Carrousel氧化沟的脱氮除磷工艺设计

时间:2007-07-05 来源: 作者:刘长荣, 常建一

  某城市生活污水量Q=15 000m3/d,原水COD=300 mg/LBOD5=150 mg/LSS=200 mg/LTKN=30 mg/LTP=4.0 mg/LpH=79;设计出水水质为COD=60 mg/LBOD5=20 mg/LSS=20 mg/LNH+4-N≤5.0 mg/ LNO3-N≤10.0 mg/LTP≤1.0 mg/L
2.1
氧化沟区Ⅲ容积的确定
  ① 好氧区容积
  V1=好氧区需要的污泥量/混合液浓度
  硝化菌的比增长速率可用下式计算:

  μ=0.47 e0.098(T-15)×N/(N+100.051T-1.158)×DO/(K0+DO)]  (3)

  当最低温度T=15 ℃、出水NH3-N=5.0 mg/LDO=2.0 mg/LK0=1.3时,μ=0.28d-1θ=1/μ=3.6 d,安全系数取2.5,则设计污泥龄为9 .0 d。为保证污泥稳定,确定污泥龄为25 dμ=0.04d-1
  好氧区有机物的去除速率
  q0=(μ+k)/y=0.15 kgBOD5/(kgVSS·d)

  通过计算,则MLSS=4.0kg/m3MLVSS=2.8kg/m3,好氧区需要的污泥量 13 000 kg,好氧区的容积V1=4 643m3,水力停留时间t=V1/Q =7.4 h
  ② 缺氧区容积
  V2=脱硝需要的污泥量/混合液浓度
  假设生物污泥含12.4%的氮,则每日用于生物合成的N=每日产生的污泥量×12.4%,而污泥产量=y×Q×ΔBOD5/(1+kθ)=585 kg/d,则N=72.54 kg/d,进水中用于生物合成的氮为4.8mg/L、被氧化的NH+4-N=30-4.8-5.0=20.2 mg/L
  脱硝所需NO3-N=20.2-10.0=10.2 mg/L;在15 ℃时反硝化速率q1=0.02×10-5=0.013 6kgNO3-N/(kgVSS·d),需还原的NO3-N=10.2×0.8×(15 000×10-3)=122.4 kg/d,脱硝所需MLVSS=122.4/0.0136=9000 kg
  通过计算,缺氧区容积V2=3 214m3,氧化沟区Ⅲ容积=V1+V2=7857m3,水力停留时间t1=12.57 h
2.2
缺氧区Ⅱ容积的确定
  ① 除磷所需容积V3:若缺氧区水力停留时间取40 min,则V3=417m3
  ② 脱硝所需容积V4:若需还原的NO3-N=30.6 kg/d,脱硝所需的MLVSS=2250kg,则V4=804m3,缺氧区Ⅱ容积=V3+V4=1221 m3,水力停留时间t2=1.95 h
2.3
厌氧区Ⅰ容积的确定
  生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5 h,所需容积V5=150000×1.5/24=938m3
2.4
污泥回流比的确定
   外回流比R
  假设二沉池排放污泥浓度XR=8 000 mg/LA2/C氧化沟混合液浓度X=4000 mg/L,则R=X/(XR-X)=100%
  ② 内回流比r
  由氧化沟Ⅳ的通道回流到缺氧区Ⅱ的回流量为Qr,通道宽度为1.0m、水深为4.0m、流速为0.3 m/s,则Qr=1.2m3/s,最大回流比 r=(1.2×86 400/15 000)×100%=691%,内回流量可以通过安装在回流通道上的闸板控制。
  通过上述计算可知,A2/C氧化沟总容积为10 016m3,水力停留时间为16 h,混合液浓度为4 000 mg/L,污泥负荷为0.05kgBOD5/(kgMLSS·d),污泥龄为25d。污泥外回流比R=100%,混合液内回流比r=400%600%

3 结语

  ① A2/C氧化沟利用沟内的水力循环、无动力回流等特点,实现了类似于A2/O工艺,以达到脱氮除磷的目的。一般城市生活污水若采用A2/C氧化沟处理,可使出水磷浓度<1.0 mg/L,其他指标可达到GB 8978—1996的一级排放标准。
  ② 主要设计参数的确定如下:
  a.厌氧区容积一般按1.02.0 h的水力停留时间确定。
  b.缺氧区容积包括脱硝和除磷两部分,除磷所需容积一般按0.51.0 h水力停留时间确定,脱硝量可按总脱硝量的15%20%计算,反硝化速率计算可采用后续好氧区的数据以确定脱硝所需容积。
  c.氧化沟区Ⅲ容积包括氧化、硝化、反硝化所需容积。好氧区有机物去除速率可用公式q0=(μ+k)/y计算,反硝化区的脱硝速率可用公式q1= μ1/y1计算。
  d.A2/C氧化沟混合液的浓度一般取30004 000 mg/L,污泥负荷为0.050.08kgBOD5/(kgMLSS·d),污泥龄为1530d


  电  话:(0931)8616711×4669 13619365851
  收稿日期:2001-10-16

 

 

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