SBR处理池.docx
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SBR处理池
SBR处理池
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℃。
项目BOD5CODSSTNNH4-NTP
进水水质400700240604012
出水水质20602010150.5
设计流量Qmax=80000*1.5=120000m3/d=5000m3/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=0.47d-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）/BOD5kgN/kgBOD5
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/kgBOD5。
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Spkg/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=0.02kg/m3。
YH—异养微生物的增殖速率，YH=0.5kgDS/kgBOD5。
bH—异养微生物的内源呼吸速率，bH=0.08d-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=51026kg/池
7每个池子的贮水容积V0水m3。
V0水m3=Qmax*TN/n=5000m3。
设V0水占池子总体积V0的31.25%，则，
V0=V0水/31.25%=16000m3。
8滗水高度ΔHm3。
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+td10/60h。
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=3200m2。
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Ro2kgO2/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,NkgO2/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=0.015kg/m3
Ro2,NkgO2/d=d*Qmax*（TNH4-Ni-TNH4-Ne）=13800kgO2/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=0.02kg/m3
R\'=d\'*Qmax*TNO3-N=6240kgO2/d
（4）标准状况下的所需空气量R0m3/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
=630977m3/d
=26290m3/h
=438m3/min
=7.3m3/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=2.78m3/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
一、粗、细格栅及提升泵站
1、工艺说明
粗、细格栅及提升泵站包括闸门井、粗细格栅渠、集水井。
污水进入提升泵站的闸门井，然后流经粗细格栅渠进入提升泵站集水井，再通过安装在集水井内的潜水泵提升至下一个工艺流程。
2、手动闸门的操作
格栅渠前设置手动方闸门，以便于格栅的检修。
闸门井内设溢流超越手动圆闸门，当外来污水量较大，后续工序来不及处理时开启该闸门。
溢流液位为-2.00米（地坪标高为±0.00米）。
进水水质如下
序号
项目
单位
