目录一处理原理 (3)二工艺特征 (3)三工艺流程 (4)四构造特点 (5)五设计参数 (5)六 SBR计算 (5)1.设计条件 (6)2.设定参数 (6)3.各工序所需时间的计算 (6)1)曝气时间 (7)2)沉淀时间 (7)3)排出时间 (7)4)一个周期所需时间 (7)5)进水时间 (7)6)反应器容积 (7)7)进水变动的讨论 (7)8)需氧量 (8)9)供氧量 (8)10)供风量 (9)11)上清液排出装置 (9)七参考文献 (9)八教师评语 (10)一处理原理SBR法是污水生物处理方法的最初模式。
由于进出水切换复杂,变水位出水、供水系统易堵塞及设备等方面的原因,限制了其应用和发展。
当今,随着计算机和控制技术及相关设备的发展和使用,SBR法在城市污水和各种有机工业废水处理中越来越得到广泛的应用。
SBR法基本工艺流程:预处理→SBR→出水,其操作程序在一个反应器内的一个处理周期内以此完成进水、生化反应、泥水沉淀分离、排放上清液和闭置等5个基本过程组成。
这种操作周期周而复始进行以达到不断进行污水处理的目的。
SBR法的工艺设备是由曝气设备、上清液排出设备(滗水器),以及其他附属设备组成的反应器。
SBR对有机物的去除机理为:在反应器内预先培养驯化一定量的活性微生物(活性污泥),当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时,微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,将有机污染物转化为CO2、H2O等无机物;同时,微生物细胞增殖,最后将微生物细胞物质(活性污泥)与水沉淀分离,废水得到处理。
二工艺特征SBR法不同于传统活性污泥法,在流态及有机物上是空间推流的特点。
该法在流态上属完全混合型,而在有机物降解方面,有机基质含量是随时间的进展而降解的。
1.可省去初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备等,与标准活性污泥法比较,设备构成简单,布置紧凑,基建和运行费用低,维护管理方便。
2.大多数情况下,不需要设置流量调节池。
3.泥水分离沉淀是在静止状态或在接近静止状态下进行的,故固液分离稳定。
4.不易产生污泥膨胀。
特别是在污水进入生化处理装置期间,维持在厌氧状态下,使得SVI降低,而且还能节减曝气的动力费用。
5.在反应器的一个运行周期中,能够设立厌氧、好氧条件,实现生物脱氮、除磷的目的;即使在没有设立厌氧段的情况下,在沉淀和排出工序中,由于溶解氧浓度低,也会产生一定的脱氮作用。
6.加深池深时,与同样的BOD—SS负荷的其他方法相比较,占地面积较小。
7.耐冲击负荷,处理有毒或高浓度有机废水的能力强。
8.在理想的推流过程中,使生化反应推力大、效率高。
9.SBR法中微生物的RNA含量是标准污泥法中的3~4倍,故SBR法处理有机物效率高。
10.SBR法系统本身适用于组件式构造方法,有利于废水处理厂的扩建与改造。
综上所述,SBR法的工艺特征顺应了当代污水处理所要求的简易、高效、节能、灵活、多功能的发展趋势,也符合“三低一少”技术要求,即建设费用低、运行费用低、操作管理需求低,二次污染物排放少的污水处理技术。
三工艺流程SBR按进水方式分为间歇进水方式和连续进水方式;按有机物负荷分为高负荷运行方式、低负荷运行方式及其他的运行方式。
该工艺系统组成简单,一般不需要调节池,可省去初沉池,无二沉池和污泥回流系统,基建费、运行费低且维护管理方便。
该工艺耐冲击负荷能力强,一般不会产生污泥膨胀,还运行方式灵活,可同时具有去除BOD和脱氮除磷功能。
近年来,各种新型工艺如ICEAS工艺、IDEA工艺、CASS工艺等陆续得到了开发和应用。
四构造特点1.鼓风设备:SBR工艺多采用鼓风曝气系统提供微生物生长所需空气。
2.曝气装置:SBR工艺常用的曝气设备为微孔曝气器,微孔曝气其可分为固定式和提升是式两大类。
3.滗水器:SBR工艺最根本的特点是单个反应器的排水形式均采用静止沉淀、集中排水的方式运行;为了保证排水时不会扰动池中各水层,使排出的上清液始终位于最上层,这就要求使用一种能随水位变化而可调节的出水堰。
4.水下推进器:水下推动器的作用是搅拌和推流,一方面使混合液搅拌均匀;另一方面,在曝气供氧停止,系统转至兼氧状态运行时,能使池中活性污泥处于悬浮状态。
5.自动控制系统:SBR采用自动控制技术,把用人工操作难以实现的控制通过计算机、软件、仪器设备的有机结合自动完成,并创造满足微生物生存的最佳环境。
6.SBR反应池可建成长方形、圆形和椭圆形。
排水后池内水深3~4m,最高水位时池内水深4.3~5.5m,超高1m。
1. 设计污水量采用最大日污水量计算。
2. 污水进水量随时变化应调查并讨论研究。
3. 设计进水水质应按设计规划年内污染物负荷量,并参考其原单位量来决定,并考虑负荷的变动;对于分流制下水道的生活污水,其原水水质典型值为5BOD 、SS 为200/mg L ;总氮为30~40/mg L ;磷为4~6/mg L 。
4. 原则上可不设置流量调节池。
5. 反应池数,原则上不少于2个。
6. 水深为4~6m ,池宽与池长之比为(1:1)~(1:2)。
7. 设计参数典型值见表5-1。
表5-1 SBR 工艺设计参数表8. 上清液排出方式可采用重力式或水泵排出,但活性污泥不能发生上浮,并应设置挡浮渣装置。
六 SBR 计算已知参数,处理水量为3480/Q m d =,系数1.00。
