1、SBR设计计算 输入数据设计依据及参考资料设计流量Q= 230 日最大变化系数Kz= 1 设计水温 T = 15最大流量Qmax= 日最大变化系数Kz=1）进水水质BOD5= 560 COD= 700 SS= 240 TN= 1500NH4-= 1500 TP= 122）出水水质BOD5= 30 COD= 60 SS= 20 TN= 10NH4-N= 15 TP= 0.51.硝化所需要的最低好氧污泥龄 S.N (d) = 0.47 T= 15 fs= 2S.N = （1/）1.103（15-T）fs= 4.26 d其中： 硝化细菌比生长速率（d-1），t=15时，=0.47 d-1。fs 安全
2、系数，取fs=2.33.0。T 污水温度。2.系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5 kgN/kg BOD5 TNi 进水总氮浓度。 TNi= 200 mg/LTNe 出水总氮浓度。 TNe= 15 mg/LS0 进水BOD5浓度。 S0= 560 mg/LNO3-ND= TNi-TNe-0.04S0= 162.6 mg/L(NO3-ND)/BOD5= 0.290357 kgN/kgBOD53.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
3、段所经历的时间，h。tan/(tan+ta)= （NO3-ND）/BOD52.9/（0.80.751.6）= 0.8771214.各部分处理时间的确定进水时间ti= tan= 1.5 h曝气时间ta= 3 h有效反应时间tR= ti+ ta= 4.5 h沉淀时间ts= 1.5 h滗水时间td= 0.5 h除磷厌氧时间tp= 0 h一个周期TN= 6.5 h5.硝化反硝化的有效污泥龄S.R(d) S.R(d)= S0.N*(tan+ta)/ tan= 6.38 d总污泥龄 S.T(d)= 9.219858156 d6.日产污泥量Sp kg/d(以干污泥计）S0 进水BOD5浓度，S0= 0.56
4、 kg/m3SSi 进水SS浓度，SSi= 0.24 kg/m3SSe 出水SS浓度，SSe= 0.02 kg/m3YH异养微生物的增殖速率（一般0.5-0.6），YH= 0.5 kgDS/kgBOD5bH异养微生物的内源呼吸速率（0.08），bH= 0.08 d-1YSS不能水解的SS的分率（一般0.5-0.6），YSS= 0.5fT.H异养微生物的生长温度修正，fT.H=1.072（T-15）= 1Sp.chemical加药产生的污泥量。Sp.chemical= 0#VALUE! kg/d设池子数n= 2则每个池子的污泥总量ST.Pkg/池(以干污泥计) ST.P= SpS.T/n= #V
5、ALUE! kg/池 7.每个池子的贮水容积V0水m3V0水= Qmax* TN/n=#VALUE! m3设V0水占池子总体积V0的 31.25% ，则，V0= V0水/31.25%= #VALUE! m38.滗水高度H m3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+td-10/60= 1.83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= 0.7 m污泥浓度MLSS=ST.P/ V0= #VALUE! mg/l取污泥沉降指数SVI= 140 ml/g污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI）= #VA
6、LUE!由H+Hs= Vs*t，则，H=Vs*t-Hs= #VALUE!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/H= #VALUE! m2LB= 7 3.1B总=n.B= 6.2 m池子有效水深H0= V0/ A0= #VALUE! m设超高h= 0.5 mH总= H0+ h= #VALUE! m=+-+-= chemialSpSQYfbfYYSQS eiSHTRSTHHp .)(19.0max .0maxqHL=H0-H= #VALUE! m10.所需空气量R0m3/d (1)活性污泥代谢需氧量Ro2 kgO2/d a 异养需氧率0
7、.42-0.53kgO2/kgBOD5.d ，a= 0.42b 自养需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.d ，b= 0.11V有效=V0*ta/TN= #VALUE! m3Ro2 =a Qmax(S0-Se)+bMLSSn V有效= #VALUE! kgO2/d(2)反硝化所需要氧量Ro2,N kgO2/d d 反硝化需氧率 d = 4.6 kgO2/kgNH4-NTNH4-Ni进水氨氮浓度， TNH4-Ni = 1 kg/ m3TNH4-Ne出水氨氮浓度， TNH4-Ne = 0.015 kg/ m3Ro2,N kgO2/d=d* Qmax*( TNH4-Ni- TNH4-Ne
8、)= #VALUE! kg O2/ d(3)硝化产生的氧量R kgO2/d d 硝化产氧率，d = 2.6 kgO2/kgNO3-N TNO3-N= 0.02 kg/m3R=d* Qmax* TNO3-N= #VALUE! kgO2/ d (4)标准状况下的所需空气量R0 m3/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= 1.29 kg/m3R0=（Ro2 + Ro2.N- R）/（EA* MO2）*（293/273）/= #VALUE! m3/d11.风机选型 风压P= 5 m12.曝气装置采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af = 0.5 m2则，曝
9、气头个数N=n*A0/Af= #VALUE! 个13.滗水器选型滗水高度H = #VALUE! m滗水速度Qd= V0水/td = #VALUE! m3/min14.自控设备PLC的设计每个周期为6小时，每池进水1小时，正好完成连续交替进水。输出数据SBR计算一、设计条件设计处理水量Q 12000 m3/d= 500.00 m3/h=总变化系数Kz= 1.57进水水质： 出水水质：进水CODCr= 450 mg/L CODCr=BOD5=S0= 250 mg/L BOD5=Sz=TN= 45 mg/L TN=NH4+-N= 35 mg/L NH4+-N=TP0 6 mg/L Tpe=碱度SAL
