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2.1、SBR工艺主要特点及国内外使用情况：

SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。

经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。

处理后的污泥经机械脱水后用作肥料。

此工艺在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技术，目前，已有一些生产性装置在运行之中。

它主要应用在城市污水、工业废水处理方面。

2.2、工艺流程图：

图2.1SBR法处理工艺流程图

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）《水污染控制工程》，高延耀，P45，表10-5

，取2.0

3.6.2、沉淀池直径：

3.6.3、沉淀池有效水深：

t——沉淀时间，一般取1.0～3.0h《水处理工程设计计算》，韩洪军，P226

；

设计中取2.0h

校核沉淀池直径与水深之比，《水污染控制工程》，高延耀，P54，

符合在6～12之间。

3.6.4、沉淀部分所需容积：

《水污染控制工程》，高延耀，P367

——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%《水处理工程设计计算》，韩洪军，P216

——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

——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；

沉淀池底部圆锥体体积

——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

所以，沉淀斗总容积>

80，符合

3.6.6、沉淀池总高度：

——沉淀池超高，一般取0.3m《水污染控制工程》。

高延耀，P54

——沉淀池缓冲层高度，一般采用0.3m《水处理工程设计计算》，韩洪军，P227

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

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。

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

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：

污泥浓度反应池中污泥浓度一般在1500~5000mg/L之间《水处理工程设计计算》韩洪军P281

排出比排出比指每一周期的排水量与反应器容积之比，一般在1/4~1/2之间。

《水处理工程设计计算》韩洪军P281

，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：

《SBR及其变法污水处理与回用技术》张统化学工业出版社P162

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《水污染控制工程》，P144

（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《水污染控制工程》，P133，（12-54）

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。

本设计采用1个4廊道平流式消毒接触池。

3.8.2、消毒接触池容积：

V=Q•t=0.343×

30×

60=617.4m3

3.8.3、消毒接触池表面积：

F=V/h2=617.4/2.5=247.96m2

3.8.4、消毒接触池廊道长：

L‘=F/B=247.96/4=61.99m

3.8.5、消毒接触池总长：

L=L’/4=61.99/4=15.5m，取16m

3.8.6、池高：

H=h1+h2=0.3+2.5=2.8m

3.8.7、进水部分

消毒接触池的进水管管径D=1300mm,v=1.24m/s,i=1.161‰

混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混合效果，加氯点后接D=1300mm的静态混合器。

3.8.8、出水堰上水头：

3.9、污泥处理设备：

3.9.1、产泥量：

每日处理剩余污泥量为400m3/d，其中含水率P=99.4%

3.9.2、集泥井：

设集泥井有效井深1m，设计尺寸L×

B=5×

4=20，集泥井为地下式，池顶加盖。

3.9.3、提升泵选型：

选用型号LXB-400泵2台，工作1台，备用1台。

LXB-400参数：

螺旋外径：

400mm；

转速：

84r/min；

流量：

75/h；

最大提升高度：

2.5m；

功率:

1.1kW；

污泥泵房：

6×

5=30。

3.9.4、污泥浓缩池设计：

（池型：

辐流式浓缩池）

（1）沉淀部分有效面积：