进水水质::315/COD mg L ;5:191/BOD mg L ;:115/SS mg L ;3:34/NH N mg L - 出水水质::50/COD mg L ;5:10/BOD mg L ;:10/SS mg L ;3:10/NH N mg L -2. 设定参数反应池数1N =反应池水深5H m =活性污泥界面以上最小水深0.5m ε= 排出比114m = MLSS 浓度4000/X mg L =BOD-SS 负荷0.08/()s L kg kg d =⋅(脱氮率70%)3. 各工序所需时间的计算SBR1个周期的运行,是由进水、曝气、沉淀及排出等工序组成。
1个周期所需要的时间就是由这些工序所要的时间的合计。
对于一个系列N 个反应池,连续依次地进入污水进行处理,并设定在进水期中不进行沉淀和排水工序,则各工序所需要的时间必须满足下列条件:C A SD T T T T ≥++/F C T T N =S D C F T T T T +≤-式中 C T —1个周期所需时间,h ;A T —曝气时间,h ;S T —沉淀时间,h ;D T —排水时间,h ;F T —进水时间,h ;N —1个系列反应池数量。
1) 曝气时间02424191 3.60.0844000A s S T h L m X ⨯===⋅⋅⨯⨯ 2) 沉淀时间初期沉降速度4 1.264 1.26max 04.610 4.6104000 1.331/v X m h --=⨯⨯=⨯⨯=因此,必要的沉淀时间为max 1150.54 1.3151.331s H m T h v ε⋅+⨯+=== 3) 排出时间 设=2D T h4) 一个周期所需要时间3.6 1.3152 6.915C A S D T T T T h ≥++=++=所以周期次数n 为:2424 3.56.915C n T ==≈ n=3计,则一个周期所需的时间为8h 。
5) 进水时间 =8/2=4F T h6) 反应器容积3max 480 1.00480/Q m d =⨯=3448064031m V Q m n N =⋅=⨯=⋅⨯ 7) 进水变动的讨论根据进水时间为4h 和进水流量变化规律,求出一个周期最大流量变化比1.5r =,由公式1 1.510.1254Q r V m ∆--=== 考虑流量变动,反应池的修正容积V '为()3164010.125720Q V V m V ∆⎛⎫'=+=⨯+= ⎪⎝⎭以反应池水深为5m ,则所需的水面积为27201445S m == 反应池的设计水位如下: 排水结束时水位:11415 3.331.1254h m -=⨯⨯= 基准水位:215 4.441.125h m =⨯= 高峰水位3 5.0h m =警报溢流水位4 5.00.5 5.5h m =+=污泥界面510.5 3.330.5 2.83h h m =-=-=反应池面积为:2144m ,平面尺寸可定为:1212m m ⨯8) 需氧量按去除51kgBOD ,需氧2kg 计算,则:33max 02102480191102183.36/D O Q S kgO d --=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=周期数3n =,反应器个数为1池,则一个周期的需氧量为: 2183.36/361.12/D O kgO d ==以曝气时间 3.6A T h =为周期的需氧量为:261.12=16.98/3.6D O kgO h = 9) 供氧量设计算水温20C ︒,混合液浓度为1.5/mg L ,池水深5m ,曝气头距池底0.2m ,则淹没水深为4.8m ,氧的利用率15%A E =,空气离开反应器时氧的百分浓度为:21(1)21(10.15)100%18.4%7921(1)7921(10.15)A t A E O E --=⨯==+-+- 则(20)20()()76020=1.204()D S T S T L O C SOR C C P T αβγ-⨯⨯-2202016.989.17=17.7/1.2040.93(0.97 1.239.17 1.5)SOR kgO h -⨯=⨯⨯⨯⨯- 式中 (20)S C —清水中20℃饱和溶解氧浓度,/mg L ;()S T C —清水中T ℃饱和溶解氧浓度,/mg L ;T —混合液的水温(7~8月的平均水温),℃;L C —混合液的溶解氧浓度,/mg L ;α—L K α的修正系数,高负荷法取0.83,低负荷法取0.93;β—饱和溶解氧修正系数,高负荷法取0.95,低负荷法取0.97;P —处理厂位置的大气压,设760mmHg ;t —1d 的曝气时间;γ—曝气头水深的修正,且满足10.3311210.33A H γ+⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭,式中A H 为曝气头水深为4.8m ;则110.33 4.81 1.23210.33γ+⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭。
10) 供风量根据供氧能力,求得鼓风空气量S G 为:3317.7421.43/7.02/min 0.280.280.15S A SOR G m h m E ====⨯ 11) 上清液排出装置 每池的排水负荷为:3max 4801 1.33/min 13260D D Q Q m NnT ==⨯=⨯⨯ 每池设置1台滗水器,则排水负荷为31.33/min m ,考虑到流量的变化 1.5r =,则滗水器最大排水负荷为:31.33 1.5 1.995/min m ⨯=。