奥贝尔氧化沟计算说明书.doc

氧化沟

奥贝尔氧化沟是延时曝气法一个特殊形式, 通常采取圆形或椭圆形廊道, 池体狭长, 池深较浅, 在沟槽中设有机械曝气和推进装置, 多年来也有采取局部区域鼓风曝气外加水下推进器运行方法。池体部署和曝气、 搅拌装置都有利于廊道内混合液单向流动。经过曝气或搅拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s流速, 使活性污泥呈悬浮状态, 在这么廊道流速下, 混合液在5—15min内完成一次循环, 而廊道中大量混合液能够稀释进水20—30倍, 廊道中水流虽呈推流式, 但过程动力学靠近完全混合反应池。当污水离开曝气区后, 溶解氧浓度降低, 有可能发生反硝化反应。
大多数情况下, 氧化沟系统需要二沉池, 但有些场所能够在廊道内进行沉淀以完成泥水分离过程。

1、 氧化沟类型选择
本工艺所采取Orbal氧化沟含有以下工艺特点:
1)采取转碟曝气, 混合效率较高, 水流在沟内速度最高可达0．6～0．7m／s, 水流快速地在外沟道进行有氧、 无氧交换, 同时进行有机物氧化降解和氮硝化、 反硝化, 并可有效去除污水中磷。中沟与内沟中污水有机物深入得到去除降解。出水水质好。
2)供氧量调整, 能够经过改变转碟旋转方向、 转速、 浸水深度和转碟安装个数等多个手段来调整工艺系统供氧能力, 使沟内溶解氧值保持在最好值, 使系统稳定、 经济、 可靠地运行。
3)污水进入氧化沟。含有推流式和完全混合式两种流态优点, 出水水质稳定。对于每个沟道来讲, 混合液流态基础上为完全混合式, 因为池容较大, 缓冲稀释能力强, 耐高流量。高浓度冲击负荷能力强; 对于3个沟道来讲, 沟道与沟道之间流态为推流式。有着不一样溶解浓度和污泥负荷, 兼有多沟道串联特征, 难降解有机物去除率高。并可降低污泥膨胀现象发生。
4)椭圆形沟平面部署有利于利用水流惯性, 节省推进水流能耗。在曝气过程中。串联沟道水流形成经典溶解氧浓度改变O～1～2(mg／L), 所以自动控制了系统生物脱氮过程。外沟溶解氧平均值很低。氧传输作用在亏氧条件下进行, 含有较高效率, 所以起到节能作用。
5)污泥龄较长, 使污泥量较少并趋于好氧稳定, 从而简化工艺步骤, 管理方便其中, 采取人工加药后进行机械搅拌。
2、 设计泥龄
与其她氧化沟一样, 因为点源曝气, 氧化沟中存在缺氧区域, 在奥贝尔氧化沟外沟, 更因为亏氧, 缺氧区更大, 所以当只要求硝化时, 泥龄应取10d, 再加上除磷要求厌氧区, 反硝化泥龄由公式确定
N0=N-0.05(S0-Se)-Ne=15-0.05(150-20)-5=3.5mg/L
Kde=N0/S0=3.5/150=0.023
查表近似得Vd/v=/=0.17
总泥龄为c=10/(1-0.17)=12.1d
其中缺氧泥龄为==2.1d
3、 计算污泥产率系数Y
T取10℃, k=0.9
Y=k［0.75+0.6-］
= 0.9［0.75+0.6-］
=1.65KgSS/KgBOD

