污水处理设计——SBR设计

2024-08-08 16:38   宁夏  
一、SBR的作用

SBR——序批式活性污泥法,指在同一反应池(器)中,按时间顺序由进水、曝气、沉淀、排水和待机五个基本工序组成的活性污泥污水处理方法,其作用是将均质均量、初沉、生物降解、二沉于一体。

二、SBR的分类

随着技术的进步,在SBR基础上,又衍生出循环式活性污泥工艺(CASS 或CAST 工艺)、连续和间歇曝气工艺((DATIAT 工艺)、交替式内循环活性污泥工艺(AICS 工艺)等。

三、设计原则及参数选择范围
1.SBR进水水温宜为12~35℃、pH 值宜为 6~9、BOD5/CODcr的值不宜小0.3;
2.有去除氨氨要求时,进水总碱度(以 CaCO3计)/氨氮(NH3-N)的值宜不小于7.14,不满足时应补充碱度;
3.有脱氨要求时,进水的 BOD5/TN的值宜不小于4.0,总碱度(以CaCO3计)/氨氮的值宜不小于3.6,不满足时应补充碳源或碱度;
4.有除磷要求时,进水的BOD5/TP的值宜不小于17;
5.要求同时脱氨除磷时,宜同时满足4和5的要求;
6.SBR 法的每天周期数宜为整数,如:2、3、4、5、6;
7.反应池水深宜为4.0~6.0m,当采用矩形池时,反应池长宽比宜为1:1~2:1。
8.反应池设计超高一般取0.5~1.0m;
9.反应池的数量不宜少于2个,并且均为并联设计;
10.SBR 工艺反应池的排水设备宜采用滗水器,包括旋转式滗水器、虹吸式滗水器和无动力浮堰虹吸式滗水器等。滗水器性能应符合相应产品标准的规定,若采用旋转式滗水器应符合HJ/T277 的规定。
11.滗水器的堰口负荷宜为20~35L/(m·s),最大上清液滗除速率宜取30 mm/min,滗水时间宜取1.0 h;
12.滗水器应有浮渣阻挡装置和密封装置。滗水时不应扰动沉淀后的污泥层,同时挡住水面的浮渣不外溢;
13.去除碳污染物的设计参数按照下表选取;
14.去除氨氮污染物的设计参数按照下表选取;

15.去除总氮污染物的设计参数按照下表选取;

13.同时脱氮除磷的设计参数按照下表选取;
16.去除磷污染物的设计参数按照下表选取;
四、SBR运行工序图

SBR工艺由进水、曝气、沉淀、排水、待机五个工序组成,分为限制曝气进水和非限制曝气进水两种,如下两图所示。

SBR工艺运行方式——限制曝气进水
SBR工艺运行方式——非限制曝气进水
五、计算公式
1.SBR反应池容积

式中,V为反应池有效容积,m³;Q′为每个周期进水量,m³;S0为反应池进水BOD5,mg/L;X为反应池内平均污泥浓度,kg/m³;Ls为反应池污泥负荷,kgBOD5/(kg·MLSS·d);tR为每个周期反应时间,h。

2.各工序时间
(1)进水时间
(2)反应时间
(3)沉淀时间:ts=1h
(4)排水时间:tD=1.0~1.5h
(5)一周期时间

式中,tb为闲置时间,根据实际情况选取。

3.微生物衰减系数

式中,KdT为设计温度下微生物的衰减系数,/d;Kd为微生物在20℃时的衰减系数,取0.040~0.075/d;θT为温度系数,取1.02~1.06;T为设计温度,℃

4.排出反应池微生物的量

式中,ΔXV排出反应池微生物的量,kgMLVSS/d;Y为污泥产率系数;Q为设计平均日污水量,m³/d;S0为反应池进水BOD5,mg/L;Se为反应池出水BOD5,mg/L。

5.剩余污泥量

式中,ΔX为剩余污泥量,kg/d;Y为污泥产率系数;Q为设计平均日污水量,m³/d;S0为反应池进水BOD5,mg/L;Se为反应池出水BOD5,mg/L;V为反应池的总容积,m³;XV为混合液的MLVSS,kg/m³;f为进水悬浮物污泥转换率,取0.5~0.7kgMLSS/kgSS;SS0为反应池进水悬浮物浓度,mg/L;SSe为反应池出水悬浮物浓度,mg/L,SBR对悬浮物的去除率为70%~90%

6.需氧量修正系数

式中,K0为需氧量修正系数;Cs为标准状态下水中饱和溶解氧浓度,Cs=9.17mg/L;α为混合液中总传氧系数与清水中总传氧系数之比,取0.80~0.85;β为混合液中饱和溶解氧值与清水中饱和溶解氧值之比,取0.90~0.97;C0为混合液剩余溶解氧,取2~4mg/L;Csw为T℃、实际压力时,清水饱和溶解氧浓度,mg/L;T为设计水温,℃。

7.需氧量

式中,O2为污水需氧量,kg/d;Q为污水设计流量,m³/d;S0为反应池进水BOD5,mg/L;Se为反应池出水BOD5,mg/L;ΔXV排出反应池微生物的量,kgMLVSS/d;Nk为反应池进水总凯氏氮浓度,mg/L;Nke为反应池出水总凯氏氮浓度,mg/L;Nt为反应池进水总氮浓度,mg/L;N0e为反应池出水硝态氮浓度,mg/L;a为碳的氧当量,取1.47;b为氧化每千克氨氮所需氧量,取4.57;c为细菌细胞的氧当量,取1.42。

8.标准状态下污水需氧量

式中,OS为标准状态下污水需氧量,kg/d;K0为需氧量修正系数;O2为污水需氧量,kg/d。

9.鼓风机供气量

式中,GS为鼓风机供气量,m³/d;OS为标准状态下污水需氧量,kg/d;EA为曝气设备氧的利用率,%,可按下表选取。

水处理科技学报
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