10、K= 280 mg/L pHTSS=Co= 300 mg/L TSS=Ce=VSS= 210 mg/Lfb=VSS/SS= 0.7 曝气池出水溶解氧浓度夏季平均温度T1 25 硝化反应安全系数K=冬季平均温度T2 10 二、设计计算1）运行周期反应器个数n1= 4 周期时间t= 6 周期数n2=每周期处理水量： m3每周期分为：进水、曝气、沉淀、排水4个阶段进水时间te= 1.5 h根据滗水器性能，排水时间td= 0.5 hMLSS取值 X= 4000 mg/L污泥界面沉降速度u= 1.33 m/h当MLSS3000mg/L时，u=7.4*104*MLSS-1.7 0.055683911当ML
11、SS3000mg/L时，u=4.6*104*MLSS-1.26 1.330951539曝气池滗水高度h1 1.2 m 安全水深 0.5沉淀时间ts= 1.278195489 h取值 1.3 h曝气时间ta=t-te-td-ts 2.7 h反应时间比 e =ta/t 0.452）曝气池体积V二沉池出水BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成，其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关，出水溶解性BOD5可按下列公式估算：Se-出水溶解性BOD5，mg/LSz-二沉池出水总BOD5，mg/LKd-活性污泥自身氧化系数，d-1，典型值为 0.06 d-1；f-二沉池出水SS中VSS所占的比例， 取f=
12、 0.75Ce-二沉池出水SS，mg/L。edze fCKS1.7-=出水溶解性BOD5 Se= 13.61 mg/L氨氮较高时，为满足硝化要求，曝气段污泥龄 c 取 25 d污泥产率系数 Y 取 0.6污泥自身氧化系数Kd取 0.06 d-1曝气池体积 V= 12607.4667 m33）复核滗水高度h1有效水深 H= 5 m滗水高度 h1=HQ/n2V 1.189771141 m 1.2 m复合结果与设定值C29相同4）复核污泥负荷0.132196793 KgBOD5/KgMLSS5)剩余污泥产量剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成。剩余污泥Kd与水温有关，水温20时Kd（20）=0.06d
13、-1。根据室外排水设计规范规定，不同水温时应进行修正。Kd（10）=Kd（20）*1.04T-20 0.04053385取值 0.041 d-1Kd（25）=Kd（20）*1.04T-20 0.0729991740.073 d-1冬季剩余生物污泥量为Xv（10）= 1004.18472 Kg/d夏季剩余生物污泥量为Xv（25）= 459.54216 Kg/d剩余非生物污泥Xs计算公式如下Xs= 1596 Kg/d冬季剩余污泥总量X=Xv+Xs2600.18472 Kg/d剩余污泥含水率 99.20%冬季湿污泥量为 325.02309 m3/d夏季剩余污泥总量X=Xv+Xs2055.54216
14、Kg/d剩余污泥含水率 99.20%夏季湿污泥量为 256.94277 Kg/d6）复核污泥龄)(0cdecKeXfSQYVq+-=eXVQSNs0110)(vfSYde-=10)(X(10) XVfeKSYQd-1*)1(XsCeofQb-）（总）（10a10CXv24tnf2=V冬季污泥龄 16.94915254 d-1夏季污泥龄 37.03703704 d-1消化速率：冬季最小 N= 0.173416713 c= 5.7664569 安全系数3夏季最小 N= 0.733079254 c= 1.36410899 安全系数37）复核出水BOD5Lch= 9.881422925 mg/L复合结
15、果与设定值G8相近8）复核出水氨氮考虑硝化作用，出水氨氮计算采用动力学公式。N-硝化菌比增长速度，d-1m-硝化菌最大比增长速度，d-1N-曝气池内氨氮浓度，mg/LKN-硝化菌增长半速度常数，mg/Lm与水温、溶解氧、pH有关。设计水温条件下m（T）为m（15）-标准水温15时硝化菌最大增长比速度，d-1，m（15）=0.5d-1T-设计条件下污水温度，夏季T=25，冬季T=10；DO-曝气池内平均溶解氧，mg/L，DO=2mg/L；KO-溶解氧半速度常数，mg/L，KO=1.3mg/LpH-污水pH值，pH=7.2.m（25）= 0.807410982 d-1取值 0.81 d-1m（10
16、）= 0.185644362 d-1取值 0.19 d-1硝化菌增长半速度常数KN也与温度有关，计算公式：式中KN（15）-标准水温15时硝化菌半速度常数，mg/L，KN（15）=0.5mg/LKN（25）= 1.627187101 mg/L取值 1.63 mg/L2a2nt4XfKSoch+KN+=）（ HDOKT T p-2.70.83-115098.e15mm +=-）（）（15018.e15N -=TT）（）（25a25CXv104tnf2=V )2.(83.0147.0 2)158.0.()15(098. 2 pHOkNe TTN -+-m总0a10t2KN（10）= 0.27716
17、3642 mg/L取值 0.28 mg/L硝化菌比增长速度可用下式计算：N=1/C+bNbN-硝化菌自身氧化系数，d-1.受污水温度影响，其修正计算公式为bN（T）=bN（20）1.04T-20bN（20）-20时的bN值，d-1，bN（20）=0.04d-1.bN（25）= 0.048666116取值 0.049 d-1bN（10）= 0.027022567取值 0.027 d-1N（10）= 0.086N（25）= 0.076出水氨氮为：冬季出水氨氮Ne（10）= 0.231538462夏季出水氨氮Ne（25）= 0.168773842）（N01m01)(10e -K0.14 m3/s60 mg/L COD/TN= 10 820 mg/Lmg/L15 mg/L TP/BOD= 0.024 0.060.5 mg/L7.220 mg/L2 mg/L34mSBR计算曝气池出水溶解氧浓度硝化反应安全系数K=长宽比宜为1:1-2:117.29937071 满足4.092326966