进水水质
1
CODcr
mg/L
500
2
BOD5
mg/L
300
3
SS
mg/L
400
4
NH3-N
mg/L
35
5
T-P
mg/L
5
6
色度
倍
80
7
T-N
mg/L
45
8
PH
6-9
操作人员必须密切注意闸门井的水位及进水的水质情况，如闸门井的水位超过溢流水位或进水水质超过设计进水标准，操作人员必须及时记录并立即通知生产技术科负责人。
生产技术科负责人也应立即向副经理及总经理汇报并提出解决方案，由其确定解决方案。
最后确定的处理方案由生产技术科负责人向操作人员阐述并负责填写事故处理记录，由操作人员根据解决方案实施。
3、格栅的操作
根据时间的间隔来控制格栅系统的运行，如果格栅系统超过2个小时没有运行，启动格栅系统，运行30分钟后停止。
格栅系统的开启步骤
同时启动格栅和螺旋输送压榨机
格栅系统的停止步骤
格栅停止运行5分钟后再停止螺旋输送压榨机
4、污水提升泵的操作
根据集水井的液位来控制污水提升泵的运行，并根据运行台时来选择启动和停止的提升泵，优先启动运行台时最少的泵，优先停止运行台时最多的提升泵。
即交替使用污水提升泵，使其一直处于良好的备用状态。
集水井液位
控制方式
备注
0.30
池顶标高
-2.0
溢流管中心标高
-3.55
超高液位报警
-5.55
开第2台泵
-5.90
开1台泵
-6.70
停泵，报警
-6.80
报警，禁止启动泵
-8.00
池底标高
注意事项：
1、当水解池进水手动蝶阀都处于关闭状态时，提升泵不得启动。
2、当水解池A段的每个分池的手动进水闸阀都处于关闭状态时，提升泵不得启动。
3、当改良SBR池进水电动蝶阀都处于关闭状态时，提升泵不得启动。
4、当改良SBR池的任意一个进水阶段的水位超过了改良SBR池的最高水位8.5米，提升泵不得启动。
5、操作人员对原污水情况（色度、气味、杂质等）要多留意，如果发现有异常情况需尽快汇报以待处理。
二、水解池
1、工艺说明
水解池为升流式厌氧污泥床反应器的改进型，连续进水连续出水。
分A、B两段，设计停留时间总共为8hr，兼有水解酸化和拦截污水中悬浮物的作用。
水解酸化池处于兼氧状态，使废水中难降解的大分子有机物分解为易生化降解的小分子物质，与后续工艺配合，达到硝化与反硝化、去除有机物的目的，同时提高总体工艺的除磷效果。
污水经过集水井的污水提升泵的提升，通过管道进入水解池，再进入下个工艺环节。
水解池中的污泥需定期排放至储泥池。
2、进水的分配
水解池是对原污水进行处理的第一个环节。
水解池分两个段，A段有6个各自独立的厌氧池组成，A段的出水进入B段，B段有8个各自独立的厌氧池组成，每组水池有一个阀门调节流量。
操作步骤
1）确认水解池所有排泥阀门已关闭。
2）将水解池的进水阀门全部打开到最大。
（第一次时）
3）确定总流量在额定流量范围内。
4）查看水解池的出水渠，调节各进水阀将出水流量大的水池进水闸阀关小，分别使各个出水渠出水量大致相同。
5）再次确定总流量在额定值，保证整个配水过程在额定流量下完成。
若调节过程中总流量波动超出范围，则调整总流量到额定值后重新配水。
（以下各个环节配水时都一样）
注意事项
对各出水渠水量的估计是依靠个人经验来完成的，所以要求操作人员平时多注意观察，多积累经验。
基本掌握水面高度和出水流量的关系。
进水阀为闸阀，启闭圈数较多，操作人员应该知道额定流量下的开关圈数。
空池初次进水时，需控制A段与B段间水位差不得超过3米。
3、排泥
水解池在正常稳定状态下需定时排泥，排泥的泥量和频次根据出水水质、原水水质、季节等综合因素来确定。
操作人员也必须经常通过泥位观测管观察水解池每隔的泥位，当泥位较高时，即使排泥的周期还没有到，也必须排泥。
排除的污泥会因为重力作用自动排放到储泥池。
操作步骤
1）关闭待排泥水池的进水闸阀。
为防止大水量的冲击，水解池每次最多关一个池。
2）打开排泥阀，按额定排泥量排放或按照时间排放。
3）关闭排泥阀门。
