接触氧化池设计参数

一、接触氧化池 1、容积负荷

表1 各种处理方法的比较

处理方法 项目 BOD容积负荷(kg/m3·d) 池自身占地面积 MLSS量(mg/l) 污泥量 停运后的问题 生物接触氧化法 生物转盘 5～10g/m2·d 标准活性污泥法 中 大 大 6000～10000 5～15g/m2 2000～3000 最少 少 大 长期停运，污泥剥长期停运，污泥剥若停运三天以上，离量大 离量大 则恢复困难 2、生物膜重量

氧化池中生物膜重量一般为6200～14000 mg/l，呈悬浮状微生物的（活性污泥）一般只有200～300 mg/l，因此可以粗略的以生物膜重量表示生物接触氧化法的微生物数量。城市污水中生物膜重量为12000～14000 mg/l。 3、填料

（1）填料特性比较

表2 填料特性比较

指标 种类 碎石（D=6cm） φ19蜂窝 φ15蜂窝 仿英Floccor（波纹板） 立体波纹 日本微研式（立体波纹） 纤维 重量 （kg/ m3） 1300 42 31 39 45 30 3左右 比表面积 (m2/ m3) 110 210 170 83 100 310 500～2000 空隙率 (%) 45 98 98 98 97 99 50～80 价格 (元/ m3) 10～15 300～400 （2）填料容积V有效

V有效=Q(C0-C1) /I·1000 式中Q——处理水量（m3/d）

C0——进水BOD浓度（mg/L） C1——出水BOD浓度（mg/L） I——BOD容积负荷（m3）

4、停留时间

（1）弗鲁因德利希吸附式

Q(C0-C1)/V=式中Q——处理水量（m3/d）

C0——进水BOD浓度（mg/L） C1——出水BOD浓度（mg/L） V——填料容积（m3）

（2）停留时间

T=24V/Q=24 (C0-C1)/ 、池体高度

一般的氧化池填料高度为3m，底部的布水布气层高度为～，顶部的稳定水层高度为～，所以总池高度一般为～。 6、供气量

（1）需氧量（R）：生物膜的需氧量（R）包括合成用氧量和内源呼吸用氧量两部分。即：

R=a＇·△BOD+ b＇·P 式中R——生物膜的需氧量（kg/h）

△BOD——单位时间内去除的BOD量（kg/h）

P——活性生物膜数量（kg） a＇、b＇——系数

从等当量的化学反应来看，每去除1kg BOD需要1kg O2。但实际是随着负荷的变化而变化的。例如，在普通生物滤池法中，污泥负荷低，泥龄长，氧化反应进行的比较彻底，去除1kg BOD的需氧量可大于1kg，系数a＇通常为左右；在生物接触氧化法中，污泥负荷高，生物膜更新快，泥龄较短，有一部分BOD物质未被氧化就排出系统，因此去除1kg BOD的需氧量往往低于1kg，系数a＇通常小于1。根据实验测定，用于生物膜内源呼吸的氧量为m2·h左右，按照填料的比表面积和生物膜的干重（kg/ m3）可推算系数b＇，在普通生物滤池中b＇=。

（2）供氧量（Qs）：供氧量Qs取决于需氧量（R）和曝气装置氧的总转移系数KL0，当缺乏KL0资料时，建议按下式计算Qs：

Qs=R·K/αβγ

式中K为需氧量不均匀系数。在实际运转系统中水量与水质是变化的，这样也就形成了需氧量的不均匀性，水量与水质高负荷时的需氧量往往比平均负荷时要高出很多。在确定供气系统时必须按最大需氧量考虑才能取得预期效果。K值按排水制度、工艺生产等实测确定。

