魏文華
摘 要:氧化溝技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在世界各地得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用,國內(nèi)外的應(yīng)用情況證明,它是一種工藝簡單,管理方便,投資省,運(yùn)行費(fèi)用低,穩(wěn)定性高,出水水質(zhì)好的污水處理技術(shù)。文章對城鎮(zhèn)污水氧化溝處理工藝進(jìn)行了講解介紹并舉例講解了氧化溝工藝主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
關(guān)鍵詞:氧化溝 城鎮(zhèn)污水處理 設(shè)計(jì)計(jì)算
中圖分類號:U664 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)09(c)-0111-02
氧化溝又名氧化渠,因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。氧化溝從機(jī)理角度出發(fā),與延時曝氣工藝具有一定的相似性,比較常見的氧化溝包括Carrousel氧化溝以及Orbal氧化溝等。將氧化溝與常規(guī)形式的活性污泥法等傳統(tǒng)方式進(jìn)行比較,存在以下幾種優(yōu)點(diǎn):首先是,工藝流程相對簡單化,在運(yùn)行管理方面比較便捷;其次是,該方法的處理效果非常穩(wěn)定,能夠在一定程度上徹底去除COD以及BOD等,具有非常高的水質(zhì)。再次是,該方法的基建費(fèi)用以及運(yùn)行費(fèi)用都不高,控制在可以被接受的范圍之內(nèi);最后是污泥產(chǎn)生量相對較少,可以很好地承受水量或者是水質(zhì)等的沖擊負(fù)荷,針對那些高濃度工業(yè)廢水來說稀釋能力相對較強(qiáng);此外,污泥停留時間也相對較短,有助于硝化反應(yīng),借助對供氧量的合理化調(diào)節(jié),能夠在較短時間之內(nèi)提升脫氮效率。
從某種程度上講,氧化溝的發(fā)展速度不管是在國內(nèi)還是在國外都是非??斓摹>唧w來說,歐洲氧化溝性質(zhì)的污水處理廠已經(jīng)超過上千座,而我國國內(nèi)自20世紀(jì)80年代引進(jìn)氧化溝技術(shù)之后,污水處理廠已經(jīng)非常普遍了,而且氧化溝工藝逐漸發(fā)展為城市污水處理工作的重要工藝手段之一。從氧化溝設(shè)備構(gòu)成情況上來看,一般由混合設(shè)備、沉砂池以及氧化溝溝體等組成。從形狀上看,氧化溝在溝體方面的形狀往往呈現(xiàn)出環(huán)形,同時也可以呈現(xiàn)出長方形或者是橢圓形,從其溝端面形狀上來看,一般為矩形或者是梯形。
以規(guī)模為10萬m3/d的污水處理廠為例,設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5=200mg/L,COD=400mg/L,SS=250mg/L,NH3-N= 15mg/L;設(shè)計(jì)出水水質(zhì)BOD5≤30mg/L,COD≤120mg/L,SS≤30mg/L,NH3-N≤20mg/L。氧化溝主要工藝設(shè)備設(shè)計(jì)如下。
1 曝氣沉砂池
設(shè)計(jì)流量Qmax=1.5m3/s,水力停留時間,水平流速m/s,有效水深2.5m,寬深比為1.8。
1.1 池體的計(jì)算
池子的總有效容積V=Q180m3;
每格有效容積污水經(jīng)提升泵房后曝氣沉砂池,共兩組對稱于提升泵房中軸線布置,每組兩格共4格,每個有效容積為V145m;
每個池平面面積:;
沉砂池水流部分的長度L=V1=0.07×2.0×60=8.4取L=9m;
則單格池寬2m;
每組池寬4m。
1.2 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng),穿孔管曝氣。
設(shè)計(jì)曝氣量q=0.2m3/(m3·h);
空氣用量Qs=q×Qmax1080m3/h=18m3/s。
1.3 排砂量計(jì)算
對于城市污水,采用曝氣沉沙工藝,產(chǎn)生沙量約為3.0m3/105m3;
每日沉砂產(chǎn)量為Qs=Qmax×x13.9m3/d;
設(shè)貯砂時間為2.0d;
則存砂所需要的容積為V=Qs×t7.8m3
折算為P=85.0%的沉砂池體積為
每個曝氣沉砂池設(shè)砂斗兩個共8個,砂斗高2.0m,斗底面積(0.5×0.5)m2。砂斗總?cè)莘e:
28m3
每組曝氣沉砂池的尺寸為。
2 氧化溝
選用卡羅塞氧化溝,設(shè)計(jì)參數(shù)如下:
流量Q=10.0萬m3/d=4166.7m3/h;
進(jìn)水BOD5(So)=200mg/L,出水BOD5(Se)=30mg/L,污泥濃度MLVSS=5000mg/L,污泥f=0.6,MLSS=3000mg/L,污泥負(fù)荷應(yīng)低于Ns=0.15kgBOD5/(kgVSS·d),污泥齡應(yīng)高于15d。
2.1 池體的設(shè)計(jì)計(jì)算
氧化溝所需總?cè)莘em3;
公設(shè)兩組氧化溝,每組容積m3;
有效水深3.5m,則每溝平面面積m2;
每組氧化溝有6條溝,每溝斷面尺寸為B×H1=7.0m× 3.5m。
氧化溝直線段長L1=115m,圓弧段長度L2=7.5m。
實(shí)際面積m2。
實(shí)際容積m3。
2.2 出水
每組氧化溝設(shè)出水槽一座,每溝設(shè)出水堰兩扇,啟閉機(jī)兩臺。
2.3 曝氣機(jī)設(shè)計(jì)選型及數(shù)量
選用DY325倒傘型表面曝氣機(jī),直徑3.5m,N55kW,單臺每小時最大充氧能力125kgO2/h。曝氣機(jī)所需數(shù)量為臺。
每組氧化溝曝氣機(jī)數(shù)量為,取,
考慮備用,每組共設(shè)8臺曝氣機(jī)。
2.4 氧化溝簡圖
氧化溝簡圖如圖1。
3 結(jié)語
氧化溝污水處理工藝既能用于生活污水處理,也能用于城市污水和工業(yè)廢水的處理。被評價(jià)為處理效果可靠、基建費(fèi)用低而運(yùn)行費(fèi)用又較省的污水生物處理方法。氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝。
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