4）打开进水闸阀并恢复到原来的位置。
5）重复步骤1）—4）轮流开关所有排泥阀。
注意事项
1）排泥的时机，优先选择在进水总管停水时进行。
建议先沉淀30至60分钟后再按上述步骤操作。
2）储泥池液位较高时禁止排泥。
三、改良SBR生物池
1、工艺说明
改良SBR生物反应池是本工艺的主要反应区，污水中的大部分有机物在该反应池中降解稳定，同时进行硝化和除磷，最终完成泥水分离。
运行是周期性的循环操作，可分为进水、曝气、沉淀、滗水四个阶段，四格池交替运行。
前端设置选择区，内设潜水搅拌机加强来水与回流污泥的充分混合。
通过污泥井进行污泥回流和剩余污泥排放。
剩余污泥排放到储泥池中。
2、改良SBR生物池的运行方式
改良SBR池运行周期控制方式如下：
池号
第一时段
第二时段
第三时段
第四时段
1#SBR池
进水/回流
曝气
沉淀
滗水
2#SBR池
滗水
进水/回流
曝气
沉淀
3#SBR池
沉淀
滗水
进水/回流
曝气
4#SBR池
曝气
沉淀
滗水
进水/回流
SBR池标准运行周期为4小时，每个时间段1小时；运行周期可为6小时，每个时间段1.5小时；运行周期也可为3小时，每个时间段45分钟。
我厂应根据实际的情况综合考虑，确定周期时间。
SBR池处于“进水/回流”阶段，该池的进水电动蝶阀打开，其他阀门关闭，滗水器处于高水位。
在“进水/回流”阶段可根据污泥浓度，在进水初期安排5-10分钟的排泥时间。
在排泥时，排泥电动浆液阀打开。
完成排泥后，排泥电动浆液阀即关闭。
SBR池处于“曝气”阶段，该池的进气电动蝶阀打开，其他阀门关闭，滗水器处于高水位。
SBR池处于“沉淀”阶段，该池的所有阀门关闭，滗水器处于高水位。
SBR池处于“滗水”阶段，该池的所有阀门关闭，滗水器进行滗水，直到低水位。
3、潜水搅拌机的操作
潜水搅拌机在SBR池周期工作时，一直处于运行状态，以便于回流的活性污泥和污水进行充分的混合。
4、回流污泥泵的操作
回流污泥泵在SBR池周期工作时，一直处于运行状态，以便于回流的活性污泥和污水进行充分的混合。
5、剩余污泥泵的操作
根据时间的间隔来控制剩余污泥泵的运行，如果剩余污泥泵超过4个小时没有运行，启动剩余污泥泵，运行15分钟后停止。
该时间必须根据实际使用情况来确定，避免污泥井溢流或打干。
还需根据储泥池的液位进行控制，当储泥池液位处于高位时，禁止剩余污泥泵的运行。
当储泥池液位处于低位时，剩余污泥泵进行排泥。
即剩余污泥泵必须根据储泥池的液位进行联动。
6、注意事项
1、调节配气手动蝶阀，使池内各段曝气均匀。
2、每天早中晚三次对潜水搅拌机与回流污泥泵的工作情况进行检查，并记录。
3、巡视时要注意污泥井的液位变化。
4、及时清理SBR池水面漂浮的杂物。
四、鼓风机房
1、工艺说明
鼓风机供SBR池曝气用。
2、鼓风机的操作
罗茨鼓风机每天24小时连续运行，每天开启一至两台。
3台风机依次轮流运转，3天1循环。
风机开车：
首先开启风机出口排气电动蝶阀，并检查SBR池上至少一组SBR池进气阀和配气阀都处于打开状态，然后启动风机，检查风机运行状况。
风机停车：
切断电源，如长期停车，关闭出口排气蝶阀。
风机风量根据SBR反应池溶解氧的值通过变频器来调节，使曝气末期的溶解氧的值在2mg/L左右。
3、注意事项
1、每天早中晚三次对罗茨鼓风机的工作情况进行检查，并记录。
2、罗茨鼓风机的启动必须在鼓风机房操作。
3、巡视时注意鼓风机房的室内温度，如室内温度太高必须采取降温措施。
五、储泥池
1、工艺说明
由改良SBR池和水解池排出的剩余污泥，暂时贮存在储泥池中，储泥池中设潜水搅拌机、超声波液位计和污泥浓度计。
设计最高泥位7.3米，最低泥位3.8米。
2、设备操作
储泥池的潜水搅拌机在液位处于最低泥位以上时一直处于运行状态，以便于流入脱水机工艺的污泥的浓度均匀。
泥位高于高位时，脱水机系统即可准备运行。
3、注意事项
1）每天早中晚三次对潜水搅拌机的工作情况进行检查，并记录。
