SBR工艺设计说明书.docx
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SBR工艺设计说明书
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第三章SBR工艺设计计算
3.1、原始设计参数：
原水水量：
取流量总变化系数为：
（Q=231.5L/s）
设计流量：
3.2、粗格栅设计：
本设计选择单独设置的格栅,倾角=
3.2.1、格栅槽总宽度B=1.19m，取1.5m
3.2.2、通过格栅的水头损失h1=0.026m
3.2.3、栅后明渠的总高度H=0.726m
3.2.4、格栅槽总长度L=4.67m
3.2.5、每日栅渣量W=
3.2.6、机械除渣，用NC—1200型机械除砂器一台
3.3、提升泵站设计：
本工艺选用LXB-900螺旋泵
3.4、细格栅设计：
本设计选择格栅和沉砂池合建。
设计中选择两组格栅，N=2
3.4.1、格栅槽总宽度：
B=1.28m，设计中取1.5m
3.4.2、通过格栅的水头损失：
h1=0.46m
3.4.3、栅后明渠的总高度：
H=1.16m
3.4.4、格栅槽总长度：
L=2.82m
3.4.5、每日栅渣量：
W=
3.4.6、机械除渣，用NC—800型机械除砂器一台
3.5、曝气沉砂池设计：
3.5.1、池子总有效体积：
设计中取停留时间t=2min，
则
3.5.2、水流断面面积：
设计中取水平流速=0.08，
则水流断面面积：
3.5.3、池总宽度：
设计中取（设计有效水深），
则
3.5.4、池长：
L:
B=4.48<5（符合）
3.5.5、每小时所需空气量：
设计中取污水所需空气量d=0.2
3.5.6、沉砂斗所需容积：
设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d，城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水
则
（1）每个沉砂斗容积：
设有2个沉砂斗，则
（2）沉砂斗各部分尺寸：
设计中取沉砂斗上口面积0.8×0.8m，下口面积0.4×0.4m。
3.5.7、沉砂室高度：
3.5.8、池总高度：
3.5.9、进水渠道：
设计中取进水渠道宽度B1=1.8m，进水渠道水深H1=0.5m，
则，
3.5.10、出水装置：
出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头0.2m。
排水干管采用钢管，管径DN=800mm。
3.5.11、排砂装置：
采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将排出沉砂斗至砂水分离器，吸砂泵DN=200mm
3.6、初沉池设计
本工艺采用选用辐流式沉淀池。
最大设计流量：
3.6.1、沉淀部分有效面积：
式中：
Q——设计流量，；
——表面水力负荷，；（1.5～2.5），取2.0
则，
3.6.2、沉淀池直径：
则，
3.6.3、沉淀池有效水深：
式中：
t——沉淀时间，一般取1.0～3.0h；设计中取2.0h
则
校核沉淀池直径与水深之比，符合在6～12之间。
3.6.4、沉淀部分所需容积：
式中：
——初沉污泥量，；
—沉淀池设计流量，；
——沉淀池中悬浮物的去除率，%；一般取40%～60%
——进水中悬浮物质量浓度，mg/L；
P———污泥含水率，%；
——污泥密度，以计。
设计中取=60%，P=97%，采用重力排泥，两次清楚污泥间隔时间取1d，则
辐流式沉淀池采用重力排泥，将污泥排入污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。
3.6.5、沉淀斗容积：
设计中选择圆形污泥斗，污泥斗上口半径2m，底部半径1m，倾角，有效高度。
污泥斗容积
式中：
——污泥斗有效高度，m；
a——污泥斗上口边长，m；
——污泥斗底部边长，m；
则，
沉淀池底部圆锥体体积
式中：
——沉淀池底部圆锥体高度，m；
R———沉淀池半径，m；
r———沉淀池底部中心圆半径，m；设计中取r=1m
设池底径向坡度为0.05，则
则，
所以，沉淀斗总容积>80，符合
3.6.6、沉淀池总高度：
式中：
——沉淀池超高，一般取0.3m；
——沉淀池缓冲层高度，一般采用0.3m；
则，
3.6.7、进水装置：
本工艺辐流式沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。
进水管道采用钢管，管径DN=800mm，管内流速0.68m/s。
3.6.8、出水装置：
出水采用池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证池内水位标高恒定，堰上水头
式中：
H---堰上水头（m）；
Q1---沉淀池内设计流量（m3/s）；
m---流量系数，一般采用0.4～0.5
b2---堰宽（m），等于沉淀池宽度。
则，
出水堰自由跌落0.2m后进入出水渠，出水渠宽2m，水流流速m/s，采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，管径DN=800mm，管内流速V2=0.68m/s。
排水干管管径：
=0.343m3/s,取管径DN=800mm，流速VS=0.68m/s。
3.6.9、排泥管：
沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m，将污泥排到池外集泥井内。
3.6.10、出水挡渣板：
浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，高出水面0.2m，在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为DN300mm。
3.7、SBR反应池设计：
3.7.1、SBR池计算：
设单个SBR反应池运行周期为8小时。
进水（厌氧）1小时，反应（曝气）4小时，沉淀（缺氧）2小时，排水排泥1小时。
