【正文】 氣回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥量的 8 倍考慮，污泥回流比 R 值為 ﹪，這樣提升回流污泥所需空氣量為： hm / 3??? 總空氣量為 : +=空氣管系統(tǒng)的計算 （ 1）空氣管道系統(tǒng)是從空壓機的出口到空氣擴(kuò)散裝置的空氣輸送管道 ,一般使用焊接鋼管。 （ 2）空氣管道中的空氣流速一般采用： 豎管、小支管： 4—5m/s 干管、支管： 10—15m/s，流速不宜過高以免發(fā)生噪聲 （ 3）布置空氣管道 ,在相鄰的兩個廊道的隔墻上設(shè)一根干管，共 10 根干管 ,再每根干管上設(shè) 5 對配氣豎管，共 10 條配氣豎管，每根豎管的供氣量： 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 36 ? hm/3 空氣干管出水 （ 4）曝氣池的平面面積為： 42630=3120m2 （ 5）本設(shè)計采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于距池底 處，淹沒深度為。每個空氣擴(kuò)散器 的服務(wù)面積按 ，則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù) n 為： n= ? 個 則： ① 每個豎管上安裝的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為： 701006934 ? 個； 又根據(jù)每個空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積以及池底曝氣管路的具體設(shè)計情況：每根豎管所連接的橫直管設(shè)計為 9 根，每根安裝 8 個空氣擴(kuò)散器。即總共為 72 個 70 個?？諝夤苈凡輬D見下圖： ② 每個空氣擴(kuò)散器的空氣量為： hm / 0072 92 2 0 3?? 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 37 將已布置的空氣管路及布設(shè)的曝氣器繪制成空氣管路計算圖（見下圖） ,用以計算。 選擇一條從鼓風(fēng)機房開始的最遠(yuǎn)最長的管路作為計算管路。在空氣流量變化處設(shè)計算節(jié)點 ,統(tǒng)一編號后列表進(jìn)行空氣管道計算。 空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑 ,根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按附錄 2 加以確定。 空氣管道的沿程阻力損失 ,根據(jù)空氣管的管徑 (D) mm,空氣量 m3/min, 計算溫度 ℃ 和曝氣池水深 ,查附錄 3 求得。計算結(jié)果見下表： 由表得 ,空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為： ? ? ????? hh akp 網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失取 akp ,則總壓力損失為： ??為安全計 ,設(shè)計取值為 14 akp 。 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 38 管段 編號 管段長度 L（ m） 空氣流量 空氣流速 v(m/s) 管徑 D（ mm） 配件 管段當(dāng)量長度 L0（ m） 管段計算長度L0+L(m) 壓力損失 h1+h2 m3/h m3/min (pa/m) (pa) 21—20 32 彎頭 1 個 20—19 32 三通 1 個 19—18 32 三通 1 個 18—17 32 三通 1 個 17—16 32 三通 1 個 16—15 32 三通 1 個 15—14 32 三通 1 個 14—13 50 三通 1 個、異形管 1 個 13—12 70 三通 1 個、異形管 1 個 170 12—11 100 四通 1 個 、異形管 1 個 11—10 150 閘門 1 個、彎頭 3 個、三通 1 個 10—9 6 150 四通 1 個、異形管 1 個 9—8 6 200 四通 1 個、異形管 1 個 8—7 6 200 四通 1 個、 異形管 1 個 7—6 6 250 四通 1 個、異形管 1 個 6—5 300 四通 1 個、彎頭 2 個、異形管 1 個 5—4 12 400 三通 1 個、異形管 1 個 4—3 12 500 三通 1 個、異形管 1 個 3—2 35 700 四通 1 個、彎頭 1 個 2—1 30 1000 三通 1 個、異形管 1 個 合計 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 39 1空壓機的選定 (1)曝氣器安裝在距曝氣池池底 m 處 ,因此 ,空壓機所需壓力為： ? ? akpP ????? (2)空壓機供氣量 最大時： m i n/ 7 3/ 6 4 2 7 2 0 9 2 2 0 33 mhm ??? 平均時： m i n/ 9 2/ 1 5 7 7 2 0 4 3 6 2 33 mhm ??? 根據(jù)所需壓力及空氣量 ,決定采用 LG80 型空壓機 10 臺。該空壓機風(fēng)壓 50 akp ,風(fēng)量80 m3/min,正常條件下 ,8 臺工作 ,2 臺備用 ,高負(fù)荷時 ,9 臺工作 ,1 臺備用。 、氧化溝工藝 、氧化溝簡介 本設(shè)計采用的是卡羅塞（ Carrousel）氧化溝。 Carrousel 型氧化溝是 1967 年由荷蘭的 DHV 公司開發(fā)研制的，它的研制目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能夠維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深較淺、混合效果差等的缺陷。實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護(hù)費用低等優(yōu)點。 、設(shè)計參數(shù) 擬用卡羅塞（ Carrousel）氧化溝，去除 BOD5 與 COD 之外，還具備硝化和一定的脫氮除磷作用，使出水 NH3N 低于排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水量情況采用兩座氧化溝，每座氧化溝設(shè)計流量為： Q＝ dmsmQ /?? 