Carrousel氧化沟脱氮除磷工艺设计探讨 |
|
| 作者：胡大锵 点击数： 更新时间：2007-1-15 8:25:00 |
1.3 影响好氧硝化效果的因素
1.3.1 硝化速率与水温、碱度关系
研究表明，硝化速率不仅是污水水温的单一函数，且受DO、碱度的影响。通常情况下硝化反应池内保持DO在2mg/L左右是可以实现的，不会对硝化速率产生明显的影响，主要问题是当进水温度＜20℃、碱度低(pH＜8.0～8.4)时将会对硝化速率构成影响，其关系可用下式表示：
μn(T·pH)=［μmax(20℃)·100.033(T-20)］／［1+0.04(10pH0-pH-1)］ (18)
式中 μmax(20℃)——当水温为20℃时的最大硝化速率，d-1；取μmax(20℃)=0.3～0.4d-1
pH、pH0——分别为进水和最佳酸碱度，当pH0=8.0～8.4时μmax(pH0)=1d-1
按式(18)计算的硝化速率即为设计采用值，无需按假定的污泥龄推算硝化速率，以避免假定不合理而产生任意性。
1.3.2 硝化污泥龄及NH3-N与硝化速率的关系
通常当硝化速率确定之后取其倒数作为硝化污泥龄似乎是合理的，但由于目前均采用单一水温函数关系推求μn，一旦不能满足设计者的要求时，甚至会出现以稳定污泥为理由无限加大污泥龄(例如25、30d等)的问题，这将意味着无限制地增大氧化沟好氧区容积，故推荐采用下列公式推算硝化污泥龄：
E=1-[100.051T-1.156／(NH3-N)0［tSN·μ n(T·pH)-1］ (19)
式中 tSN——硝化污泥龄，d
E——NH3-N去除率，%
(NH3-N)0——进水中NH3-N浓度，mg/L
2 反应池容积计算
以生物除磷脱氮为目标的反应池包括厌氧池、缺氧池和好氧池三部分(或区)，为便于比较，本文也按两个缺氧区计算：一部分(完成80%的反硝化)设在氧化沟的后段，该部分容积按同步反硝化方法计算；另一部分(完成20%的反硝化)设在厌氧池之后，该部分容积按前置反硝化方式计算。各区段所需污泥龄与相应阶段容积比的关系可用以下联合公式表示：
tSR=tSN·［（Vn+Va）／Va] (20)
tSP=tSR·［（Vn+Va+VP）／（Vn+Va）］ (21)
tST=tSP·［（Vn+Va+Vp+Vd）／（Vn+Va+Vp）］ (22)
式中 tSN、tSR、tSP、tST——分别为硝化、反硝化、厌氧阶段污泥龄及总污泥龄，d
Vd——二沉池容积，m3；HRT≤3.0 h
氧化沟好氧区容积也可按下式计算：
Va=［KaQ(LC0-Ｌr)／(Ns·MLSS)] (23)
式中 Q——处理污水量，m3/d
K——变化系数
3 工程算例
为便于比较，设计基本条件及工艺同引文。处理水量Q=15000m3/d(不考虑变化系数)，进、出水水质见表1。
表1 进、出水水质
| 项 目 |
COD(mg/L) |
BOD5(mg/L) |
SS(mg/L) |
TKN (mg/L) |
TP(mg/L) |
NH3-N(mg/L) |
NO3-N(mg/L) |
pH |
水温(℃) |
| 进水 |
300 |
150 |
200 |
30 |
4.0 |
|
|
7.0 |
15 |
| 出水 |
60 |
20 |
20 |
|
1.0 |
5.0 |
10.0 |
6-9 |
|
设计参数及结果见表2。
表2 设计参数及结果
| 设计参数 |
引 文 |
本 文 |
| 结 果 |
来 源 |
结 果 |
来 源 |
| 硝化速率μ(d-1) |
0.04 |
假定 |
0.129 |
式(18) |
| 总污泥龄tST(d) |
25 |
假定 |
15 |
式(22) |
| 污泥负荷Ｎs［kgBOD5/(kgVSS·d)］ |
0.15 |
推算 |
