水解酸化+SBR的设计计算.doc

1、1 前 言SBR 工 艺 早 在 20 世 纪 初 已 有 应 用 ， 由 于 人 工 管 理 的 困 难 和 烦 琐 未 于 推 广 应用 。 此 法 集 进 水 、 曝 气 、 沉 淀 在 一 个 池 子 中 完 成 。 一 般 由 多 个 池 子 构 成 一 组 ， 各 池工 作 状 态 轮 流 变 换 运 行 ， 单 池 由 撇 水 器 间 歇 出 水 ， 故 又 称 为 序 批 式 活 性 污 泥 法 。该 工 艺 将 传 统 的 曝 气 池 、 沉 淀 池 由 空 间 上 的 分 布 改 为 时 间 上 的 分 布 ， 形 成 一 体化 的 集 约 构 筑 物 ， 并 利 于 实

2、现 紧 凑 的 模 块 布 置 ， 最 大 的 优 点 是 节 省 占 地 。 另 外 ， 可以 减 少 污 泥 回 流 量 ， 有 节 能 效 果 。 典 型 的 SBR 工 艺 沉 淀 时 停 止 进 水 ， 静 止 沉 淀可 以 获 得 较 高 的 沉 淀 效 率 和 较 好 的 水 质 。 由 SBR 发 展 演 变 的 又 有 CASS 和CAST 等 工 艺 ， 在 除 磷 脱 氮 及 自 动 控 制 等 方 面 有 新 的 特 点 。 但 是 ， SBR 工 艺对 自 动 化 控 制 要 求 很 高 ， 并 需 要 大 量 的 电 控 阀 门 和 机 械 撇 水 器 ， 稍 有

3、故 障 将 不 能 运行 ， 一 般 必 须 引 进 全 套 进 口 设 备 。 由 于 一 池 有 多 种 功 能 ， 相 关 设 备 不 得 已 而 闲置 ， 曝 气 头 的 数 量 和 鼓 风 机 的 能 力 必 须 稍 大 。 池 子 总 体 容 积 也 不 减 小 。 另 外 ， 由 于撇 水 深 度 通 常 有 1.22 米 ， 出 水 的 水 位 必 须 按 最 低 撇 水 水 位 设 计 ， 故 总 的 水 力高 程 较 一 般 工 艺 要 高 1 米 左 右 ， 能 耗 将 有 所 提 高 。SBR 工 艺 一 般 适 用 于 中 小 规 模 、 土 地 紧 张 、 具 有

4、引 进 设 备 条 件 的 场 合 。 我 国 自 九 十 年 代 中 期 开 始 ， 国 家 建 设 部 属 市 政 设 计 研 究 院 和 上 海 、 北京 、 天 津 等 市 政 设 计 研 究 院 ， 开 始 了 SBR 工 艺 技 术 的 研 究 和 应 用 ， 但大 部 分 处 于 试 验 研 究 和 小 型 污 水 处 理 厂 的 应 用 阶 段 。 目 前 ， 只 有 几 座 城市 污 水 处 理 厂 采 用 SBR 法 工 艺 处 理 城 市 混 合 污 水 ， 其 处 理 效 果 较 好 ，如 ： 昆 明 市 日 处 理 污 水 量 15 万 吨 的 第 三 污 水 处 理

5、 厂 ， 其 工 艺 为 SBR法 ICEAS 技 术 ， 自 投 产 以 来 ， 运 行 正 常 ， 出 水 水 质 稳 定 ， 达 到 了 设 计 标准 。 天 津 经 济 技 术 开 发 区 污 水 处 理 厂 所 采 用 的 DAT-IAT 工 艺 是 一 种SBR 法 的 变 形 工 艺 和 中 国 目 前 最 大 的 SBR 法 城 市 污 水 处 理 厂 。 该 工 艺为 方 案 的 确 定 是 根 据 天 津 市 政 工 程 设 计 研 究 院 和 开 发 区 、 以 及 国 内 有 关污 水 处 理 专 家 共 同 完 成 的 ， 经 过 对 国 内 外 污 水 厂 的 考