α为氧的水质转移系数；β为饱和溶解氧修正系数。α、β值视处理水水质而异。经实验测定，生活污水的α值为，β值为～；工业废水，如印染废水的α值只有～，β值为。

γ为不同温度时的充氧系数，其值可由表3查得。

表3 不同温度及溶解氧时的充氧系数γ值

溶解氧（mg/L） 0 1 2 3 4 5 5 10 温度（℃） 15 20 25 32

（3）供气量（W）：计算出来的供氧量还需换算成空气量（W） W= Qs/ ρ·C（m3/h）

式中ρ——氧气的容重，在20℃标准状态下，ρ= m3； C——氧气在空气中所占的体积比，标准状态下C=。

根据上式所计算出的供气量应作压力、温度和水深的修正，后两项影响较小，略去不计，则可按下式折算成为所需标准状态下的空气量（W标）

W标=(1+P)1/2·W（m3/h）

式中P—空气的表压（kg/cm2），根据该式计算而得的空气量，即为供气系统的供气量。

标准状态下空气中含氧量(O)为N·m3，需氧量为R，空气利用率为ε，则标准状态下供气量Qs=R/ε·O。 二、竖流沉淀池

1、不同BOD负荷时污泥产生量

表4不同BOD负荷时污泥产生量的实验结果

BOD负荷(kg/m3·d) 去除每公斤BOD产生的污泥量 （kg/kg BOD） 以下

2、竖流沉淀池从下到上依次分为：污泥斗（下底直径一般为～，倾角一般为50°～60°）、缓冲层（～）、沉淀澄清区、溢流区（～）、保护层（超高部分）。 3、澄清区

计算澄清区面积的公式为：

F=Q/μ

式中 F——澄清区面积（m2） Q——最大污水流量（m3/h）

μ——上升流速（mm/s）或表面负荷（m3/ m2·h） 上升流速由污水水质、混合液浓度和污泥沉降性能决定的。例如，生活污水有一定的无机物，上升流速可采用稍高值；某些工业废水的污泥由溶解状化学物质合成的，质轻灰分多，上升流速宜稍低。混合液浓度高时，上升流速宜稍低，反之亦然。

国外生物处理系统的二次沉淀池，上升流速差别较大，一般在～s之间。国内设计的二次沉淀池上升流速多在～s之间，沉淀时间常采用～，一般为。生物接触氧化法二次沉淀池的工作情况有其特殊性，进水中悬浮物（污泥）浓度较低，一般为200～300mg/L，质轻呈絮片状，沉降性能不如活性污泥。但是，目前尚缺乏沉淀试验与实测资

料，在设计时，往往仍然参考上述活性污泥法的数据。

① 澄清区水深h2计算如下： h2=Q·t / F

式中Q——处理水量（m3/h）

t——沉淀时间（h） F——澄清区面积（m2）

② 澄清区水深H(m)还可按下式计算： h2=μ×t×

式中μ——上升流速（mm/s） t——沉淀时间（h） 4、中心管、喇叭口及反射板

设置反射板，中心管流速V0采用s，则中心管有效截面积为：

f2=q / V0

中心管直径为：

d0=(4 f2/π)1/2 喇叭口直径为： d1= d0 反射板直径为： d2= d1

中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度为： h3= q / V1πd1 V1取s。

5、沉淀部分

沉淀区高度h2=μ×t× 沉淀区有效断面积f1=Q/μ 沉淀区总面积F= f1+ f2 沉淀池直径D=(4F/π)1/2 验算：3 h2＞D 才符合要求。 6、污泥斗

污泥斗呈圆截锥体形，倾角α采用50°～60°，下底直径(D1)采用～，则污泥斗高度为：

h5=（D/2- D1/2）×tgα 污泥斗容积为：

W=π×h5×(R2+R·r+r2) / 3

7、沉淀池总高度：保护层高度(h0)、溢流区高度(h1)、沉淀区高度(h2)、中心管喇叭口与反射板之间的高度(h3)、缓冲层高度(h4)、污泥斗高度(h5)

H= h0+ h1+ h2+ h3+ h4 + h5

三、上向流斜板沉淀池

（1）池表面积(m2)：f=L×B，L(m)为池长，B(m)为池宽。 （2）表面负荷(m3/ m2·h)：q＇=q / f，其中q（m3/ h）为流量。 （3）斜板数目(块)：n=[(L-b·sin30°)×sin60°/ P+1] ×B/a，其中a (m)为板长，b (m)为板宽，硬聚氯乙烯塑料板每块a×b=×；P为斜板放置间距，一般为50～150mm，采用100mm者为多；该公式

设置斜板倾角θ为60°，一般为50°～60°。

（4）水流通过斜板的上升流速(mm/s)：V=q/(a×P×n×sin60°)，国内运转实际证明，上升流速V宜控制在1～s。

（5）斜板总面积(m2)：A1=n×a×b×cos60° （6）沉降流速(mm/s)：VS=q/ A1 （7）斜板部分停留时间(min)：T1= b/ V （8）沉淀池直部高度（H）：

配水区高度H1=（包括斜板支架的有效高度） 斜板高度H2=b×sin60°=×= 清水区高度H3= 保护高度H4=

直部总高H= H1+ H2+ H3+ H4=

（9）澄清部分容积(m3)：W=B×L×(H1+H3) （10）澄清部分停留时间(min)：T2=W/q

（11）斜板雷诺数Re=。Re小于2000为层流，大于2000则出现稳流，在斜板沉淀池中，Re可降到500以下，处于层流状态，对沉降创造了有利条件。