SBR处理池的设计计算

时间:2018-01-09 00:53 作者: 点击:次

[提要]　SBR处理池的设计计算：某城市污水日均流量Q=80000m3，日最大变化系数KZ=1.5，设计水温15℃。单位：mg/l项目BOD5CODSSTNNH4-NTP进水水质40070024 某城市污水日均流量Q=80000m3 ，日最大变化系数KZ=1.5，设计水温15℃。  单位：mg/l  项目 BOD5 COD SS TN NH4-N TP  进水水质 400 700 240 60 40 12  出水水质 20 60 20 10 15 0.5  设计一个无贮水池的连续交替进水的SBR处理池。  设计流量Qmax=80000*1.5=120000m3/d=5000 m3 /h  1 硝化所需要的最低好氧污泥龄 θS,N (d)  µ — 硝化细菌比生长速率（d-1），t=15℃时，µ=0.47 d-1。  fs — 安全系数，取fs=2.0。  T — 污水温度（15℃），T=15℃。  θS,N=（1/µ）*1.103（15-T）*fs=2/0.47=4.26d。 2 系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5 kgN/kg BOD5  TNi — 进水总氮浓度，TNi=60mg/l。  TNe — 出水总氮浓度，TNe=10mg/l。  S0 — 进水BOD5浓度，S0=400mg/l。  NO3-ND= TNi- TNe-0.04* S0=60-10-0.04*400=34mg/l。  （NO3-ND）/BOD5=34/400=0.085kgN/kg BOD5。  3 反硝化所需要的时间比例tan/(tan+ta)  一般认为约有75%的异氧微生物具有反硝化能力，在缺氧阶段微生物的呼吸代谢能力为好氧阶段的80%左右。  tan—缺氧阶段所经历的时间，h。  ta —好氧阶段所经历的时间，h。  tan/(tan+ta)= [（NO3-ND）/BOD5*2.9]/（0.8*0.75*1.6）=0.257  4 各部分处理时间的确定  进水时间ti= tan=1h  曝气时间ta=3h  有效反应时间tR= ti+ ta=1+3=4h  沉淀时间ts=1h  滗水时间td=0.5h  除磷厌氧时间tp=0.5h  一个周期TN=6h  5 硝化反硝化的有效污泥龄θS,R(d)  总污泥龄 θS,T(d)  θS,R(d)= θS,N*[(tan+ta)/ tan]=5.7d  θS,T(d)= θS,R*（TN/ tR）=8.55d  6 日产污泥量Sp kg/d(以干污泥计）  S0 — 进水BOD5浓度，S0=400mg/l=0.4kg/m3。  SSi— 进水SS浓度，SSi=0.24kg/m3。  SSe— 出水SS浓度，SSe=0.02 kg/m3。  YH—异养微生物的增殖速率，YH=0.5kgDS/kg BOD5。  bH—异养微生物的内源呼吸速率，bH=0.08 d-1。  YSS—不能水解的SS的分率，YSS=0.5。  fT,H—异养微生物的生长温度修正，fT,H=1.072（t-15）。  Sp,chemical—加药产生的污泥量。Sp,chemical=0  Sp= Qmax* S0{ YH-(0.96* bH*YH*fT,H)/[(1/θS,R)+ bH+ fT,H]}+ Qmax*(SSi-SSe)+ Sp,chemical=35808kg/d  设池子数n=6  则每个池子的污泥总量ST,Pkg/池(以干污泥计)  ST,P= Sp*θS,T/n=35808*8.55/6=51026 kg/池  7 每个池子的贮水容积V0水m3。  V0水m3= Qmax* TN/n=5000 m3。  设V0水占池子总体积V0的31.25%，则，  V0= V0水/31.25%=16000 m3。  8 滗水高度ΔH m3。  沉淀时间t一般是从曝气结束后10min开始，至滗水结束时止，所以t= ts+td10/60 h。  为了保证出水水质，滗水水位与污泥面之间要求有一个最小安全高度Hs，一般为0.6-0.9m，取Hs=0.7m。  污泥浓度MLSS= ST,P/ V0=51026/16000=3.2kg/ m3=3200mg/l。  取污泥沉降指数SVI=120ml/g  污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI）  因为ΔH+Hs= Vs*t，则，ΔH=650/（3.2*120）*（1.5-10/60）-0.7=1.56m  9 确定单个池子表面积A0(m2)，尺寸L*B，总高H总(m)，最低水位HL（m)。  A0= V0水/ΔH=5000/1.56=3200 m2。  L*B=80*40m  B总=6*40=240m  池子有效水深H0= V0/ A0=16000/3200=5.0m  设超高h =0.5m  H总(m)= H0+ h =5+0.5=5.5m  HL（m)=5.0-ΔH=3.44m  10 所需空气量R0m3/d  (1)活性污泥代谢需氧量Ro2 kgO2/d  a  —异养需氧率0.42-0.53kgO2/kgBOD5.d  b  —自养需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.d  V有效=V0*ta/tN=16000*3/6=8000m3  Ro2 =a * Qmax*(S0-Se)+b MLSS*n* V有效  =0.42*120000*(0.4-0.02)+0.11*3.2*6*8000  =36048kgO2/d  (2)反硝化所需要氧量Ro2,N kgO2/d  d —反硝化需氧率 d=4.6kgO2/kgNH4-N  TNH4-Ni—进水氨氮浓度，TNH4-Ni=0.04kg/ m3  TNH4-Ne—出水氨氮浓度，TNH4-Ne=0.015 kg/ m3  Ro2,N kgO2/d=d* Qmax*( TNH4-Ni- TNH4-Ne)=13800 kg O2/ d  (3)硝化产生的氧量R  kgO2/d  d  —硝化产氧率，d =2.6kgO2/kgNO3-N  TNO3-N=0.02 kg/ m3  R =d * Qmax* TNO3-N=6240 kg O2/ d  (4)标准状况下的所需空气量R0 m3/d  采用微孔曝气，氧转移效率EA=25%。  氧气质量比MO2=0.23  空气密度ρ=1.29kg/m3 。  R0=[（Ro2 + Ro2,N- R ）/（EA* MO2）]*（293/273）/ρ  =630977 m3/d  =26290 m3/h  =438 m3/min  =7.3 m3/s  11 风机选型  风压P=5.0m  12 曝气装置  采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af=0.5m2。  则，曝气头个数N=n*A0/Af=6*3200/0.5=38400个  13 滗水器选型  滗水高度ΔH=1.56m  滗水速度Qd= V0水/td=5000/30=167m3/min=2.78 m3/s  14 自控设备PLC的设计  每个周期为6小时，6个池子交替进水，每池进水1小时，正好完成连续交替进水。 移动端链接：m.22789