6、察 并 充 分 论 证 ， 认为 SBR 法 DAT-IAT 工 艺 能 够 克 服 天 津 开 发 区 工 业 废 水 比 重 大 、 水 质 水量 变 化 幅 度 大 的 水 质 特 征 ， 其 处 理 后 的 水 质 能 够 满 足 国 家 的 排 放 标 准 。2 概 述2.1 设 计 任 务本 设 计 方 案 的 编 制 范 围 是 城 市 污 水 处 理 厂 ， 日 处 理 能 力 为35000 ,内 容 包 括 设 计 计 算 说 明 书 一 份 、 污 水 处 理 厂 工 艺 总 平 面 图 1 张 、3m污 水 处 理 厂 污 水 和 污 泥 高 程 图 1 张 、 主 体

7、构 筑 物 平 剖 面 图 1 张 。2.2 设 计 依 据(1) 中 华 人 民 共 和 国 环 境 保 护 法 和 水 污 染 防 治 法 (2) 污 水 综 合 排 放 标 准 GB8978 1996(3) 城 市 污 水 处 理 及 污 染 防 治 技 术 政 策 (4) 室 外 排 水 设 计 规 范 (1997 年 版 ) GBJ14-87(5) 地 表 水 环 境 质 量 标 准 GHZB1-1999(6) 污 水 排 入 城 市 下 水 道 水 质 标 准 CJ3082-1999(7) 城 市 污 水 处 理 工 程 项 目 建 设 标 准 建 标 2001 77 号(8) 污

8、 水 综 合 排 放 标 准 DB8978-1996(9) 辽 宁 省 污 水 与 废 气 排 放 标 准 DB21-60-89(10) 城 市 给 水 工 程 规 划 规 范 GB50282-98(11) 城 市 污 水 处 理 厂 污 水 污 泥 排 放 标 准 CJ3025-93(12) 城 镇 污 水 处 理 厂 附 属 建 筑 和 附 属 设 备 设 计 标 准 CJJ31-892.3 阜 新 市 概 况2.3.1 城 市 概 况阜 新 市 位 于 中 国 辽 宁 省 的 西 北 部 ， 是 一 座 新 兴 的 工 业 城 市 ， 辽 宁 省 的畜 牧 、 油 料 、 产 糖 基 地

9、 和 重 点 产 粮 地 区 ， 中 国 重 要 的 能 源 基 地 之 一 ， 素有 “煤 电 之 城 ”之 称 。 阜 新 市 总 面 积 10362km/m2， 辖 阜 新 蒙 古 族 自 治县 、 彰 武 县 和 海 州 、 太 平 、 新 邱 、 清 河 门 、 细 河 五 个 区 。 海 州 区 是 全 市政 治 、 经 济 和 文 化 的 中 心 。 全 市 现 有 人 口 190 万 人 ， 其 中 市 区 人 口77 万 人 。 阜 新 境 内 有 汉 、 蒙 古 、 满 回 、 锡 伯 等 24 个 民 族 。 少 数 民 族人 口 有 27 万 人 ， 其 中 蒙 古 族

10、 居 多 ， 达 20 万 人 ， 占 全 市 总 人 口 的 11%。阜 新 气 候 属 于 北 温 带 大 陆 季 风 气 候 区 ， 四 季 分 明 ， 雨 热 同 季 ， 光 照 充 足 。2.3.2 废 水 来 源 及 主 要 污 染 物城 市 污 水 来 源 主 要 包 括 家 庭 污 水 、 工 业 废 水 、 矿 业 废 水 、 农 业 废 水 、畜 牧 废 水 、 及 渗 入 之 地 下 水 等 。 由 城 市 排 水 管 网 汇 集 并 输 送 到 污 水 处理 厂 进 行 处 理 。 对 于 收 集 后 的 城 市 污 水 ， 含 有 家 庭 、 工 业 、 排 泄 和

11、其 它来 源 排 放 的 各 种 污 染 物 。 主 要 包 括 有 ： 固 体 悬 浮 污 染 物 、 持 久 有 机 污染 物 (POPs)、 溶 解 盐 (TDS)、 营 养 物 (N, P)、 病 原 菌 、 病 毒 、 寄 生 虫等 。工 业 污 水 主 要 来 自 啤 酒 厂 、 化 工 厂 以 及 其 他 工 厂 ， 工 业 废 水 包 括 生 产污 水 和 冷 却 水 。 这 两 种 废 水 性 质 截 然 不 同 。 冷 却 水 要 由 工 厂 回 收 循 环 使用 ， 一 般 不 应 排 入 城 市 排 水 管 网 。 生 产 污 水 首 先 应 由 工 厂 综 合 利 用

