3.5 改良型氧化沟3.5.1 改良型氧化沟的设计说明氧化沟是活性污泥法的改良和发展，曝气池呈封闭渠道形， 污水和活性污泥循环水流的作用下混合接触， 完成有机物的净化过程， 又称循环曝气池 氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式整体为完全混合状态，同时具有这两种混合方式的某些特点［16］在氧化沟中，污水和活性污泥的混合液在外加动力的作用下， 不停的循环流动， 有机物在微生物的作用下得到降解该工艺对水温、 水质和水量的变化有较强的适应性，污泥龄长、剩余污泥少对于城市污水， 氧化沟系统通常的预处理采用粗细格栅和沉淀池，一般不设初沉池混合液在沟内的循环速度为0.25～0.35m/s，以确保混合液呈悬浮状态氧化沟污泥回流比采用60%～200%， 涉及污泥浓度为1500～5000mg MLSS/L,氧化沟中的氧转移效率为1.5～2.1kg/(kw·h)［4］氧化沟工艺的重要设计参数及相应取值如下：1、厌氧池的水力停留时间为0.5 ~ 1.0h2、氧化沟的设计泥龄范围为4～48d,通常的泥龄取值为10～30d；氧化沟常用的设计有机负荷取值为0.16～0.35 BOD5kg/(m3· d)；污泥负荷为0.03～0.10 BOD5kg/(kgMLSS· d)。
3、对于城市污水，水力停留时间采用的数值为6～30h.4、进水和回流污泥点宜设在缺氧区首端，出水点宜设在充氧器后的好氧区氧化沟的超高与选用的曝气设备类型有关，当采用转刷、转碟时，宜为0.5m；当采用竖轴表曝机时，宜为0.6～0.8m，其设备平台宜高出设计水面0.8～1.2m5、氧化沟的有效水深与曝气、混合和推流设备的性能有关，宜采用3.5～4.5m6、根据氧化沟渠宽度，弯道处可设置一道或多道导流墙；氧化沟的隔流墙和导流墙宜高出设计水位0.2～0.3m7、氧化沟内的平均流速宜大于0.25m/s，混合液在渠内流v=0.4～0.5m/s. 本设计中选用改良型氧化沟工艺，按近期规模2.0 万 m3/d 建成，远期再扩建，设计中取两座改良型氧化沟，则每座的设计流量为10000 m3/d3.5.2 厌氧池的设计计算水力停留时间：T=2h 污泥浓度：X=3000mg/L 污泥回流液浓度：Xh=10000 mg/L 1.厌氧池容积：V= Q1′T=10000×2/24=833.3m3 （式 3.1）2.厌氧池尺寸：水深取为h=4.0m则厌氧池面积：A=V/h=833.3/4=208.3m2厌氧池直径：29.1614.33.20844ADm （取 D=17m）（式 3.2）考虑 0.3m 的超高，故池总高为H=h+0.3=4+0.3=4.3m。
3.污泥回流量计算：1）回流比计算R =X/（Xr-X）=3/（10-3）=0.43 2）污泥回流量QR =RQ1′ =0.43 × 10000=4300m3/d 3.5.3 氧化沟的设计计算设计参数总污泥龄： 30d 污泥浓度 （MLSS） 一般取值 2000～6000 mg/L 之间， 设计中取 X=4000mg/L，MLVSS/MLSS=0.75，则 MLVSS=3000 溶解氧浓度： DO=2.0 mg/L 设计进水水质BOD5=160mg/L； COD=330mg/L；SS=187mg/L（考虑到格栅以及曝气沉砂池对SS的去除率为 25%） ；NH3-N=35mg/L；设计水温 T=14℃；设计出水水质 BOD5=20mg/L； COD=80mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=8mg/L 污泥产率系数 Y=0.5;挥发性污泥浓度（ MLVSS）XV=2800mg/L; 内源代谢系数 Kd=0.05. 设计计算1.计算硝化菌的生长速率u笑话所需最小污泥平均停留时间：PH-7.20.883-1DOD1047.02158.105.015098.0OTT nKONNe20.22102247.0158. 11505.01515098.0e（式 3.3）=0.195 d-1设计中取温度 T 为 15°，氧的半速常数K2O取 2.0 mg/L，PH 按 7.2 考虑，则 满足硝化最小污泥停留时间：) K1Y(d=10000(160-20)3103005.015 .0（式 3.7）=280 kg/d 由此，生物合成的需氧量为12% 280=33.6 kg/d 折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为：33.6 1000/10000=3.36 mg/L 反硝化 NO3—N 量△NO3=40-3.36-20=16.64 mg/L 所需去除氮量△ SNO3=16.64 10000/1000=166.4kg/d 因此，反硝化所要求增加的氧化沟体积为：1651036.08.24.166XrSV, DNNO,3m3 （式 3. 8）所以每组氧化沟的总体积为：V总=V+V，=2800+1651=4451 m3氧化沟设计水力停留时间为：HRT= V总/Q=4451/10000=10.7 h 4.确定氧化沟的工艺尺寸：设计有效水深4.0m,宽度为 5.0m，则所需沟的总长度为 222.55m。
超高取 0.5m. 5.每组沟需氧量的确定：速率常数K 取 0.22d-1. O2 = Q3006.256.0)(5.442.11S-SNOQxNNQxevsseVSSKte64.161000100006.256056.0201000100005 .456042.1 e-120-160100010000522. 0 （式 3.9）=2566 kg O2/d 如果水质修正系数95.085.0，，压力修正系数1，温度为 20℃、25℃时的饱和溶解氧浓度分别为：C20=9.17 mg/L C25=8.4 mg/L 标准状态需氧量：hkgd/6 .126/kg5 .03732)1.024-8.40.85(0.9556629.17 C)1.024-C(OCSOR520-25 25220（式 3.10）选用 ZPQ-5-1320 转盘式氧化沟曝气机，水平轴有效长度5m，盘片 19 片，浸没深度 460mm，充氧能力 33.5KgO2/h，电机功率 15Kw考虑水量和水质的波动，单座氧化沟配置6 台曝气机，氧化沟充氧量201 KgO2 / h，总功率 90 Kw其中末端 2 台为双速6.回流污泥量计算：根据物料平衡，进水：（TSS）Q+XRQR=（Q+QR）X 式中 QR-----回流污泥量（ m3/d）XR-----回流污泥浓度，根据公式：XR=SVI106（式 3.11 。