0.093 |
式(5) |
| MLSS(mg/L) |
4 000 |
设定 |
4 000 |
设定 |
| 污泥产率a(kgTS/kgBOD5) |
0.60 |
假定 |
0.946 |
式(2 |
| 剩余污泥产量(kgTS/d) |
585 |
推算 |
1 915.65 |
|
| 反硝化速率［kgNO3-N/kgVSS·d］ |
0.013 6 |
推算 |
|
|
NO3-Nn(kg/d)合计
其中，氧化沟(80%)
前置缺氧池(20%) |
153 |
推算 |
145.4 |
式(14) |
| 122.4 |
|
116.3 |
|
| 30.6 |
|
29.1 |
|
| 厌氧池污泥回流比ＲP(%) |
100 |
按好氧推算 |
60 |
设定 |
| 硝化污泥龄tSN(d) |
|
|
8.2 |
式(19) |
| 异养菌体比例Ｚ(%) |
|
|
0.288 |
式(3) |
| BOD5去除需氧量Oc［kgO2/(kgBOD5·d］ |
|
|
1.421 |
式(12) |
| 活性污泥需氧量OR(mg/L) |
|
|
0.398 |
式(13) |
| 厌氧池NO3-NP(mg/L) |
|
|
6.0 |
式(8) |
| 除磷期望值PF(mg/L) |
|
|
3.25 |
式(6) |
| Vn/(Va+Vn)同步反硝化 |
|
|
0.176 |
式(10) |
| Vn/(Va+Vn)前置反硝化 |
|
|
0.016 8 |
式(11) |
| Vp/(Vn+Va+Vp) |
|
|
0.190 |
式(6)、(7)、(9) |
| 反硝化污泥龄tSR(d) |
|
|
10.1 |
式(20) |
| 厌氧污泥龄tSP(d) |
|
|
12.5 |
式(21) |
氧化沟总容积(m3)
其中，好氧区容积Va(m3)
缺氧区容积Vn(m3) |
7857
4 643
3 214 |
推算 |
8 302
6 841
1 461 |
式(23)
式(10)、(20) |
| 前置缺氧池容积(m3) |
1 221 |
|
117 |
式(11)、(21) |
| 厌氧池容积Vp(m3) |
938 |
ＨＲＴ＝1.5h |
1975 |
式(6)、(9) |
4 工艺设计优化及讨论
从表2可知，引文中总有效反应池容积为10016m3(HRT=16.0h)，本文为10394m3(HRT=16.6h)，即总反应池容积比较接近，但从各功能反应区的容积来看则差别甚大，从而可能导致好氧硝化、厌氧释磷不彻底(容积偏小)，且大大超出了脱氮所需的缺氧池容积，因而增加了不必要的投资。为避免此种结果的发生，提出以下几点改进建议：
① 宜按照本文提出的公式，紧密结合进、出水质进行各项设计参数的计算，防止假定的任意性；
② 要使厌氧池容积减小，一是要尽可能降低排放水中NO3-N浓度，二是防止过多的污泥回流至厌氧池；
③ 如果在氧化沟内不设反硝化段，或者只承担反硝化的20%，将80%改由前置缺氧池承担以得到充足的碳源，进一步减少缺氧池容积则有利于降低出水NO3-N浓度；
④ 可将图1工艺改为60%的污泥回流至厌氧池，40%回流至缺氧池，这样既可同时满足厌氧、好氧段对活性污泥的需求，又能达到预期的处理效果；
⑤ 将表面曝气机改为转碟曝气机，以提高溶氧效率和有效水深，并减小占地面积。
电 话：(0571)88072824×6910
收稿日期：2002-04-23 上一页 [1] [2] |
|
| |
|
上一篇论文： 潍坊市污水处理厂奥伯尔氧化沟工艺
下一篇论文： 深圳市罗芳污水处理厂二期工程调试 |
|
|
网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） 
站内论文搜索