12、 ， 尽量 减 少 排 出 量 。 生 产 污 水 中 含 有 损 害 管 道 、 妨 碍 城 市 污 水 处 理 工 艺 以 及影 响 处 理 后 的 污 水 和 污 泥 利 用 的 污 染 物 ， 工 厂 应 进 行 预 处 理 ， 水 质 达 到排 放 标 准 后 再 排 入 城 市 排 水 管 网 。城 市 污 水 的 污 染 ， 一 般 经 历 三 个 历 史 时 期 ： 病 源 污 染 期 、 总 体 污 染 期和 新 污 染 期 。 在 病 源 污 染 期 ， 城 市 污 水 主 要 是 生 活 污 水 。 由 于 污 水 中 含有 病 菌 和 病 毒 ， 污 水 排 入 水 体

13、 后 往 往 会 传 染 疾 病 。 在 总 体 污 染 期 ， 随 着工 业 的 发 展 和 人 口 的 集 中 ， 城 市 污 水 量 及 所 含 的 污 染 物 种 类 不 断 增 加 。污 水 排 入 水 体 后 ， 造 成 水 体 中 悬 浮 物 数 量 和 生 化 需 氧 量 越 来 越 高 ， 水 体缺 氧 ， 水 生 生 物 灭 绝 。 在 新 污 染 期 ， 由 于 工 业 的 高 度 发 展 ， 污 水 所 含 的污 染 物 种 类 更 加 复 杂 。 工 业 废 水 已 日 益 成 为 城 市 污 水 处 理 中 的 主 要 对 象 。2.4 设 计 规 模 、 数 据

14、及 相 关 资 料2.4.1 设 计 规 模 及 要 求日 处 理 量 为 3.5000m3/d进 水 水 质 ： 150mg/l 300mg/l 200mg/l BODcrCODS出 水 水 质 ： 30mg/l 100mg/l 30mg/l r2.4.2 气 象 资 料气 温 ： 年 平 均 气 温 8.7 ， 夏 季 最 高 气 温 37.5 ， 冬 季 最 低 气 温-23.0 。主 导 风 向 ： 西 南最 大 风 速 ： 1.6m/s年 平 均 降 雨 量 ： 457.1mm年 蒸 发 量 ： 1941.8mm无 霜 期 ： 180 天最 大 冻 土 深 度 ： 1.4m2.4.3

15、 自 然 地 理阜 新 市 位 于 辽 宁 省 西 北 部 ， 东 与 铁 岭 毗 邻 ， 西 与 朝 阳 接 壤 ， 南 与 锦 州 、沈 阳 为 邻 ， 北 与 内 蒙 古 相 望 ， 总 面 积 10355km/m2。 地 理 坐 标 为 东 经12010之 间 ， 北 纬 4141至 4256之 间 ， 城 市 位 于 自 东 北 向 西 南倾 斜 的 盆 地 中 ， 南 有 医 巫 闾 山 脉 ， 北 有 小 松 岭 山 。 新 义 铁 路 和 细 河 东 西横 穿 市 区 。阜 新 市 海 拔 较 高 ， 地 貌 按 其 成 因 及 形 态 组 合 分 为 平 原 、 山 地 、

16、丘 陵 三 大类 ， 其 中 平 原 较 少 ， 丘 陵 面 积 所 占 比 重 较 大 。市 区 是 一 个 以 盆 地 、 丘 陵 为 主 体 的 地 区 ， 土 壤 较 为 贫 瘠 ， 天 然 植 被 残 存较 少 ， 现 已 被 大 片 人 工 植 被 所 代 替 。阜 新 市 接 近 内 蒙 古 地 区 ， 属 于 大 陆 性 气 候 ， 其 特 点 是 ： 春 季 干 旱 多 风 ，夏 季 炎 热 少 雨 ， 秋 季 冷 凉 早 霜 ， 冬 季 严 寒 少 雪 。 最 大 风 速 为 16.0m/s全 年 日 照 时 间 为 2903.8h。3 工 艺 流 程 方 案 的 选 择污