2）巡视时注意储泥池的液位。
六、污泥脱水机房
1、工艺说明
污泥在此浓缩脱水，降低污泥含水率，以减少污泥体积，便于污泥贮存、外运及污泥的再利用。
泥水混合液加入絮凝剂后进入浓缩机，泥水初步分离后进入脱水机压滤。
分离水及系统冲洗水进入集水井，通过管道自流至进水泵房。
泥饼经螺旋输送机送至污泥外运料仓。
冲洗水来自接触池，经过滤后使用。
絮凝剂制备系统包括溶药和稀释系统。
2、脱水机系统的操作
脱水系统无论是自动启动还是手动启动，顺序都为:
螺旋输送机
带式浓缩脱水机加药泵进泥泵。
系统停机顺序正好与之相反。
当在脱水过程中系统内某一设备发生故障或储泥池液位达到设定低液位时,设备必须按停机顺序停机。
药剂必须人工制备，制备药剂时必须开启搅拌机，药剂的熟化也须充分的搅拌。
制备的药剂每隔2个小时也须搅拌。
脱水系统进行脱水时，必须安排人员职守或经常巡视。
3、注意事项
1）脱水系统脱水时，必须经常检视脱水机的滤带是否走偏。
2）脱水系统脱水时，必须经常巡视药剂是否足量。
3）脱水系统脱水时，其配套设备的工作状态也必须经常巡视。
七、加氯间与接触消毒池
1、工艺说明
加氯间用于提供消毒所需的药剂制备及投加，投加点设在接触池内。
投氯量5-10mg/L。
接触池完成尾水的杀菌消毒，停留时间30min。
2、二氧化氯发生器的操作
二氧化氯发生器由设备厂家成套供应，在操作该套设备时必须按照设备厂家提供的产品使用说明书来进行操作。
3、注意事项
1）在加氯间操作时必须注意自身的安全，如出现紧急情况，必须带好防护设备后进入加氯间进行操作。
2）加氯间的防护设备必须经常检查，以确保能够安全使用。
八、化验室和中控室日常工作主要内容
1、化验室日常工作主要内容
2、中控室日常工作主要内容
九、设备维护保养、故障报修登记制度
设备维护保养由副经理组织，机修工和操作班具体实施。
1、坚持运行设备日维护。
操作工对日常运行设备须每天进行清扫维护，保证设备清洁，运行良好。
2、常用设备须定期组织大保养。
大保养分季度保养和年度保养。
具体根据设备使用参数要求安排。
大保养前要做好充分的准备工作，调整好生产和人员安排，准备好各类维护保养器具。
3、机修工要加强对各类设备的日常检查，及时发现隐患，适时安排检修。
4、操作人员要熟悉设备性能和工作原理，熟练掌握操作要领，正确实施操作方法，及时发现和上报设备故障情况。
5、故障设备须及时修复。
机修工要做到：
小故障及时修复，一般故障当日修复，大故障尽快修复，遇到疑难故障要想办法通过与供货商联系等途径，抓紧修复。
确保生产运行不受影响。
6、操作人员和机修工须对设备日常运行、维护保养和故障修复情况进行认真登记。
3）SBR反应池
SBR反应池通过SBR厌氧、兼氧,好氧生化过程降解COD、BOD,完成废水序批处理过程.采用钢筋混凝土结构池4座,SBR运行周期进水1.5h、曝气3.5h（进水1h后曝气）、沉淀1h、排水1h;有机物污泥负荷率为0.18kgBOD/（kgMLSS·d）,污泥浓度4000mg/L,每座SBR池的有效容积为670m3,尺寸为11.5m×11.5m×5.5m,有效水深4.7m.内设水下曝气器作为充氧设备,需氧量以去除1kgBOD需氧1.16kg计算,需氧量为603.2kg/d,折算成20℃清水状态下的需氧量为956.2kg/L,供氧速率为19.92kgO2/h.污泥由CP51.5-65T型污泥泵提升至污泥浓缩池,主要设备配置:
污泥排泥泵CP51.5-65T（1.5kW）4台,每池1台;XFP-IV（Q=500m3/h）滗水器4台,每池1台;水下喙气器190TR2（进口19kw）4台,每池一台,开停由DO仪控制。
4）污泥浓缩池
污泥浓缩池用于贮存、浓缩剩余污泥,污泥产量为去除1kgBOD产生干污泥0.3kg,每日产泥量为156kg,经沉淀后污泥含水率按99.5%计,污泥体积为31.2m3,设置4m×4m×6m污泥浓缩池2座。
