧化沟的出水采用矩形堰跌落出水,则堰上水头:
32
)2(g
mb Q
H =
式中: H —堰上水头(m );
Q —每组氧化沟出水量(s m /3),指污水最大流量 与回流污泥量之和;
m —流量系数,一般采用0.4~0.5. b —堰宽(m )。
设计中m=0.4,b=3m 。
s m d m Q /0735.0/5.63542
1
.39092880033==+=
m g
H 058.0)234.00735.0(3
2
=⨯⨯=
出水总管管径采用DN200,管内流速为1.62m/s.回流污泥 管管径采用DN150.流速为1.28m/s. 4.3.5需氧量
(1)剩余污泥量 c
d e K S S YQ W θ+-=
1)
(0
式中:W —剩余污泥量(Kg/d ); d Kg W /2.100)
30075.01(1000)
15%85200(500042.0=⨯+-⨯⨯⨯=
湿污泥量 1000
)1(⨯-=
P W
Q s 式中:P —污泥含水率
设计中取P=99.2% d m Q S /525.121000
)992.01(2
.1003=⨯-=
(2)需氧量计算 30026.256.0)(6.442.11NO Q SS
VSS
W N N Q SS VSS W e S S Q
Q e kt
e ∆---+---=- (1) 式中:Q 2—同时去除BOD 和脱氮所需氧量(d kgO /2); t —测定BOD 时间,一般采用5d ; K —常数,一般采用0.23左右; W —剩余污泥排放量(kg/d ); VSS/SS —般采用0.75左右; N 0-N e —需要氧化的氨氮浓度; 3NO ∆—还原硝酸盐氮(mg/L );
设计中取K=0.23, VSS/SS=0.75,假设生物泥中大约含12.4%的氮,用于细胞的合成,则每天用于细胞合成的总氮为:
L mg d kg d kg TN /5.2/42.12/2.100124.0==⨯=合
按最不利情况考虑,原水中NH 3—N 量与TN 量相同,设出水各为5mg/L ,则需要氧化的NH 3—N 量为:
L mg /5.3255.240=--
需要还原的NO 3—N 量为:L mg /5.2755.32=- 将上述两个计算结果带入(1)式得: d kg Q /9.13752= 把实际需氧量折合成标准需氧量: )
20()()
20(2'2024
.1)(-⨯-=
T T S S C C C O Q βα
式中:'2O —标准氧气量;
C s (20)—标准大气压下,20℃时清水的饱和溶解氧浓度 (mg/L),查表得C s (20)=9,07mg/L;
C s(T)—校准大气压下,T ℃时清水的饱和溶解氧浓度 (mg/L);
C —曝气池内溶解氧浓度 (mg/L);
α—污水传氧速率与清水传氧速率之比,一般采用 0.5~0.95;
β—污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧浓度值比 一般采用0.9~0.97。
设计中α=0.9,β=0.95,假设最高温度为25℃,查表 C s (25)
=8.24,取C=2mg/L;
h kg d kg O /05.88/2.2113024.1)224.895.0(9.007
.99.1375)
2025('2≈=⨯-⨯⨯⨯=
-
根据充氧量选用4台QBG085型鼓风式潜水曝气搅拌机。