17、 水 处 理 工 艺 选 择 正 确 与 否 直 接 关 系 到 工 程 的 投 资 、 经 营 成 本 ， 出 水 水 质 的 达标 ， 以 及 运 行 是 否 可 靠 。 因 此 ， 选 择 适 当 的 污 水 处 理 工 艺 是 污 水 处 理 工 程 的 关 键 。3.1 工 艺 流 程 方 案 选 择 原 则城市污水处理厂的工艺选择一般应遵循三条原则：(1) 技术合理。应 正 确 处 理 技 术 的 先 进 性 和 成 熟 性 的 辨 证 关 系 。 一 方 面 ， 应 当 重 视 工艺 所 具 备 的 技 术 指 标 的 先 进 性 ， 同 时 必 须 充 分 考 虑 适 合 中

18、国 的 国 情 和 工程 的 性 质 。 城 市 污 水 处 理 工 程 不 同 于 一 般 点 源 治 理 项 目 ， 它 作 为 城 市 基础 设 施 工 程 ， 具 有 规 模 大 、 投 资 高 的 特 点 ， 且 是 百 年 大 计 ， 必 须 确 保 百分 之 百 的 成 功 。 工 艺 的 选 择 更 注 重 成 熟 性 和 可 靠 性 ， 因 此 ， 我 们 强 调 技术 的 合 理 ， 而 不 简 单 提 倡 技 术 先 进 。 必 须 把 技 术 的 风 险 降 到 最 小 程 度 。(2)经 济 节 能 。节 省 工 程 投 资 是 城 市 污 水 处 理 厂 建 设 的

19、 重 要 前 提 。 合 理 确 定 处 理 标 准 ，选 择 简 捷 紧 凑 的 处 理 工 艺 ， 尽 可 能 地 减 少 占 地 ， 力 求 降 低 地 基 处 理 和 土建 造 价 。 同 时 ， 必 须 充 分 考 虑 节 省 电 耗 和 药 耗 ， 把 运 行 费 用 减 至 最 低 。对 于 我 国 现 有 的 经 济 承 受 能 力 来 说 ， 这 一 点 尤 为 重 要 。(3)易 于 管 理 。城 市 污 水 处 理 是 我 国 的 新 兴 行 业 ， 专 业 人 才 相 对 缺 乏 。 在 工 艺 选 择 过程 中 ， 必 须 充 分 考 虑 到 我 国 现 有 的 运

20、行 管 理 水 平 ， 尽 可 能 做 到 设 备 简 单 ，维 护 方 便 ， 适 当 采 用 可 靠 实 用 的 自 动 化 技 术 。 应 特 别 注 重 工 艺 本 身 对 水质 变 化 的 适 应 性 及 处 理 出 水 的 稳 定 性 。任 何 一 种 工 艺 总 是 有 利 有 敝 ， 关 键 在 于 适 用 性 如 何 。 在 工 程 实 践 中 ，应 该 具 体 情 况 具 体 分 析 ， 因 地 制 宜 ， 综 合 比 较 ， 取 长 补 短 ， 作 出 较 为 优化 的 选 择 。3.2 城 市 污 水 处 理 厂 工 艺 方 案 比 较 及 选 择3.2.1 工 艺 流

21、 程 确 定 的 原 则工艺流程在达标条件下，采用成熟可靠的工艺，技术先进且运行稳定。 布 置 合 理 ， 投 资 省 ， 占 地 少 ， 处 理 成 本 低 。 尽 量 降 低 能 耗 ， 充 分 考 虑 给 水 ， 污 泥 的 资 源 化 ， 且 能 够 综 合 利 用 。 尽 量 选 用 先 进 ， 高 效 设 备 ， 提 高 自 动 化 水 平 ， 设 置 必 要 的 监 控 设 备 。3.2.2 污 水 处 理 工 艺 流 程 的 确 定污 水 处 理 工 艺 的 选 择 正 确 与 否 直 接 关 系 到 工 程 的 投 资 ， 经 营 成 本 ，出 水 水 质 的 达 标 ， 以