核实污泥负荷
Ls===0.09Kgbod/(KgMLss.d)
4、 污泥浓度
污泥浓度取X=4g/L
5、 氧化沟容积
分为4座氧化沟, 则每格Q=100000/4=250m³/h
V===2359.5m3
取2360m3。
水力停留时间T=V/Q=2360/24000=0.984d
6、 沟形设计
全长设4座氧化沟, M=4, 每座容积为
Vi=V/2=2360/2=1180m3
设水深H=4m, 每座氧化沟面积为
Fi=Vi/H=1180/4=295m3,
L取28m, 则B=10.54m ,B取11m。
依据要求, 对脱氮要求高, 氧化沟首先应满足脱氮要求, 除磷可在氧化沟前增设厌氧池, 所以, 氧化沟应按A/O生物脱氮模式设计计算, 同时, 为了使氧化沟宽度比较靠近于二沉池, 氧化沟形状宜采取棒形。
设沟宽; 外沟、 内沟各B=2.0m, 沟深H=4m
中心岛宽度; 1m 两头圆弧形半径r=0.5m 隔墙宽d=0.2m
由此可得氧化沟外沟外侧圆弧半径为
R=3B+r+2d=6.0+0.5+0.4=6.9m
外沟圆弧段面积S1=(6.92-4.92)=74.2m2
中沟圆弧段面积S2=（4.22-2.72）=32.5m2
内沟圆弧段面积S3=（2.52-0.52）=18.8m2
圆弧段总面积F1=74.2+32.5+18.8=125.5m2
直线段面积
F2=Fi-F1=295-125.5=169.5m2
直线段长; L2=F2/6B=169.5/12=14.2m
各沟总面积;
F外=74.2+2×2.0×14.2=131m2
F中=32.5+2×2.0×14.2=89.3m2
F内=18.8+2×2.0×14.2=75.6m2
三沟容积（面积）之比为;
V外: V中: V内=44.3% : 30.2% : 25.5%
与要求百分比靠近, 可行.
7、 计算需氧量和脱氮
计算需氧量O2=OcSt+4.57Nht
去除含碳有机物单位耗氧量Oc是泥龄和水温函数, 计算时应取可能发生最大值, 所以要按低水温和高水温两种工况进行计算, 并取二者中大者作为依据, 低水温工况是T=10℃和c=10d, 高水温工况是T=30℃, 但泥龄不能再用10d, 因为水温增高硝化所需泥龄缩短, T=30℃时硝化泥龄不到2d, 为安全计算, 取c=4d
按T=30℃, c=4d计算Oc, 查表可得两种工况下Oc值
T=10℃和c=10d时 Oc=1.04KgO2/KgBOD
T=30℃和c=4d 时 Oc=1.07KgO2/KgBOD
取Oc=1.07KgO2/KgBOD
BOD去除St可按公式 St=fc·Qa ·(S0-Se)·10-3(Kg/d)
查表, 取BOD负荷波动系数fc=1.2
St=1.2×240000×（150-20）×10-3=37440Kg/d
需硝化氨氮量按公式
Nht=24Q[Nk-0.05(S0-Se)-Nhe+5]·10-3(Kgd)
Nht=24×10000[15-0.05(150-20)-5+5]·10-3
=2040KgN/d=85KgN/h
O2=Oc·St+4.57Nht
=1.07×37440+4.57×2040=49383.6KgO2/d=2057.65KgO2/h
单位耗氧量==0.055KgO2/KgBOD
三沟实际需氧量按下列比值分配
外: 中: 内 = 50％ : 30％ : 20％
每座氧化沟外, 中, 内沟实际需氧量为
外沟 ×0.5 = 257.2KgO2/h
中沟 ×0.3 = 154.3KgO2/h
内沟 ×0.2 = 102.9KgO2/h
因为外、 中、 内沟溶解氧分别为0、 1、 2mg/L, 换算系数K0也不一样, 需要分别计算各沟K0值
K0=
其中取0.85, 取0.9 , Cs取9.2mg/L , Csw取8.4mg/L
K0外= =1.13
K0中= =1.30
K0内= =1.54
剩下污泥量

去除每1kg产生干污泥量

8、 碱度平衡
保持, PH值适宜, 硝化、 反硝化能够正常进行
9、 进水管和出水管
进水管流量
管道流速
管道过水断面
管径
校核管道流速