SBR设计计算说明书

1. 设计水质

1.1 进水水质

参照国内类似城市污水水质,并结合当地经济发展水平,确定污水厂的进水水质如表1所示。

表1 污水厂进水水质指标 单位：mg/L

指标 进水

CODcr 500

BOD5 300

SS 360

NH3—N 35

TP 3

TN 40

pH 6~9

1.2 出水水质

出水水质要求满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB78-2002）一级A准，其水质如表2所示。

表2 污水厂出水水质指标 单位：

mg/L

指标 出水

CODcr 50

BOD5 10

SS 10

NH3—N 5

TP 0.5

TN 15

pH 6～9

1。3 设计水温

设计最低水温T1=8℃，平均水温T2=20℃，最高水温T3=25℃。

2. SBR(脱氮除磷）主要设计参数

表3 SBR脱氮除磷工艺的主要设计参数

项目 BOD5污泥负荷Ls kgBOD5/(kg MLSS·d) 反应池混合液悬浮固体平均kgMLSS/m3 浓度X 总氮负荷率 污泥产率系

单位 kgBOD5/（kg MLVSS·d） 参数值 0。15～0.25 0。07～0.15 2。5～4.5 ≤0。06 0。3～0。6

kgTN/(kg MLSS·d) Kg VSS/kg·BOD5 1

设初沉池 SBR设计说明书

项目 数Y 不设初沉池 单位 Kg VSS/kg·BOD5 ％ 间比例 缺氧水力停留时间占反应时％ 间比例 好氧水力停留时间占反应时% 间比例 总水力停留时间 需氧量O2 活性污泥容积指数SVT 充水比m h kgO2/kgBOD5 ML/g 20~30h 1.5~2。0 70~140 0。30～0.35 85～95（BOD5) 总处理效率 % 50～75（TP） 55～80（TN） 75~80 10~15 参数值 0.5~0。8 5～10 厌氧水力停留时间占反应时3。 设计计算

(1）反应时间TR：

TR24S0m 1000LsX式中：TR —— 反应时间，h；

m——充水比，取0。30；

So —- 反应池进水五日生化需氧量,mg/L，300 mg/L;

LS —— 反应池的五日生化需氧量污泥负荷,kgBOD5/(kgMLSS·d）,取0.12kgBOD5/(kgMLSS·d）；

X —— 反应池内混合液悬浮固体(MLSS）平均浓度，kgMLSS/m3取4.0kgMLSS/m3。

TR24S0m243000.3h4.5h

1000LsX10000.124.02

SBR设计说明书

取反应时间TR为4h。 （2）沉淀时间TS：

当污泥界面沉降速度为 umax7.4104tX1.7（MLSS在3000mg/L及以下) 当污泥界面沉降速度为 umax4.6104X1.26（MLSS在3000mg/L以上）

umax4.610435001.261.57m/h

设反应池的有效水深h取5。0m，缓冲层高度ε取0.5m. 因此必要沉淀时间为：

H（1）5(13.0)0.5mtsh1.38h umax1.57取沉淀时间TS为：1 h。

（3）运行周期T:设排水时间TD为1h，反应池数N=4， 则一个周期所需要的时间为：Tc≥ TR+TS+TD=（4+1+1）h=6h 所以每天的周期数为：n=24/8=3 进水时间为：TFTC/N8/42h （4)反应池容积

SBR 反应池容积，可按下式计算：

V24QS0

1000XLsTR式中:V —— 反应池有效容积,m3；

Q’-— 每个周期进水量，m3，每个周期进水量为

Q2500833(m3/d)34.7(m3/h)； 3So —- 反应池进水五日生化需氧量,mg/L，300 mg/L；

LS —— 反应池的五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）,取0.12kgBOD5/(kgMLSS·d)；

X —— 反应池内混合液悬浮固体（MLSS）平均浓度，kgMLSS/m3取4.0kgMLSS/m3；

TR —— 每个周期反应时间，h.

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V24QS0248333003100（m3)

1000XLsTR10004.00.124设计SBR池2座，单座池体容积为1550m3，池体有效水深为5。5m，则表面积S1=1550/5.5≈282m2，SBR单池长度20m,宽14m。每座SBR池分为两格。

（5）校核总氮负荷：

LN24QS0124833400.016（kgTN/kgMLSS.d）

1000XVTR10004.031004〈0.06 kgTN/（kgMLSS。d），符合要求。 （6） 校核总停留时间HRT之间。

(7）两座SBR池运行时间

表4 四格SBR池运行时间

运行时间（h） 0—1 进 水 1—2 曝 气 2—3 3-4 曝 气 4—5 5-6 6—7 7-8 沉 淀 进 水 排 水 曝 气 8-9 进 水 9—10 10-11 11-12 曝 气 12-13 13—14

nV310029.8h，符合要求HRT在20h~30hQ104A B C D 沉 淀 排 水 沉 淀 进 水 排 水 沉 淀 进 水 排 水 曝 气 沉 淀 曝 气 沉 淀 进 水 排 水 沉 淀 进 水 排 水 4

