SBR設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1.設(shè)計(jì)水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)參照國(guó)類似城市污水水質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，確定污水廠的進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。表1污水廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo) 單位：mg/L指標(biāo)CODcrBOD5SSNH-N3TPTNpH進(jìn)水500300360353406?9出水水質(zhì)出水水質(zhì)要求滿足國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-2002丿一級(jí)A準(zhǔn)，其水質(zhì)如表2所示。表2污水廠出水水質(zhì)指標(biāo) 單位：mg/L指標(biāo)CODcrBOD5SSNH-N3TPTNpH出水50101050.5156?9設(shè)計(jì)水溫設(shè)計(jì)最低水溫T1=8°C，平均水溫T2=20°C，最高水溫T3=25°C。2.SBRC脫氮除磷丿主要設(shè)計(jì)參數(shù)表3SBR脫氮除磷工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目單位參數(shù)值BOD5污泥負(fù)荷LskgBOD5/(kgMLVSS?d)0.15?0.25kgBOD5/(kgMLSS?d)0.07?0.15反應(yīng)池混合液懸浮固體平均濃度XkgMLSS/m32.5?4.5

項(xiàng)目單位參數(shù)值總氮負(fù)荷率kgTN/(kgMLSS?d)0.06污泥產(chǎn)率系數(shù)丫設(shè)初沉池KgVSS/kg?BOD50.3?0.6不設(shè)初沉池KgVSS/kg?BOD50.5?0.8厭氧水力停留時(shí)間占反應(yīng)時(shí)間比例%5~10缺氧水力停留時(shí)間占反應(yīng)時(shí)間比例%10~15好氧水力停留時(shí)間占反應(yīng)時(shí)間比例%75~80總水力停留時(shí)間h20~30h需氧量O2kgO2/kgBOD51.5?2.0活性污泥容積指數(shù)SVTML/g70?140充水比m0.30?0.35總處理效率%85?95(BOD5)50?75(TP)55?80(TN)3.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）反應(yīng)時(shí)間T：R24SmT o R1000LsX式中：Td 反應(yīng)時(shí)間，h；Rm 充水比，取0.30；So 反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L,300mg/L；Ls 反應(yīng)池的五日生化需氧量污泥負(fù)荷，kgBOD^/（kgMLSSd）,取0.12kgBOD/（kgMLSSd）；X 反應(yīng)池混合液懸浮固體］MLSS）平均濃度，kgMLSS/m3取4.0kgMLSS/m3。〒 24Sm24x300x0.3’ ，門T二o二 h二4.5hR1000LX1000x0.12x4.0s取反應(yīng)時(shí)間T為4h。R（2）沉淀時(shí)間TS：當(dāng)污泥界面沉降速度為u 二7.4x104tX-1.7（MLSS在3000mg/L及以下）max當(dāng)污泥界面沉降速度為u =4.6x104X-1.26（MLSS在3000mg/L以上）maxu =4.6x104x3500-1.26=1.57m/hmax設(shè)反應(yīng)池的有效水深h取5.0m，緩沖層高度￡取0.5m。因此必要沉淀時(shí)間為：Hx（!m）+8 5x（!30）+0.5t=m= 30h=1.38hsu 1.57max取沉淀時(shí)間TS為：1ho（3丿運(yùn)行周期T：設(shè)排水時(shí)間Td為1h,反應(yīng)池?cái)?shù)N=4,則一個(gè)周期所需要的時(shí)間為：Tc>T+T+T=（4+1+1丿h=6hRSD所以每天的周期數(shù)為：n=24/8=3進(jìn)水時(shí)間為：T二T/N二8/4二2hFC（4）反應(yīng)池容積SBR反應(yīng)池容積，可按下式計(jì)算：

24Q'S二一lOOOXLsTR式中：V 反應(yīng)池有效容積，m3；Q'——每個(gè)周期進(jìn)水量，m3，每個(gè)周期進(jìn)水量為Q=25300=833(m3/d)=34.7(m3/h)；So 反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L,300mg/L；LS——反應(yīng)池的五日生化需氧量污泥負(fù)荷，kgBOD5/(kgMLSSd)，取0.12kgBOD_/(kgMLSSd)；X 反應(yīng)池混合液懸浮固體］MLSS)平均濃度，kgMLSS/m3取4.0kgMLSS/m3；丁口 每個(gè)周期反應(yīng)時(shí)間，hoR24x833x24x833x3001000X4.0X0.12X4沁3100(m3)二 o—lOOOXLsTR設(shè)計(jì)SBR池2座，單座池體容積為1550m3,池體有效水深為5.5m，則表面積S=1550/5.5~282m2,SBR單池長(zhǎng)度20m,寬14m。每座SBR池分為兩格。(5)校核總氮負(fù)荷：24x833x4024x833x401000X4.0X3100X4二0.016(kgTN/kgMLSS.d)L=n1000XVTR<0.06kgTN/(kgMLSS.d)，符合要求。6)校核總停留時(shí)間HRT=6)校核總停留時(shí)間HRT=nVQ~3100104二29.8h,符合要求HRT在20h~30h之間。(7)兩座SBR池運(yùn)行時(shí)間表4四格SBR池運(yùn)行對(duì)間