延庆污水厂SBR工艺自动化程序设计及调试过程
1 工艺及设备介绍
来水依次经过粗格栅,污水泵房,细格栅,钟式沉砂池系统,SBR池等设施,经处理后排放至自然水体。
剩余污泥排入污泥储存池,由脱水机系统处理后外运。
SBR池共4座,包括进水酸化区和SBR反应区两部分,进水由电动蝶阀控制,酸化区中设有1台潜水搅拌机,在进水和曝气阶段开启。
SBR反应区中设有曝气设施,由鼓风机通过设于每个池子上的电动蝶阀向水中供气。
曝气沉淀后,污水经滗水器向外排放至水体,底部剩余污泥通过设于池底的潜污泵排至污泥储存池,另有污泥回流泵1台。
每座SBR池设有1个污水电动蝶阀,1个潜水搅拌机,2台滗水器,1个剩余污泥泵,1台污泥回流泵,1个液位计,1个空气电动蝶阀。
鼓风机房设有3台55kW罗茨鼓风机,风量为30m3/min,压力为016MPa。
另有一个放空电动蝶阀。
污水泵房有3台55kW立式潜污泵流量为600m3/h,扬程为20m,另有用于液位控制的浮球开关4个。
粗格栅、细格栅、钟式沉砂池各设2台,设备前后各设闸门控制进水,以实现备用,2台钟式沉砂池共用1台砂水分离器。
污泥浓缩池中有2个浮球开关用以进行液位控制。
2 原始工艺程序设计
（1）2台粗格栅由时间间隔控制其启停。
一般开10min,停1h。
（2）水泵的启停受集水池液位控制。
水泵2用1备,定期自动切换。
液位分低液位、中液位、高液位、超高报警液位4种。
液位上升时超过中液位,启动1台水泵,当超过高液位时,启动2台水泵,当达到超高液位时显示报警信号。
液位下落时,中液位以上2台泵运转,至中液位以下1台泵运转,至低液位时,水泵全部停止运转。
（3）2台细格栅由时间间隔控制其启停。
一般开10min,停1h。
（4）当细格栅工作时,皮带运输机稍滞后开机。
（5）SBR池内进水电动蝶阀依次开启。
当一号池水位升到一定液位后关闭进水电动蝶阀,然后开二号进水电动蝶阀,二号水位升到一定液位后关闭阀门,然后开三号进水电动蝶阀,依此类推。
（6）潜水搅拌器与进水阀门联锁。
进水阀门关闭后空气阀门开启,持续运行3h后关闭,空气阀门关闭后,潜水搅拌器停止运行。
（7）空气阀门关闭1h后,滗水器开始运行,当SBR池液位达到低液位后回升;当复位后停止运行;整个时间要求为1h。
（8）剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行,排泥至储泥池,液位达到高液位或1h后停止运行。
（9）污泥回流泵与潜水搅拌器联动。
（10）当开启1台空气阀门时,开启1台鼓风机,当开启2台或3台空气阀门时,开2台鼓风机,各风机累积运行时间,自动轮换。
鼓风机的放空电动蝶阀也要在鼓风机启动之前开启,并在鼓风机启动之后关闭,以使鼓风机实现空载启动。
（11）脱水机系统和钟式沉砂池系统按工艺要求工作,自身有独立的自动控制系统。
3 自控系统的硬件组成
SBR自动控制系统由监控管理计算机（上位机）、可编程控制器（PLC）、电气控制柜、现场执行机构及现场监测仪表组成。
控制系统见图1。
4个SBR反应池严格按照一定的时间顺序依次
完成进水→曝气→沉淀→排水→（排泥）等一系列过程,对于这样一个顺序性、周期性很强的逻辑系统,采用了日本某公司的SU-6BPLC,用于现场控制及数据采集。
其工作稳定、可靠、抗干扰能力强,可与现场信息直接联接。
PLC系统的硬件配置见表1。
本系统PLC控制柜与上位机相距500m,它们之间使用通讯模块（U-01DM）,通过CCMNET网络进行通讯。
通讯速率达到19200波特率,数据通讯迅速、可靠。
4 系统的软件设计
SBR自控系统的软件设计是整个系统正常运行的核心,一套理想的软件不只限于满足工艺要求,而且要考虑到现场可能出现的各种特殊情况,因此必须可靠、实用、易修改。
（1）软件编制。
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