排 水 曝 气 SBR设计说明书

运行时间（h） 14-15 15—16 16—17 进 水 17-18 曝 气 18-19 19-20 曝 气 20-21 21-22 22—23 23—24 沉 淀 进 水 排 水 曝 气 沉 淀 进 水 排 水 曝 气 沉 淀 进 水 排 水 排 水 A 沉 淀 进 水 排 水 曝 气 沉 淀 B C D

（8）剩余污泥量

根据《室外排水设计规范》要求可按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性悬浮物进行计算:

YQ(S0Se)KdVVfQ(SS0SSe)

式中，⊿X-剩余污泥量,kgSS/d；

V-生物反应池容积；

X-生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L；

c—污泥泥龄,d；

Y-污泥产率系数，kgVSS/kgBOD5，20℃时为0。3～0。8，取Y=0.8kgVSS/kgBOD5; Q-设计平均日污水量，m3/d；

So-生物反应池进水五日生化需氧量，kg/m3； Se-生物反应池出水五日生化需氧量，kg/m3；

Kd—衰减系数（d-1）,20℃的数值为0。04～0。075，取0。075； XV—生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，gMLVSS/L,3。0×0。7=2。1gMLVSS/L;

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f-SS的污泥转化率，已根据实验资料确定,无试验资料时可取0.5～0.7gMLSS/gSS，取0.5gMLSS/gSS； SSo-生物反应池进水悬浮物浓度，kg/m3 ; SSe—生物反应池出水悬浮物浓度，kg/m3。

因此:

YQ(S0Se)KdVVfQ(SS0SSe)0.82500(0.30.01)0.07525002.520.52500(0.360.01)580472.5437.55(kg/d)

(9）生物反应池中好氧区的污水需氧量

根据去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求,宜按下列公式计算：

O20.001aQ(SoSe)cXVb[0.001Q(NkNke)0.12XV]0.62b[0.001Q(NtNkeNoe)0.12XV]式中，O2—污水需氧量，kgO2/d；

Q—污水设计流量,m3/d；

S0—反应池进水五日生化需氧量，mg/L； Se—反应池出水五日生化需氧量,mg/L； ⊿XV—排出反应池系统的微生物量，kg/d； Nk—反应池进水总凯式氮浓度，mg/L； Nt—反应池进水总氮浓度，mg/L，40mg/L； Nke—反应池出水总凯式氮浓度，mg/L，5mg/L； Noe—反应池出水硝态氮浓度，mg/L，10mg/L； a—碳的氧当量,当含碳物质以BOD5计时,取1.47； b-氧化每公斤氨氮所需氧量(kg O2/kgN），取4。57; c—细菌细胞的氧当量，取1。42。 故污水需氧量O2为：

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O20.001aQ(SoSe)cXVb[0.001Q(NkNke)0.12XV]0.62b[0.001Q(NtNkeNoe)0.12XV]0.0011.472500(30010)1.42107.54.57[0.0012500(405)00.624.57[0.0012500(40510)0.12107.5]1065.75152.65340.992140.1113.5(kgO2/d)（c)标准状态下污水需氧量

根据《厌氧—缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》中规定污水需氧量按下列公式计算：

OSKoO2

其中：KO(CcmCs (T20)Co)1.024CsmCsw(Pb10Ot) 2.06842Ot21(1EA)100

7921(1EA)式中，OS—标准状态下污水需氧量,kgO2/d；

Ko—需氧量修正系数； O2—设计污水需氧量，kgO2/d；

Cs-标准状态下清水中饱和溶解氧浓度，mg/L，取9.17；

α-混合液中总传氧系数与清水中总传氧系数之比，一般取0.80～0。85,取0。85；

β—混合液的饱和溶解氧值与清水中的饱和溶解氧值之比，一般取0。90～0.97，取0.95；

CSW—T℃时清水表面饱和溶解氧浓度，mg/L； Co-混合液剩余溶解氧,mg/L，一般取2mg/L；

Csm—T℃下，实际计算压力时，曝气装置所在水下深处至池面的清水平均溶解值，mg/L；

T-设计水温,℃,取最高水温T3=25℃; Ot—曝气池移出气体中含氧，％；

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Pb-曝气装置出口处的绝对压力,MPa,其值根据下式计算; P-大气压力，P=1.013×105Pa； H—空气扩散装置的安装深度，m； EA—空气扩散装置的氧转移效率.

微孔曝气头安装在距池底0.3m处，淹没水深5。2m，故其绝对压力Pb为:

PbP9.8103H1.0131059.81035.21.51105Pa0.15(MPa)

本设计选择微孔曝气器,其氧转移效率较高，约在20％左右。

Ot21(1EA)21(120%)100%100%17.5%7921(1EA)7921(120%)求得

而水温25℃时,清水氧的饱和度CSW=8。38mg/L,曝气池内平均溶解氧饱和度为：

CsmCsw(Pb10Ot0.151017.5)8.38()9.57(mg/L)2.068422.06842

KO(CsmCsCo)1.024(T20)9.171.440.82(0.939.572)1.024(2520)

O2K0.O21113.51.441603.4(kg/d)GsOs0.28EA1603.428632(m3/d)1193(m3/h)19.9(m3/min)

0.2820%选择风量为Q=20。87m3/min，风压为P=58。8kPa,N=37kW的三叶罗茨鼓风机。

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