氧化沟处理技术最全最丰富PPT

氧化沟技术特征第五章Yourcompanyslogan氧化沟技术特征氧化沟的反应器特征5.1氧化沟生化反应动力学特征5.2氧化沟的水力学特征5.3氧化沟处理工艺的特点5.4Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征图5-1：氧化沟的发展阶段Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征5.1.1传统(Pasveer)氧化沟及其基本特征原废水沉砂池格栅二沉池氧化沟出水回流污泥图5-2：氧化沟处理污水工艺的基本流程图5-3：传统氧化沟工艺Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征传统(Pasveer)氧化沟具有以下基本特征1.有利于克服短流现象和提高缓冲能力2.特别适合硝化-反硝化工艺3.有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝4.节省能量5.运行灵活Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征5.1.2Orbal氧化沟基本特征图5-4：奥贝尔氧化沟工艺Yourcompanyslogan容积为6070%，DO约0mg/l，反硝化和磷释放容积为2030%，DO约1mg/l容积为10%，DO约2mg/l进水5.1氧化沟反应器特征图5-5：奥贝尔氧化沟工艺过程实图Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征奥贝尔氧化沟具有以下特征1.具有推流式和完全混合式两种流态的优点2.具有良好的脱氮功能3.独特的构造和机理4.设有曝气转碟Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征5.1.3Carrousel氧化沟基本特征图5-6采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟(英国ASHVale污水处理厂)Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征Carrousel氧化沟具有以下几个特点1.工艺稳定可靠，控制简单；2.处理城市污水时不需设初沉池，污泥稳定；3.减少占地面积，降低造价；4.沟深达到7.5-8m，大大减少了曝气池的占地面积；5.BOD降解率达到95%~98%，COD降解率达到90%~95%；Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征5.1.4OCO氧化沟工艺特征：图5-7：OCO氧化沟工艺Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征OCO氧化沟工艺有以下特征1.工艺占地小，土建投资低，较传统活性污泥法可节约投资25％~30%；2.操作运行灵活，可按A/O或A2/O方式运行；3.可不设初沉池，需设二沉池；4.污泥浓度高，污泥负荷低，剩余污泥少；5.对N、P有很高的去除率；6.操作管理和维修复杂化；Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征5.1.5一体化氧化沟图5-8：侧沟型一体化氧化沟工艺图5-9：沉淀池内置式氧化沟Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征图5-10：一体化氧化沟全景沉淀区主沟水下推进器水下推进器厌氧区Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征fa—设备利用的有效系数xsi—边池的污泥浓度xmi—中间池的污泥浓度f—边池反应时间/一个周期时间Vsi—边池的体积Vmi—中间池的体积•有效系数fa：Yourcompanyslogan5.1氧化沟反应器特征一体化氧化沟具有以下特点：1.投资省、占地少、能耗低；2.处理效果稳定可靠；3.运行稳定，管理方便；4.污泥膨胀可能性降低，剩余污泥量少；5.表面负荷大，占用面积小；Yourcompanyslogan5.2氧化沟生化反应动力学特征Monod方程μ—微生物的比增长速率，d-1μmax—微生物的最大比增长速率，d-1Ks—饱和常数，mg/LS—有机物浓度，mg/LYourcompanyslogan5.2氧化沟生化反应动力学特征氧化沟内微生物净增长速率：—微生物净增长速率，kgVSS/(m3·d)—底物利用速率，kgBOD5/(m3·d)Kd—内源代谢衰减系数，d-1Y—活性污泥合成产率系数，kgVSS/kgBOD5Yourcompanyslogan5.3.2氧化沟流场分布特征1.速度分布液流处于阻力平方区，完全紊流状态黏性底层：速度梯度很大，流速分布近似于直线分布。紊流流核：黏性底层之外。5.3氧化沟水力学特征5.3.1氧化沟的水力学流态特征完全混合式推流式好氧区--缺氧区--好氧区--缺氧区--........交替变化Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征紊流流核Prandtl混合长度理论推导流速分布：μ-某点流速v*-剪切流速k-卡门通用常数y-流体质点到底部边壁的径向距离△-当量粗糙高度c-常数Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征对于水利粗糙面，Kuelegan根据实验确定参数：其中：c=8.5；k=0.4根据水力学知识：Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征结论：1.紊流和层流流速分布不一样2.流速分布呈现一定的分布规律3.容易产生污泥沉积4.流动状态十分复杂，内侧易形成一定的停滞区图5-11：明渠流速度分布Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征2.紊动强度脉动分速的均方根与剪切流速比值：μ/v*紊流明渠分为：临界层、主流区纵向紊流强度公式：垂向紊流强度公式：Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征归纳以下几个特征：1.纵向紊流强度沿水深逐渐增大，在临界层附近达到最大值，而后急剧减少，在y=0时其值为0；2.垂向紊流强度和纵向紊流强度分布相似，但其最大值位置与其不同，与临界层厚度无关，在水深方向分布比较均匀；3.最大纵向紊流强度是垂向的2倍左右，水面处，纵向紊流强度约为紊流强度的0.8倍；图5-12纵向、垂向紊流强度沿水深分布图Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征5.3.3一体化氧化沟的三维流场模拟与分析图5-13：流场模拟与分析文献Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征1.