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北方某污水廠卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

時(shí)間：2007-01-16 來源： 作者：


2.3 氧化溝容積的確定
　　以動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法為主，并用污泥齡法(德國目前使用的ATV標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式)及污泥負(fù)荷法校核。
2.3.1好氧區(qū)容積[2]
　�、俅_定出水中溶解性BOD含量，使出水中BOD的質(zhì)量濃度為20mg／L。
　　溶解性ρ(BOD)=6.4mg／L，其中設(shè)BOD速率常數(shù)為0.23d-1。
　　則需要去除的BOD質(zhì)量濃度△S=140-6.4=133.6mg／L。
　�、谖勰帻gθc是根據(jù)理論同時(shí)參照經(jīng)驗(yàn)確定。在有硝化的污水處理廠，泥齡必須大于硝化菌的世代周期，設(shè)計(jì)通常采用一個(gè)安全系數(shù)，以應(yīng)付高峰流量，確保硝化作用的進(jìn)行，其計(jì)算式為：θc=S.F(1／μ0) (1)
　　式中：μ0——硝化菌比生長速率，d-1，μ0=0.47×e0.098（t-15)×[ρ(N)+10（0.05×T-1.158）)×[ρ(DO)／(Ko+ρ(DO)）]，其中ρ(N)=15mg／L、溶解氧ρ(D0)=2mg／L、氧的半速常數(shù)Ko取1.3。
　　　　 S.F--安全系數(shù)，取值范圍2.0-3.0，考慮北方地區(qū)氣溫較低，本設(shè)計(jì)取3.0。
　　計(jì)算得出設(shè)計(jì)污泥齡θc為17.5 d(10 ℃)，本工程確定污泥齡為18d。
　　污泥自身氧化速率Kd取0.05，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6kg[VSS]/kg[BOD]，混合液懸浮固體的質(zhì)量濃度X=ρ[MISS]=4000mg／L，f=ρ[MLVSS]／ρ[MLSS]=0.75，則好氧區(qū)容積V1=(Y×θc×Q×△S)/ρ[MLVSS]×(1+Kd×θc)]=3797m3，其中Q為水量。
　　水力停留時(shí)間t1=V1／Q=6.08h。
2.3.2缺氧區(qū)容積
　　缺氧區(qū)容積V2=脫硝需要的污泥量(VX)dn／混合液中ρ[MLVSS]。
　　需要去除的氮量△N為：
　　△N=ρ(NO)-ρ(Ne)-△X×ψN=9.77mg／L
　　式中：ρ(NO)，ρ(Ne)——進(jìn)、出水總氮的質(zhì)量濃度，mg／L；
　　△X——生物污泥產(chǎn)量，△X=Q×△S×[Y/（1+Kd×θc)]=632.84kg／d
　　ψN——生物污泥中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取12.4％。
　　由需要去除的氮量，確定反硝化污泥量 VX)dn=△NQ／qdn=1750.6kg／d
　　式中：(VX)dn——參與脫氮反應(yīng)的污泥量，kg／d；
　　　　 qdn——脫氮負(fù)荷，kg[NO3-N]／[kg[MLVSS]·d]；
　　T=10℃時(shí)，qdn=0.02×1.08（T-20）=0.0093kg[NO3-N]／[kg[MLVSS]·d]；
　　由此計(jì)算出缺氧區(qū)的容積V2=（VX）dn/ρ[MLVSS]=5251.9m3，水力停留時(shí)間t2=V2／Q=8.40h；
　　則氧化溝好氧區(qū)加缺氧區(qū)之和V總=V1+V2=9048.9m3，水力停留時(shí)間t=V總／Q=14.48h。前置反硝化區(qū)容積V3按完成20％反硝化和取40min除磷所需容積計(jì)算，即V3=1467 m3，占氧化溝池容的16％，水力停留時(shí)間t3=2.35 h。內(nèi)回流比取100％-400％。
　　氧化溝總池容為9203m3，水力停留時(shí)間t=14.7 h，污泥負(fù)荷=0.0726 kg[BOD]／[kg[VSS]·d]。
2.3.3 氧化溝池容校核——污泥齡法
　　由德國目前使用的ATV標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式可知剩余污泥產(chǎn)率[3](每去除1kgBOD產(chǎn)生的剩余污泥量)取決于曝氣池進(jìn)水SS與BOD的質(zhì)量比、水溫、污泥泥齡等因素：
　　污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=K×0.6[m(SS)／m(DOD)+1]—(O.072×0.6×θcX×1.072（T-15）)／(1+0.08θc×1.072(T-15)）=1.055kg[SS]／[kg(BOD]·d]
　　其中修正系數(shù)K取0.9，θc=18d。ρ(MISS)=4000mg／L，T=10℃，則V=24×Q×θc×Y×△S／ρ(MLSS)=9371m3，水力停留時(shí)間t=14.9h(包括缺氧區(qū))。污泥負(fù)荷=0.071kg[BOD]／[ks[VSS]·d]，在0.05-0.15kg(BOD)／[kg[VSS]·d]范圍內(nèi)。
　　由污泥齡法計(jì)算出的污泥負(fù)荷與動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法基本一致，故此設(shè)計(jì)合理。

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