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氧化沟 设计说明 2.5.1.1氧化沟的由来 氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous loop reactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰的首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理. 2.5.1.2氧化沟的结构 Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5～4.5m，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。 2.5.1.3Carrousel氧化沟处理污水的原理 最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。 设计参数 拟用卡罗塞（Carrousel）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NH3-N低于排放标准。氧化沟设4座，按最大日平均时流量设计。 设计流量Q: Q=10×10４m3/d=4167m3/h 进水BOD5 : So=300mg/L 出水BOD5 : Se≤30mg/L Sr=300-30=270mg/L 进水NH3-H=60mg/L 出水NH3-H≤25mg/L Nr=60-25=35mg/L 污泥负荷 Ns=0.14kgBOD5/(kgVSS·d) 污泥浓度MLVSS=3000mg/L 污泥f=0.75,MLSS=4000mg/L a=0.5 (原子内源代谢的净合成系数0.4~ 0.8) b=0.15 (污泥自身氧化系数0.02~0.18) y=0.6 (污泥产率系数0.4~0.8) Kd=0.08 (内源代谢系数0.06~0.1) 池体设计计算 氧化沟所需容积V: 式(2.16) 共设氧化沟四组，每组的容积为vi: 氧化沟的设计有效水深为H1: H1=4.0m, 超高为H2=1.0m,则每组氧化沟的平面面积为Ai 设计每组氧化沟有四条沟，每沟的断面尺寸为: BH1=8.0m 圆弧段长度L2 L2=8m 氧化沟的直线段长 式(2.17) 曝气机设计选型 碳化需氧量为O1: O1=aQSr=0.5=1.35(kgO2/d) 式(2.18) 消化需氧量为Q2: Q2=4.5QNr=4.5100.035=1.58(kgO2/d) 式(2.19) 污泥自身氧化需氧量为Q3： Q3=bXrV=0.15=2.89(kgO2/d) 式(2.20) 合计实际需氧量为R: R=Q1+Q2+Q3 =1.351.582.89=5.82(kgO2/d) 取T=30℃，查表得: α=0.8,β=0.9 氧的饱和度=7.63 mg/L， =9.17 mg/L 标准需氧量为R0: 式(2.21) =10(kgO2/d)=4.2(kgO2/h) 查手册，选用DSB-3750倒伞型叶轮表面曝气机，直径Ф＝3.75m,电机功率N=132kW,单台每小时最大充氧能力为350kgO2/h，每座氧化沟所需数量为 取n=