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50%。调整操作情况(关闭一个系列)至正常后,虽然水量及有机负荷增加了一倍,但是获得了更好的处理成效,在外沟形成的缺氧区使TN的去除率快速提高到了90%以上。
尽管在奥贝尔氧化沟中进水很快地在单个反应器内,通过扩散分布全池。但还不是真正的完全混合系统。实际上在氧化沟系统中液态呈现出推流式环流。完全混合程度取决于氧化沟的设计。当环流数低时系统的特性将于推流反应器相似。对停留时间长的氧化沟,流体质点可在沟中循环500圈以上。
在奥贝尔氧化沟内溶解氧浓度的分级的,当第一槽的溶解氧浓度上升到0.5mg/L时,应稍稍降低整个系统的充氧率;而当第三槽的溶解氧浓度低于1.5mg/L时,应略微提高整个系统的充氧率。对于奥贝尔氧化沟可以简单的通过增减曝气盘的数量来达到调节溶解氧的目的。
3.3.2 工程实例二:(三沟式氧化沟工艺) 邯郸市东污水处理厂 (1) 工程概述
邯郸市东污水处理厂,总设计规模10×104 m3/d,其废水中生活污水和工业废水各占50%。该厂于1990年11月完成其一期工程6.6×104 m3/d的建设并投入使用。目前该厂建有三组三沟式氧化沟,每组的平面尺寸为98×73m,有效水深为3.5m。其曝气装置及出水堰等大多为丹麦进口,其中有直径为1.0m、长为9.0m的大型Mammoth单速转刷24台,双速Mammoth单速转刷18台,长5.0m的可调式出水堰48台。 (2) 运行情况
该厂自投产运行以来,采用传统延时曝气(N)和Bio-DenitroTM(DN)两种模式
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运行,取得了稳定而良好的效果。表3-3
表3-3邯郸市东污水处理厂氧化沟工艺年均进、出水水质(单位:mg/L)
指标 进水 出水
CODcr 234 28.2
BOD5 117 7.2
SS 103 7.6
TP 3.1 1.7
NH4+-N 15.5 4.6
TN 29.7 14.3
在该厂的运行过程中,取得了对该工艺的改进和运行控制有较大指导意义的研究成果:①对按脱氮模式运行过程中,缺氧反硝化的HRT(tDN)和硝化HRT(tN)的研究表明,该工艺的最优tDN/tN为0.4左右,在此比值时,可获得70%的脱氮效率。实际运行中,tDN/tN的比值与废水水质(C/N比等)有密切的关系,因而宜根据具体水质确定合理的tDN/tN的比值;②通过对长期运行的氧化沟中各沟渠中污泥浓度的测定分析表明,其沟Ⅱ中混合液的MLSS较两侧沟渠低于41%的理论值(以三沟式容积均等为前提-合理假定)其浓度仅为设计值的59%,且仅有48%左右的污泥参与生物处理过程,因而污泥浓度过低将影响处理效果,对此应引起重视。③通过经济分析表明,该厂运行中,转刷的耗能占其总耗能(去除BOD5能耗,kw.h/kg)的51.3%,且其总体运行能耗低于其他处理工艺。 常熟市城北污水处理厂
常熟市城北污水处理厂规划总处理规模为12万m3/d,其一期工程已于1998年7月建成并投入运行,规模为3万m3/d二级处理。二期续建一座氧化沟,规模3万m3/d,于2004年10月投产运行。二期平面尺寸130×67.5 m,池深4 m,HRT=23.8 h。改进型三沟式氧化沟改过去三槽式氧化沟的“六阶段生物脱氮运行方式”(如邯郸市东污水厂)为“八阶段生物脱氮除磷运行方式”。改传统中沟排泥为两边沟交替间歇排泥,在进水端的两个侧沟池中各设一座排泥泵井;将原来前置的分配井,设计与氧化沟本体合建为一个整体,节省占地的同时也减少了水头损失;采用高性价比的曝气转刷及电动堰门,从而解决了由于氧化沟采用表面机械曝气方式,池深受曝气设备的限制,造成的单池面积过大的问题。投产运行以来,续建工程已安全运
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行累计485d,2005年累计处理水量达976.41万m3,其出水能严格达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求,处理出水的COD=39mg/L,BOD5=5 mg/L,SS=16 mg/L,NH3-N=0.7 mg/L,TP=0.2 mg/L。
4 污水厂构筑物设计计算
4.1 泵前中格栅
中格栅主要用于截流较大的悬浮物或漂浮物,防止水泵叶轮缠绕,管路堵塞,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷,并使之正常运行。
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006) [6.3.2]、[6.3.3] 规定,细格栅的设计应符合下列要求:
? 水泵前的格栅栅条间隙,应根据水泵的要求确定。 ? 污水处理系统前格栅栅条的间隙,应符合下列要求:
人工清除 25~40mm; 机械清除 16~25mm; 最大间隙 40mm。
? 栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统等因素有关。在无当地运行资料时,可采用:
格栅间隙16-25mm时,0.01-0.05m3栅渣/103m3污水; 格栅间隙30-50mm时,0.03-0.01m3栅渣/103m3污水。
? 在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。
? 机械格栅不宜少于2台,如为1台时,应设人工清除格栅备用。 ? 过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。
? 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9 m/s。
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? 格栅倾角一般采用45°-75°。人工清除的格栅倾角小时,较省力,但占地多。 ? 通过格栅的水头损失,粗格栅一般为0.2m,细格栅一般为0.3-0.4m。 ? 格栅间必须设置工作台,台面应高出栅前最高设计水位0.5m。工作台上应有安全和冲洗设施。
⑴ 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度:人工清除不应小于1.2m;机械清除不应小于1.5m。
⑵ 机械格栅动力装置宜设在室内,或采取其他保护设备的措施。 ⑶ 设置格栅装置的构筑物,必须考虑设有良好的通风设施。
⑷ 格栅间内应安设吊运设备,以进行格栅及其他设备的检修,栅渣的日常清除。 1.设计参数:
污水处理厂的最大设计污水量Qmax=0.710 m3/s,总变化系数Kz=1.23。 格栅计算草图,见图4-1。
图4-1 格栅计算草图 1-工作平台;2-栅条
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2.设计计算
(1) 格栅前水深
根据最优水力断面公式Q=(2) 栅槽宽度B
① 栅条的间隙数n个
?2h?2v12,栅前流速v=0.75 m/s,得:h=0.69m
n? 式中:
Qmax(sin?)
bhv12 Qmax—最大设计流量,m3/s; a—格栅倾角,°,取a=60°; b—栅条间隙,m, 取b=0.020m; n—栅条的间隙数,个; h—栅前水深,m,取h=0.78m; v—过栅流速,m/s,取v=0.9 m/s。
格栅设两组。 则:
0.710?sin60Qmax(sin?) n?=2?24个
bhv0.020?0.78?0.912 ② 栅槽宽度B
栅槽宽度B取0.25m(一般比格栅宽0.2—0.3m) 设栅条宽度:S=10mm (0.01m)
则栅槽宽度:B=S(n-1)+bn+0.2=0.01×(24-1)+0.020×24+0.25=0.96m (3)通过栅格的水头损失h1 ① 进水渠道的渐宽部分长度L1:
设进水渠道宽B1=0.78m,其渐宽部分展开角度a1=20? (进水渠道内的流速
0.75m/s)
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