4.4 SBR 反应池 441设计说明设计方法有两种:负荷设计法和动力设计法,本工艺采用负荷设计法。
根据工艺流程论证,SBR 法具有比其他好氧处理法效果好,占地面积小,投 资省的特点,因而选用SBR 法。
该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器 组成。
污水连续按顺序进入每个池,SBR 反应器的运行操作在时间上也是按次序排 列的。
SBR 工艺的一个完整的操作过程,也就是每个间歇反应器在处理废水时的 操作过程,包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段,如图 3-3。
这种操作周期是周而复始进行的,以达到不断进行污水处理的目的。
对于 单个的SBR 反应器来说,在时间上的有效控制和变换,即达到多种功能的要求, 非常灵活。
SBR 工艺的操作过程如下: ① 进水期进水期是反应池接纳污水的过程。
由于充水开始是上个周期的闲置期, 所以 此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液, 这也就相当于活性污泥法中污泥回 流作用。
SBR 工艺间歇进水,即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反 应器,待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。
因此,充水期的SBR池相当于一个变容反应器。
混合液基质浓度随水量增加而加大。
充水过程中逐步 完成吸附、氧化作用。
SBR 充水过程,不仅水位提高,而且进行着重要的生化反 应。
充水期间可进行曝气、搅拌或静止。
② 反应期在反应阶段,活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中, 反应器相应地形成厌氧 — 缺氧—好氧的交替过程。
沉淀期排水期 图4-3 SBR 工艺操作过程闲置期SBR 反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。
能提高处理效率,抗冲击负荷,防止污泥膨胀。
③沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池,停止曝气搅拌后,污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。
本身作为沉淀池,避免了泥水混合液流经管道,也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。
此外,SBR舌性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的,所以受干扰小,沉降时间短,效率高。
④排水期活性污泥大部分为下周期回流使用,过剩污泥进行排放,一般这部分污泥仅占总污泥的 30%左右,污水排出,进入下道工序。
⑤闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性,并起反硝化作用而进行脱水。
4.4.2 设计参数(1) 周期参数综合各方面的情况 , 选定周期参数为:周期数N=4 ( 1/d)周期长TC=6h进水时间Tc=0.5h/ 周期反应时间周期TF=4h/周期沉淀时间Ts=1h/排水时间Tg=0.5h/ 周期池(2) 池数n=5(3) 设计高水H=5m位最高日流量 Qd=2.0 >2000=4000r r /d 最高时流量 Qh=2.0>2000/24=166.67m 3/hSS 出水浓度:X T =5mg/LNH 3-N 出水浓度:N be =10mg/L4.4.2设计计算1) 计算污泥产率系数(公式来自《城市污水回用技术手册》)0.2) 0.17 0.75 c 1.072(T 15)1 0.17 c 1.072(T 15)200 (1 0.2) 0.17 0.75 10 1.072(2° 15).200 1 0.17 10 1.072(20 15)0.84kgSS/ kgBOD 5(4-26)(4)安全高度 H f =0.7m(5)设计水量(6)确定泥龄c=10d(7)水最低温度 T=20 C(8)污泥指数依经验取SVI=150mL/g (9) BOD 5进水浓度:S o =200mg/L BOD 5出水浓度:S e =10mg/L(10)SS 进水浓度: X °=200mg/L(11)NH 3-N 进水浓度:N k =25mg/L K[0.75 0.6Xo(1 s0.9[0.752) 计算污泥量 (1)反应污泥量XF Q dcY(S O S e )/1000 4000 10 0.95 (200 10)/1000(2) 总污泥量T c6,XT XF - 7220 10830kg =10.83(t)(4-28)T F43) 计算池容262400Q h H T s 、XT SVIXT SVI 21300T s(0762400 83.33 5 1)10830 150(..10830 150 2 )1300 111749m 3(4-29)4) 排水深度 24Q 24 83.33 0.426mHnV 25 117495)污泥浓度XL- H XT HXT510830XL1.01g/L 6g/L (可行)HI V H HV 50.426 117496)单池参数单池池容:、/• V Vi10830 2166m 3n 5A. Vi 2166亠亠亠 2Ai433.2m单池池面积:H57220kg(4-27)V (H f H f易知最小面积尺寸可选为:25m 18m因此单池尺寸为:25m 错误!未找到引用源。