22、 及 运 行 是 否 可 靠 。 因 此 ， 选 择 适 当 的 污 水 处 理 工 艺是 污 水 处 理 工 程 的 关 键 。3.2.3 污 水 二 级 处 理 工 艺 的 比 较方 案 一 与 方 案 二 主 要 差 别 在 有 否 使 用 沉 砂 池 和 曝 气 池 (方 案 一 ：普 通 活 性 污 泥 法 ， 方 案 二 ： 沉 砂 +SBR 法 )所 采 用 的 类 型 。 平 流 沉 砂 池的 作 用 是 处 理 格 栅 没 能 处 理 掉 的 细 小 的 悬 浮 物 ， 减 小 后 续 处 理 构 筑 物 的负 荷 ， 同 时 提 高 处 理 效 果 。 另 外 ， SBR

23、反 应 池 采 用 一 个 池 子 完 成 多 道工 序 ， 不 仅 提 高 了 处 理 效 率 ， 而 且 其 体 积 小 ， 无 须 设 置 大 规 模 的 污 泥 回流 系 统 和 二 次 沉 淀 池 ， 减 小 了 施 工 量 。3.2.4 本 设 计 工 艺 流 程 的 确 定整 个 路 线 由 预 处 理 +生 化 处 理 工 艺 组 成 。 主 要 设 备 选 用 高 效 ， 运 行稳 定 操 作 维 护 容 易 的 设 备 ， 以 提 高 废 水 的 处 理 效 果 ， 降 低 处 理 费 用 ， 使废 水 处 理 后 达 到 排 放 标 准 的 要 求 。预 处 理 包 括

24、格 栅 +平 流 沉 砂 池 主 要 是 去 除 90%以 上 的 SS 和 50%左 右 的 COD 以 减 轻 生 化 处 理 的 负 荷 。废 水 生 化 处 理 采 用 SBR 活 性 污 泥 法 处 理 工 艺 ， 不 仅 处 理 效 果 好 ，而 且 不 用 设 置 二 次 沉 淀 池 和 大 规 模 污 泥 回 流 系 统 ， 节 省 资 金 。其 流 程 见 图 3.1。粗 格 栅 浓 缩 池提 升 泵 房 细 格 栅 平 流 沉 砂 池 池 接 触 池脱 水 间溢 流 水 剩余污泥干 污 泥 外 运图 3-1 流 程 图4 主 体 构 筑 物 的 设 计4.1 粗 格 栅图

25、4-1 格 栅 示 意 图格 栅 作 为 污 水 处 理 中 的 预 处 理 方 法 ， 应 用 广 泛 ， 可 以 有 效 去 除 污 水中 的 较 大 悬 浮 物 ， 保 护 后 续 处 理 设 备 稳 定 运 行 及 提 升 泵 的 运 转 。 1由 于 城 市 污 水 中 含 有 大 量 较 大 的 悬 浮 物 ， 为 此 首 先 选 用 格 栅 作 为 去 除 较大 悬 浮 物 的 手 段 ， 以 保 护 提 升 泵 的 运 转 。Q= 35000m3/d = 0.405m3/s = 1458 m3/h Kz= 2.7/ Q0.11= 1.395 Qmax= KzQ=1.395 m3

26、/s 6.(1)栅 条 的 间 隙 数 (n)设 栅 前 水 深 h=0.6m， 过 栅 流 速 v=0.9m/s， 栅 条 间 隙 b=50mm， 格 栅倾 角 =60：(4-1) 24.16.095.sinsinax bhvQ圆 整 取 17 个 删 条 数 为 18 (2)栅 槽 宽 度 (B)取 扁 钢 ， 栅 条 宽 度 S=10mmm (4-2) 07.15.8.1bnS(3)进 水 渠 道 渐 宽 部 分 长 度 (L)其 渐 宽 部 分 展 开 角 1=20m (4-3) 94.56.max1vhQB进 水 渠 宽m (4-4) 17.02tan.7.1t21 l删 前 扩 大

27、 段(4)栅 槽 与 出 水 渠 连 接 处 的 渐 窄 部 分 长 度 (2)lm (4-5) 08.27.12l(5)通 过 格 栅 的 水 头 损 失 (h1)设 栅 条 断 面 为 锐 边 矩 形 断 面 ,删 条 形 状 系 数 ， 增 大 系 数83.1K=3m (4-6) 02.6sin81.9205.831sin234341 kgvbSh(6)栅 槽 总 宽 度 (H)设 栅 前 渠 道 超 高 h2=0.3mm (4-7) 92.061 (7)栅 槽 总 长 度 (L)m 28.0.16tan.35.1760tan5.321 lhlL(4-8)(8)每 日 栅 渣 量 (W)