運(yùn)行時(shí)間（h）ABCD0-1進(jìn)水曝氣沉淀1-2排水2-3曝氣沉淀進(jìn)水3-4排水4-5沉淀進(jìn)水曝氣5-6排水6-7沉淀進(jìn)水曝氣7-8排水8-9進(jìn)水曝氣沉淀9-10排水10-11曝氣沉淀進(jìn)水11-12排水12-13沉淀進(jìn)水曝氣13-14排水14-15沉淀進(jìn)水曝氣15-16排水16-17進(jìn)水曝氣沉淀17-18排水18-19曝氣沉淀進(jìn)水19-20排水20-21沉淀進(jìn)水曝氣21-22排水22-23沉淀進(jìn)水曝氣23-24排水8）剩余污泥量根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)》要求可按污泥產(chǎn)率系數(shù)、衰減系數(shù)及不可生物降解和惰性懸浮物進(jìn)行計(jì)算：AX二YQ(S-S)-KVX+fQ(SS-SS)0edV 0e式中，/X—剩余污泥量，kgSS/d；V—生物反應(yīng)池容積；X—生物反應(yīng)池混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；0—污泥泥齡，d；cY—污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5，20°C時(shí)為0.3?0.8，取Y=0.8kgVSS/kgBOD；Q—設(shè)計(jì)平均日污水量，m3/d；S。一生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，kg/m3；Se一生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量，kg/m3；K—衰減系數(shù)(d-i丿，20°C的數(shù)值為0.04?0.075，取0.075；dXV—生物反應(yīng)池混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度，gMLVSS/L,3.0x0.7=2.1gMLVSS/L；f—SS的污泥轉(zhuǎn)化率，已根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可取0.5?0.7gMLSS/gSS，取0.5gMLSS/gSS；SS。一生物反應(yīng)池進(jìn)水懸浮物濃度，kg/m3；SSe一生物反應(yīng)池出水懸浮物濃度，kg/m3。因此：AX=YQ(S-S)-KVX+fQ(SS-SS)0edV 0e=0.8x2500x(0.3-0.01)-0.075x2500x2.52+0.5x2500x(0.36-0.01)=580-472.5+437.5=545(kg/d)(9)生物反應(yīng)池中好氧區(qū)的污水需氧量根據(jù)去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求，宜按下列公式計(jì)算：O二0.001aQ(S-S)-cAX+b[0.001Q(N -N)-0.12AX]2oeVkkeV-0.62b[0.001Q(N-N-N)-0.12AX]tkeoeV式中，O2—污水需氧量，kgO2/d；Q—污水設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0一反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L；Se一反應(yīng)池出水五日生化需氧量，mg/L；/Xv—排出反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kg/d；N一反應(yīng)池進(jìn)水總凱式氮濃度，mg/L；kN一反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L,40mg/L；Nke一反應(yīng)池出水總凱式氮濃度，mg/L,5mg/L；N°e—反應(yīng)池出水硝態(tài)氮濃度，mg/L,10mg/L；a—碳的氧當(dāng)量，當(dāng)含碳物質(zhì)以BOD5計(jì)時(shí)，取1.47；b一氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO2/kgN丿，取4.57；c一細(xì)菌細(xì)胞的氧當(dāng)量，取1.42。故污水需氧量O2為：

O=0.001aQ(S-S)-cAX+b[0.001Q(N-N)-0.12AX]2oeVkkeV-0.62b[0.001Q(N-N-N)-0.12AX]tkeoeV=0.001X1.47X2500x(300-10)-1.42x107.5+4.57x[0.001x2500x(40-5)-0-0.62x4.57x[0.001x2500x(40-5-10)-0.12x107.5]=1065.75-152.65+340.992-140.54=1113.5(kgO/d)2(c丿標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下污水需氧量根據(jù)《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)》中規(guī)定污水需氧量按下列公式計(jì)算：其中：C其中：a(pC -C)x1.024(t-20)cmoO 21(1-E) 100O一 a x100t79+21(1-E)Asm=Csw(需+和式中，OS—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下污水需氧量，kgO2/d；K—需氧量修正系數(shù)；oO2一設(shè)計(jì)污水需氧量，kgO2/d；Cs一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下清水中飽和溶解氧濃度，mg/L,取9.17；a—混合液中總傳氧系數(shù)與清水中總傳氧系數(shù)之比，一般取0.80?0.85,取0.85；P一混合液的飽和溶解氧值與清水中的飽和溶解氧值之比，一般取0.90?0.97,取0.95；C一T°C時(shí)清水表面飽和溶解氧濃度，mg/L；SWC。一混合液剩余溶解氧，mg/L,一般取2mg/L；

C—T°c下，實(shí)際計(jì)算壓力時(shí)，曝氣裝置所在水下深處至池面的清水平均sm溶解值，mg/L；T—設(shè)計(jì)水溫，。C,取最高水溫Ts=25°C；Ot一曝氣池移出氣體中含氧，%；P.—曝氣裝置出口處的絕對(duì)壓力，MPa，其值根據(jù)下式計(jì)算；bP—大氣壓力，P=1.013x105Pa；H—空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，m；E—空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率。A微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處，淹沒水深5.2m,故其絕對(duì)壓力為:bP=P+9.8x103?H=1.013x105+9.8x103x5.2=1.51x105Pa=0.15(MPa)b本設(shè)計(jì)選擇微孔曝氣器,其氧轉(zhuǎn)移效率較高,約在20%左右。O求得21(1-E)A—79+21(1-E)Ax100%二21x(1-20%)79+21x(1-20%)x100%二17.5%而水溫25°C時(shí)，清水氧的飽和度CSW=8.38mg/L,曝氣池平均溶解氧飽和度為：C=C(Pbx10+2)=8.38x(0.15x10+竺)=9.57(mg/L)sm sw2.068 42 2.068 42Ko a(pC —C)x1.024(t-2o)s