18mx 5.0m(4-30)7)核算污泥负荷(4-31)4.4.3 SBR 反应池运行时间与水位控制SBR 也总水深5.0m,按平均流量考虑,则进水前水深为3.2m,进水结束后5.0m, 排水时水深5.0m,排水结束后3.2m 。
5.0m 水深中,换水水深为1.8m,存泥水深2.0m,保护水深1.2m,保护水深的 设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。
(见图4.2)图4.2 SBR 池高程控制图进水开始与结束由水位控制,曝气开始由水位和时间控制,曝气结束由时间 控制,沉淀开始与结束由时间控制,排水开始由时间控制,排水结束由水位控制。
4.4.4排水口高度和排水管管径(1)排水口高度单池贮水容积:Vi =Ai o xH =25m 18m 0.426=191.7m5个池总容积V =5V =5 191.7=958.5 m 3LsSo10 0.84 (200 10)200 10 0.84 1900.13kgBOD 5/(kgMLSS d)滤料和新工艺时,可按实验资料设计。
过滤器 (池)可按下列要求设计:1) 进水浊度宜小于20度。
2) 滤器(池)宜米用双层滤料滤器(池),滤料可米用无烟煤和石英砂。
亦可米 用单层石英砂滤料滤器(池)。
3) 滤器(池)过滤速度宜采用8— 10m/h. 4.5.2设计参数1)设计水量:Q=1.05X 4000=4200r r /d 。
根据工程实际需要,需考虑 5%勺水厂自用水量(包括反冲洗用水)。
2) 冲洗时间:t=6min ,停留时间:t o =40min,工作周期时间:T °=24h 3) 冲洗强度:q=13L/ (s m l ) 4) 滤速:v=10m/h为保证每次换水V =4166.7 m 3的水量及时快速排出,以及排水装置运行的需 要,排水口应在反应池最低水位之下约 0.5-0.7 m ,设计排水口在最高水位之下 2.5 m 。
(2)排水管管径每池设自动排水装置一套,出水口一个,排水管 1根;固定设于SBR 墙上。
排水管管径DNIOOOn m 。
设排水管排水平均流速为1.5 m/s ,则排水量为:n 2 n2 3 3q d v =0.3 1.5 =0.106( m /s )=360.4( m /h )44(4-32)则每周期(平均流量时)所需排水时间为: V =12 q (4-33) 4.5过滤池 4.5.1设计说明根据国标规定, 4166.7 =0.9612 360.41(中水过滤处理宜采用机械过滤或接触过滤。
使用新型滤器、4.5.3 设计计算1) 滤池的实际工作时间:滤池工作时间为 24小时,每次冲洗 6分钟,停留40分钟,一天冲洗两次 ,滤池实际工作时间为:T=T o- t o-2t=24-0.67-0.2=23.13h2) 滤池总面积:F=Q/vT=4200/ (10X 23.13) =18.15m i采用一个滤池,考虑到工程实际情况,设滤池尺寸为: 4.4m X 4.4m3) 滤池总高:设承托层高度采用0.3m;滤料层高度:无烟煤层为350mm石英砂层为300mm, 即为0.65m;滤料上水深为1.0m;超高采用0.3m;滤板高度采用0.1m;贝U滤池总高度为:H=0.3+0.65+1.0+0.3+0.1=2.35m4.6 消毒池4.6.1 设计说明国标规定中水处理必须设有消毒设施,并应符合下列要求 :1) 消毒剂宜采用次氯酸钠、二氧化氯或二氯异氰尿酸钠;2) 投加消毒剂应采用自动定比投加,与被消毒水充分混合接触;3) 采用氯化消毒时,加氯量一般为有效氯 5—8mg/L,消毒接触时间应大于 30min。
当中水水源为生活污水时,应适当增加加氯量;4) 二氧化氯较氯不易保存,故必须购买即加即反应设备。
4.6.2 设计参数1) 设计流量: Q max=4000m3/d=166.67 m3/h2) 接触消毒时间 t=1.0h3) 有效水深:h=1.0m,超高为0.3m4) 二氧化氯投加量: q=5.0g/m34.6.3 设计计算1) 消毒池容积: V= Q max t=166.67 X1.0=166.67m32)消毒池面积: S=V/h=166.67/1.0=166.67 m2 采用一个消毒池,易知最小面积尺寸可选为: 13m 13m因此消毒池尺寸为13m K 13m 1.3m3)每天加氯量:M=0.001qQ a=0.001 x 5.0 x 4000=20kg/d4)二氧化氯发生器选型:选HT99— 3000型高效复合二氧化氯发生器。
4.7 中水池4.7.1 设计说明根据国标 , 处理设施后应设计中水贮存池(箱)。
中水贮存池(箱)的调节容积应按处理量及中水用量的逐时变化曲线求算。
在缺乏上述资料时 , 其调节容积可按下列计算:1)连续运行时 , 中水贮存池(箱)的调节容积可按日中水量的25%—35%计算。
2)间歇运行时 , 中水贮存池(箱)的调节容积可按处理设备运行周期计算。
3)当中水供水系统设置供水箱时 , 其供水箱的调节容积不得小于中水系统日用水量的 50%。
4)中水贮存池或中水供水箱上应设自来水补给管,其管径按中水最大时供水量确定。
自来水补给管上应安装水表。
中水池(箱)内的自来水补给管应采取自来水防污染措施。
4.7.2 设计参数本设计中采用中水池,不设置供水箱。
中水池的容积按连续运行时的日中水量(Q max=40000m3)的 25%+ 算。
4.7.3 设计计算1)中水池容积: V=0.25Q max=0.25x4000=1000m32)2)设+规格为: 23m x 23m x 2.0m3)超高为0.3m,所以总高为2.3m4.7.4 设备选型根据《环境保护设备选用手册—水处理设备》,选用两台 50WQ1—8 7—0.75 (流量18 m3/h,功率0.75kw)潜水泵作为中水回用提升泵,一用一备。