總污泥齡： 20d 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 40 MLSS=4000mg/L,MLVSS/MLSS= 則 MLVSS=3000mg/L 曝氣池： DO＝ 2mg/L。 NOD=。 可利用氧 α＝ β＝ 其他參數(shù)： a=脫氮速率： qdn=d K1= Ko2=剩余堿度 : 100mg/L(保持 PH≥)。 所 需堿度 堿度 /mgNH3N 氧化；產(chǎn)生堿度 堿度 /mgNO3N 還原；產(chǎn)生堿度 硝化安全系數(shù)： 脫硝溫度修正系數(shù)： 、設(shè)計計算 堿度平衡計算： （ 1）設(shè)計的出水 5BOD 為 10 mg/L，則 出水中非溶解性 fBOD5 =Ce（ 5） =10（ 5） = Ce—出水中 BOD5的濃度， mg/L 所以，出水中溶解性 5BOD ＝ =（ 2）采用污泥齡 20d，取值范圍為 10～ 30d，則日產(chǎn)泥量為： )(1000 )( ???? ????? mrbtaQ S kg/d 式中 ： Q——氧化溝設(shè)計流量， m3/d a——污泥增長系數(shù)，一般為 ～ ，取 ， kg/kg b——污泥自身氧化率，一般為 ～ ，取 ， 1/d Sr——去除的 BOD5濃度， mg/L tm——污泥齡， d 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 41 而一般情況下，其中有 ％為氮，近似等于 TKN 中用于合成的部分為： ? =即： TKN 中有 ??mg/L 用于合成。 需用于氧化的 NH3N == mg/L。 其中 ,2—出水中帶走的 NH3N 含量， mg/L 需用于還原的 NO3N == mg/L, 其中 ,10—出水中的 NO3N 含量， mg/L （ 3）堿度平衡計算 已知 :所需堿度 堿度 /mgNH3N 氧化；產(chǎn)生堿度 堿度 /mgNO3N 還原；，且設(shè)進(jìn)水中堿度為 206mg/L，且氧化的 NH3N（硝化反應(yīng)）消耗的堿度為： =還原的 NO3N（反硝化反應(yīng)）產(chǎn)生的堿度為： Lmg / ??? 當(dāng)處理水質(zhì)要求剩余堿度為 50mg/L(CaCO3計，此值可使 PH≥)，需要補充堿度： +（ 200－ ） 194= mg/L 硝化區(qū)容積計算： 1 )()(1c dcKY Q S SV Xk?? ??? ? ? ? ? ?? ?? ?? ? dkgkSSQYXVcdc/ 0 3 8 5 4 2 101??? ?????????? 式中 ： V1——硝化區(qū)容積， m3 Q——氧化溝設(shè)計流量， m3/d Y——污泥凈產(chǎn)率系數(shù)， kgMLSS/kgBOD5， 取 S0、 S——進(jìn)、出水 BOD5濃度， g/L kd——污泥自身氧化率，取 1/d c? ——污泥齡， d 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 42 X——污泥濃度， kg/m3 取 f=VSS/SS=， MLSS=3500mg/L 則： 硝化容積： ? ? ? ? ? ? 31 5 3 8 ???? 水力停留時間： htn . ??? 反硝化區(qū)容積： 13℃ 時，反硝化速率為： ? ?)( ??????? ?? Tdn MFq ? ? ?)3500200( ???????? ??? =還原 NO3N 的總量 W= 54 241 00 ?? kg/d 脫氮所需 MLVSS= ? kg 脫氮所需池容： ???dnV m3 水力停留時間： ???? QVt dndnh 氧化溝的總?cè)莘e： 總水力停留時間： ????? dnn ttt h 在 10～ 24h 之間，符合要求 總?cè)莘e： 7 8 2 5 3 8 4 ????? dnn VVV m3 氧化溝的尺寸： 氧化溝采用 4 廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深 4 m，寬 10 m，則氧化溝總長 : ?? 。其中好氧段長度為 ?? ，缺氧段長度為=。 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 43 彎道處長度 : 2 302 103 ?????? ??? 則單個直道長 : 4 45 ?? (取 88m) 故氧化溝總池長 =88+10+20=118m，總池寬 =10? 4=40m（未計池壁厚）。 校核實際污泥負(fù)荷： ? ? dk gML SSk gB O DXVQSN as ???? ???? / （ ～ /kgBOD kgMLSS d?之間） 需氧量計算： 采用如下經(jīng)驗公式計算 : 32 )/( NONM L S SBSAdkgO rr ???????? A——經(jīng)驗系數(shù)，取 ； Sr——去除的 BOD5濃度， mg/L； B——經(jīng)驗系數(shù)，取 ； MLSS——混合液懸浮固體濃度， mg/L. 其中：第一項為合成污泥需氧量，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量 ,第四項為反硝化污泥需氧量。 經(jīng)驗系數(shù)： A= B= 需要硝化的氧量： Nr=? ? 103=總需氧量： R=? 35424? ()+? ? +? ? =kg/d=取 T=30℃ ，查表得 α=,β=,氧的飽和度 )30( ?sC = mg/L， )20( ?sC = mg/L 采用表面機械曝氣時， 20℃ 時脫氧清水的充氧量為： ? ?? ?20)( )20(0 ????? TTs sCCRCR ??? 畢業(yè)設(shè)計 _卡羅賽氧化溝 AO 工藝 44 ? ? ? ?hkg /2030????????? 其中， α， β——經(jīng)驗系數(shù)，分別取 ,； ρ——相對密度，取 ； Cs(20。 )——20。 C 時水中 DO 飽和度， ； Cs(30。 )——30。 C 時水 中 DO 飽和度， 。 C——混合液中 DO 濃度，取 2mg/L。 T——溫度，取 30。 C。 查手冊，選用 DY325 型倒傘型葉輪表面曝氣機，直徑 Ф＝ ,電機功率 N=55kW,單臺每小時最大充氧能力為 250kgO2/h ，每座氧化溝所需數(shù)量為 n, 則 ??? Rn 取 n=6 臺 回流污泥量： 回流比可由公式XX XR r ??求得 式中： X——氧化溝中混合液污泥濃度， mg/L Xr——二沉池回流液 污泥濃度， mg/L X=MLSS=，回流污泥