内容发布更新时间 : 2024/5/2 7:43:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

华北理工大学轻工学院毕业设计书

（3）后处理设备要求大。如：消毒设备很大，接触池容积也很大。排水设施如排水管道也很大[6]。

2.3氧化沟

目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟 、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。

在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。 2.3.1卡鲁塞尔氧化沟

卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合，并能维持较高的传质效率，以克服小型氧化沟沟深较浅，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟系统正在运行，实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。

图2-3 Carrousel 氧化沟平面结构图

2.3.1.1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

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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除BOD，但除磷脱氮的能力有限。 2.3.1.2特点

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。 2.3.2 三槽式氧化沟

三槽氧化沟以3条相互联系的氧化沟作为一个整体，每条沟都装有用于曝气和推动循环的转刷。在三沟式氧化沟运行时，污水有进水配水井进行3条沟的进水配水切换，进水在氧化沟内，根据已设定的程序进行工艺反应。污水经生化处理后流入作为沉淀区的另一侧沟体内，泥水分离后由出水堰流出，沉淀沟进水作曝气沟使用，原曝气侧沟作沉淀沟，根据运行模式交替进行，它的循环运行方式非常适合于脱氮。在实际运行中，可通过调整运行方式和曝气量在氧化沟内形成好氧段完成硝化反应和缺氧段完成反硝化反应。曝气沉淀均在沟内交替运行，因而既无二沉池，也无需污泥回流系统。在三个沟当中，中沟一直作为曝气区使用，提高了转刷的利用率[7]。 2.3.2.1原理

该工艺具有出水水质好、运行管理方便等优点。但是由于工艺本身所有的独对性，使其在自动控制程度上采用单纯的时间顺序控制，从而无法很好获得最优反应效果并实现减少系统能耗的目的。

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图 2-4 三槽式氧化沟

2.3.2.2 特点

三槽氧化沟特点：①处理效果稳定，出水水质好，并且具有较强的脱氮功能，有一定的抗冲击负荷能力。②工程费用相当于或低于其他污水生物处理技术。③污水处理厂只需要最低限度的机械设备，增加了污水处理厂正常运转的安全性。④管理简化，运行简单。⑤剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水，污泥处理费用较低。⑥与其他工艺相比，臭味较小。⑦曝气强度可以调节。 2.3.3奥尔伯（Orbal）氧化沟

起源于南非发展于美国的Orbal氧化沟是具有除磷脱氮功能的新工艺之一，因其在技术和经济上具有独特的优势，在国外得到广泛的采用。我国在20世纪80年代就引进了这项技术，但真正被广泛使用是在近几年。近年来，随着北京大兴污水处理厂、山东莱西污水处理厂、温州市污水处理厂、廊坊市东方污水处理厂和无锡市城北污水处理厂等的建成运行，充分显现了该工艺良好的技术性能和工艺优越性。

外沟

污泥回流

中沟

内沟

中心岛

二沉池

曝气转碟

图 2-5奥尔伯（Orbal）氧化沟

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2.3.3.1原理

氮硝化在生物絮体外进行，污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，然后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮。在较高浓度梯度的NO3-N可渗入絮体内部，而在外沟道和中沟道中溶解氧含量又不高，一般控制在0～1mg/L左右，因此低溶解氧难渗入絮体内，就在微生物絮体中形成了缺氧环境，使絮体内部在反硝化菌的作用下，发生反硝化作用，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出。污水在外沟道流动（水平流速约为0.5m/s）150～250圈后才能进入中间沟道，经过这种有氧、无氧区的交换次数达500～1000次（次数多少取决于沟道上设置了多少道盘），从而完成了有氧、无氧的快速交换，较大程度地发生“同时硝化反硝化”，脱除氨氮。 2.3.3.2特点

从外到内，第一渠的容积为总容积的50﹪-55﹪；第二渠为30﹪-35﹪；第三渠为15﹪-20﹪。运行时，应保持第一、第二、第三渠的溶解氧分别为0mg/L、1mg/L、2mg/L。第一渠中可同时进行硝化和反硝化，其中硝化的程度取决于供氧量。由于第一条渠道中氧的吸收率通常很高，一次可在该段反应池中提供90﹪的供氧量，仍可把溶解氧的含量保持在10mg/L的水平上。在以后的几条渠道中，氧的吸收率比较低，因此，尽管反应池中的供养量较低，溶解氧的含量却可以保持较高的水平。

2.4 工艺的确定

本项目处理的污水主要以有机污染物为主，BOD5/COD=0.52，可生化性较好，重金属及其它难降解的有毒有害污染物不超标。，三槽式氧化沟能有脱氮除磷效果，根据处理规模，进水水质，出水要求，本设计选择三槽式氧化沟。

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3 设计计算

3.1 格栅

3.1.1 设计说明

格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。

格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。

栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中具有强度高，阻力损失小的优点[8]。

本设计采用两道中格栅、两道细格栅，迎水面为半圆形的矩形的栅条,选用机械清渣。

3.1.2 设计原则（图）

栅条工作平台进水αα1α图3-1 格栅结构示意图 图1 中格栅计算草图3.1.3 设计参数

（1）原水水量：Q=2.31m3/s；

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