低污泥负荷下有利于硝化菌、反硝化菌等自养菌的生长。
设计取Ns=0.1KgBOD5/（KgMLSS·d）。
设置4个反应池，反应池前设一个调节池，调节池与曝气沉砂池相连。
当前一个反应池运行2小时后，下一个反应池开始运行。
也就是说每周期从调节池注入一个SBR反应池的水量相当于2小时内从沉砂池流进调节池的平均水量。
1）调节池的容积：
以3小时内流进调节池的平均水量计算调节池的体积，这样既可对因上游来水不均匀造成的水位波动起到缓冲作用（KZ=1.48），又可以保证在有一个SBR反应池出现故障时，其它3个反应池仍能交替连续运行。
调节池尺寸L×B×H=25×20×5,正常运行时最高水深为3.33m，最低水深1.6m，池底出水。
出水管（钢混）流量
设计取排水管管径DN800mm，设计流量q=1667m3/h，出水结束由调节池及SBR中液位控制。
2）活性污泥量（以MLSS计）
采用污泥负荷法计算：
则总活性污泥量：
3）剩余污泥量：
剩余污泥包括两部分：
a、微生物降解BOD后代谢增殖的污泥量。
b、吸附在菌胶团上的不可降解的非挥发性固体（进水水中的SS）。
（1）增殖活性污泥以SS计
式中：
f--VSS与SS之比值，取0.6；
Y--产率系数，kgVSS/kgBOD5，取0.6；
Kd--内源代谢系数，取0.06；
所以，
（2）假设进水中的SS被活性污泥吸附后，能达到排放标准。
所以每天排泥（MLSS-SS）2240kg。
以体积计：
VSS=373m3/d，含水率P=99.4%；（因，所以污泥体积指数SVI=167ml/g）VSS=280m3/d,含水率P=99.2%。
（SVI=125ml/g）
4）计算反应器中的总污泥量（MLSS-SS）
污泥当中的SS（来自进水）与活性组分（以MLSS计）的质量比例关系为
则每个SBR池中总污泥量为
设含水率92.2%,则以体积计VS=1750m3
5）SBR反应池容积
其中：
VS---单池污泥体积，m3；
VF---进水体积，m3；
Vb---保护容积，m3。
取超高0.5m，每个SBR反应池的尺寸
则保护容积Vb=323m3，安全高度，符合0.3～0.5。
进水水深，
沉淀后污泥层高度，
校验：
污泥浓度
排出比，在1/4～1/2之间。
6）排水及排泥系统：
选用电动旋转式滗水器，型号XBS-D-1800。
滗水深度2.45m，排水结束由液位控制。
排水管（钢混）与滗水器相连，每池设一个排水管。
设计取排水管管径DN800mm，设计流量q=1667m3/h，（实际运行时，排水结束由SBR池中液位控制）。
在池底设置简易半圆形集泥槽（），剩余污泥在重力作用下排入集泥井。
排泥管管径DN=300mm，管上安装流量阀，控制排泥量。
7）SBR反应运行时间与水位控制：
图2.2SBR反应池示意图
进水开始与结束由水位控制，进水结束即开始曝气阶段，曝气结束由时间控制，沉淀开始到结束由时间控制，沉淀结束即开始排水排泥，排水结束由水位控制。
8）关于脱氮除磷效果的说明：
项目
COD
BOD5
TN
NH3--N
TP
去除率
82~88%
85~93%
33~39%
53~87%
85~99%
有资料显示SBR处理城市污水的处理效果为：
在上述工况下，除TN外其余指标均能达标。
在运行调试阶段，强化硝化反硝化过程，提高TN的去除率。
3.7.2、需氧量及曝气系统设计计算：
1）需氧量：
取0.50kg/kg，0.190（1/d）。
2）供气量计算：
设计采用SX-1型空气曝气器，敷设在SBR反应池池底，距池底距离500mm，且水深为5.5m，因此淹没深度H=5.5-0.5=5m。
氧转移效率8.00%，服务面积为，软管间距取500mm。
查表知，20时溶解氧饱和度为。
已知数据中，当地平均气压为730.2mmHg柱，换算为标准单位是Pa，所以曝气器出口处的绝对压力为：
空气离开曝气池时，氧的百分比为
曝气池中溶解氧平均饱和度为：
（水温20）
20是脱氧清水充氧量为：
=4985.0kg/d=207.7kg/h
式中——污水中杂志影响修正系数，取0.7；
——污水含盐量影响修正系数，取0.95；
C——混合液溶解氧浓度，取2.0；
——气压修正系数，
SBR反应池的供气量为
3.7.3、空气管计算：
空气管平面布置图如下图，鼓风机房出来的空气供给供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为四个SBR反应池供气。
每个供气支管设17条配气竖管，为SBR池供气，四池共四条供气支管，68条配气竖管。
每条配气竖管安装SX-1型曝气器20个，每池共340个曝气器，全池共1360个曝气器。
每个曝气器的服务面积为。
（曝气器布置示意图如下图）
图2.3四个SBR池空气管平面布置图（标注尺寸单位：
mm）
图2.4单个SBR池底曝气器排列示意图
每根空气干管供气量为：
1.25——安全系数
故选用SX-1型盆型曝气器，敷设SBR反应池池底，氧转移效率8.00%，供气量，服务面积为。
3.7.4、鼓风设备：
鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气，选用TS系列罗茨鼓风机
选用TSD-150型鼓风机9台，工作8台，备用1台。
设备参数：
风量20.4（总风量为20.4×60×8=9792，符合本工艺所需9272.3+274=9546.3）；
升压44.1KPa（曝气器出口处的压力为44.1KPa，符合）；
配套电机型号Y200L-4；
功率30KW；
转速1220r/min；
机组最大重量730kg；
设计鼓风机房占地L×B=20×10=200。
3.8、接触式消毒池设计：
3.8.1、本工艺采用液氯消毒，每日加氯量为：
q=qO×Q×86400/1000=5×0.343×86400/1000=148.176kg/d
液氯由真空转子加氯机加入，加氯机选用三台，采用二用一备。
每小时加氯量为148.176/48=6.174kg/h,设计中采用ZJ-2型转子加氯机。
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