数学模型三维k-ε紊流数学模型连续方程：式中Ui为第i方向的速度分量；Xi为第i方向的坐标分量；Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征动量方程：式中：P为压力ρ为水的密度ν为水的分子运动粘滞系数νt为水的分子紊动运动粘滞系数Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征紊动动能K方程：式中：G为紊动动能产生项σk为紊动动能Prandtl数Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征紊动能耗散率ε方程：式中：ε为紊动能耗散率C1ε、C2ε为紊流数学模型常数σk为紊动动能Prandtl数Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征壁面附近壁函数：式中：Up为近壁网格点p上的速度U*为摩阻流速yp为从p点到壁面的距离k为Karman常数（k=0.42）E为经验常数（E=9.8）μ为分子动力粘滞系数，△B为糙率函数Cks为粗糙度常数，取0.5Ks-为粗糙高度，取0.009Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征2.计算域所模拟的氧化沟容积94m3，宽1.2m，有效水深3m，沟内直线段长12m，弯道半圆部分半径1.32m。图5-14：计算氧化沟示意图Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征该氧化沟6组转刷，每组12片，每片叶片之间间隔30°；转速62r/min图5-15：氧化沟转刷叶片设置Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征3.边界条件假设沟内水面为水平面，采用滑移边界条件；而所有固壁均采用非滑移边界条件；固液分离器的底端设为滑移边界；氧化沟的进、出水均未计入模拟中。Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征4.计算结果与分析采用旋浆流速仪测量氧化沟内流速场上层：距离水面0.4m中层：水深中点（距水面与池底均为1.5m）下层：距离池底0.4mYourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-16：上层测量数据与计算结果比较Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-17：中层测量数据与计算结果比较Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-18：下层测量数据与计算结果比较Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-19：横断面计算流速分布图Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征为了深入理解沟内的流动形态，加入示踪剂进行进行追踪。示踪颗粒在转刷上游1m处断面上释放释放点位置:1.内侧点——离内壁1/4沟宽处2.中点——离外壁1/4沟宽处3.外侧点——离外壁1/4沟宽处每层3个示踪颗粒，总共9个示踪颗粒。Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-20：上层示踪颗粒运动轨迹Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-21：中层示踪颗粒运动轨迹Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征图5-22：下层示踪颗粒运动轨迹Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征通过分析，改善水力特性可以提出以下措施：抬高池底、降低转刷位置以及改变沟内渠道设计等出水区域，即固液分离器的入口段，重新安排进水位置可以设计为停留时间控制设施Yourcompanyslogan5.3氧化沟水力学特征数值模拟及结果讨论分析：一体化氧化沟内的流动可以由k-ε紊流数学模型进行模拟即使设计流速为0.3m/s，亦存在SS沉降的可能性通过调节沟内水流形态来优化设计，提高固液分离器的效率，减小沉降的可能性优化控制进水位置提高氧化沟的处理效率Yourcompanyslogan5.4氧化沟处理工艺特点工艺流程简单构造形式多样化出水水质好、处理效果稳定投资省、运行费用低污泥产量少且性质稳定耐冲击负荷氧化沟城市污水处理工程设计第六章Yourcompanyslogan氧化沟城市污水处理工程设计工程设计依据6.1处理工艺流程的选择依据6.2厂址选择和总体布置6.3氧化沟工艺的设计导则6.4各种氧化沟技术的设计计算6.5Yourcompanyslogan6.1工程设计依据6.1.1污水水质图6-1：城市污水的组成Yourcompanyslogan6.1工程设计依据城市生活污水水质可使用的数据1.BOD5可按25~50g/（人·d）计算2.SS可按40~65g/（人·d）计算3.TN可按5~11g/（人·d）计算4.TP可按0.7~1.4g/（人·d）计算Yourcompanyslogan6.1工程设计依据6.1.2污水水量城市污水处理厂的设计流量包括如下：1.平均日流量2.设计最大流量3.降雨时的设计流量4.分期建设流量Yourcompanyslogan6.1工程设计依据6.1.3出水水质考虑方面：1.可接纳水体的容量2.国家规定排放标准3.当地政府的要求Yourcompanyslogan6.1工程设计依据表6-1：污水处理厂基本控制指标项目最高允许排放浓度Yourcompanyslogan6.1工程设计依据表6-2：城镇污水处理厂的污泥稳定化控制指标Yourcompanyslogan6.1工程设计依据6.1.4处理程度表6-3：污水处理厂的处理效率Yourcompanyslogan6.1工程设计依据1.一级处理去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，采用物理处理方法。SS去除率40%~55%BOD5去除率20%~30%（达不到排放标准）2.二级处理大幅度去除污水中胶体和溶解态污染物质，去除率90%以上，处理后的BOD5为20~30mg/L。SS去除率70%~90%BOD5去除率65%95%Yourcompanyslogan6.1工程设计依据3.三级处理进一步去除二级处理所未能去除的污染物质。目的是以污水回收、再利用为主。BOD5可以从20~30mg/L降至5mg/L同时能够去除大部分的N和P图6-2：污水处理方法和处理程度的功能对应关系图Yourcompanyslogan6.2处理工艺流程选择依据污水处理工艺流程的选定，主要依据以下各要素：污水处理程度工程造价与运行费用当地的各项条件原污水的水量与污水流入工况所