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卡魯塞爾氧化溝工藝設(shè)計(jì)計(jì)算（設(shè)計(jì)師必讀）

發(fā)表時(shí)間：2016-11-16 10:02

工藝特點(diǎn)：

1、進(jìn)水與活性污泥混合后在溝內(nèi)不停地循環(huán)運(yùn)動(dòng)，污水和回流污泥在第一個(gè)曝氣區(qū)中混合。由于曝氣器的泵送作用，溝中的流速保持在0.3m/s左右。水流在連續(xù)經(jīng)過(guò)幾個(gè)曝氣區(qū)后，便流入外邊最后一個(gè)環(huán)路，出水從這里通過(guò)出水堰排出，出水位于第一曝氣區(qū)的前面。

2、采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個(gè)，均安裝在同一端，因此形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，還使活性污泥易于沉淀，BOD去除率可達(dá)95%～99%，脫氮效率約為90%，除磷率約為50%。

3、在正常的設(shè)計(jì)流速下，卡魯塞爾氧化溝渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的50～100倍，氣池中的混合液平均每5～20min完成一個(gè)循環(huán)。具體循環(huán)時(shí)間取決于渠道長(zhǎng)度、渠道流速及設(shè)計(jì)負(fù)荷。這種狀態(tài)可以防止短流，還通過(guò)完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。

4、卡魯塞爾氧化溝的表面曝氣機(jī)單機(jī)功率大（可達(dá)150kw)，其水深可達(dá)5m以上，使氧化溝占地面積減小，土建費(fèi)用降低。同時(shí)具有極強(qiáng)的混合機(jī)拌和耐沖擊負(fù)荷能力。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷較低時(shí)，可以停止某些曝氣器的運(yùn)行，或者切換較低的轉(zhuǎn)速，在保證水流攪拌混合循環(huán)流動(dòng)的前提下，節(jié)約能量消耗，由于曝氣機(jī)周圍的局部地區(qū)能量強(qiáng)度比傳統(tǒng)活性污泥中曝氣池強(qiáng)度高得多，使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高，平均傳氧效率達(dá)到2.1kg/(kw·h)。

為了滿足越來(lái)越嚴(yán)格的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，卡魯塞爾氧化溝在原有的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了許多新的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了新的功能，提高了處理效率，降低了運(yùn)行能耗，改進(jìn)了活性污泥性能，提高了生物除磷脫氮功能，主要有單級(jí)標(biāo)準(zhǔn)卡魯塞爾工藝和變形，Carrousel denitIR/Carrousel 2000工藝，Carrousel 3000工藝，以及四階段和五階段Carrousel BardenpHo工藝系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)參數(shù)：

混合液濃度（MLSS）為4000～4500mg/L，污泥回流比為100%；有效水深殼h≥5m；

N=0.05～0.1KgBOD/（kgMLVSS·d）污泥齡θc在25～30d以上；水力停留時(shí)同為18～28h。一般溝深是表面曝氣機(jī)葉輪直徑的1.2倍，溝寬是溝深的2倍。

舉個(gè)栗子：

1.已知條件

(1)設(shè)計(jì)流量Q= 100000m³/d(不考慮變化系數(shù)》。

(2)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BOD5濃度S₀=190mg/L；TSS濃度X₀=250mg/L；VSS=175mg/L； TKN=45mg/L；NH₃-N=35mg/L；堿度S_ALk=280mg/L；最低水溫14℃；最高水溫250℃。

(3)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)BOD₅濃度S_e=20mg/L；TSS濃度X₀=20mg/L，NH₃一N=15 mg/L；TN=20mg/L。

考慮污泥穩(wěn)定化，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.55；混合液懸浮固體濃度(MLSS)X=4000mg/L，混合總揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)Xv=2800mg/L；污泥齡θc=30d；自身氧化系數(shù)K_d=0.055d^-1；20t時(shí)脫硝基率qdn=0.035kg還原的NO^3-_N/(KgMLVSS·d)。

2.設(shè)計(jì)計(jì)算

(1)去除BOD₅

下圖為卡魯塞爾氧化溝計(jì)算圖：