28、在 格 栅 间 隙 50mm 的 情 况 下 ， 设 栅 渣 量 为 0.02m3/1000m3 污 水m3/d0.2m3/d (4-9) 7.395.1026841641ax zKQ所 以 采 用 机 械 清 渣 。选 用 BLQ-1500 型 格 栅 清 污 机 ， 其 技 术 参 数 为 ： 格 栅 外 型 宽1500mm， 栅 条 有 效 间 隙 15 100mm， 安 装 角 度 60 90， 齿 耙 额 定载 荷 100kg/m， 适 用 井 深 4 12m， 升 降 电 机 功 率 1.5kW， 翻 耙 电 机功 率 1.5 2.2kW， 由 江 苏 一 环 集 团 公 司 生

29、产 。4.2 泵 房选 用 500WL2490-9 型 潜 水 排 污 泵 ， 其 技 术 参 数 为 ： 流 量2490m3/h， 扬 程 9m， 转 速 490r/min， 轴 功 率 76.3kW， 配 用 功 率1kW10， 效 率 80%， 重 量 2800kg， 由 扬 州 市 亚 太 特 种 水 泵 厂 生 产 。4.3 细 格 栅(1)栅 条 的 间 隙 数 (n)采 用 两 组 细 格 栅 ， 设 栅 前 水 h=0.6m， 过 栅 流 速 v=0.9m/s， 栅 条间 隙 b = 10mm， 格 栅 倾 角 =602.81.91.sin5sinax hvQ圆 整 取 82

30、删 条 数 为 83(2)栅 槽 宽 度 (B)取 扁 钢 ， 栅 条 宽 度 S=0.010mm 63.182.1bnS格 栅 分 两 组 并 联 运 行m85.0263.B(3)进 水 渠 道 渐 宽 部 分 长 度 (l1)其 渐 宽 部 分 展 开 角 1=20,删 前 流 速 smv5.0m 94.56.max1vhQB进 水 渠 宽m 47.021m 48.02tan7.815.0ta1 Bl删 前 扩 大 段(4)栅 槽 与 出 水 渠 连 接 处 的 渐 窄 部 分 长 度 (l2)m 24.08.21l(5)通 过 格 栅 的 水 头 损 失 (h1)设 栅 条 断 面 为

31、锐 边 矩 形 断 面m 196.0sin8.9201.83sin234341 kgvbSh(6)栅 槽 后 宽 度 (H)设 栅 前 渠 道 超 高 h2=0.3mm 096.1196.21 h(7)栅 槽 总 长 度 (L)m 74.2.016tan.35.48.0.6tan5.0321 lhlL(8)每 日 栅 渣 量 (W)在 格 栅 间 隙 10mm 的 情 况 下 ， 设 栅 渣 量 为 0.1m3/1000m3 污 水m3/d0.2m3/d 5.39.1056841064ax zKQW所 以 采 用 机 械 清 渣 。选 用 HG-1000 型 回 转 式 格 栅 除 污 机 ，

32、 其 技 术 参 数 为 ： 耙 齿 间 隙10mm， 耙 齿 节 距 100mm， 电 机 功 率 1.5kW， 耙 齿 线 速 度 2m/min，栅 宽 1000mm， 设 备 总 宽 1180mm， 安 装 角 度 60， 排 渣 口 高 度800mm， 由 杭 州 行 氧 环 保 成 套 设 备 有 限 公 司 生 产4.4 曝 气 沉 砂 池沉 砂 池 的 作 用 使 从 废 水 中 分 离 密 度 较 大 的 无 机 颗 粒 。 常 用 的 有 平 流式 沉 砂 池 和 曝 气 沉 砂 池 。 平 流 式 沉 砂 池 由 入 流 渠 、 出 流 渠 、 闸 板 、 水 流部 分 及

33、 沉 砂 斗 组 成 。 它 具 有 阻 截 无 机 颗 粒 效 果 好 、 工 作 稳 定 、 构 造 简 单和 排 砂 方 便 等 优 点 。设 计 计 算 设 计 参 数 最 大 设 计 流 量 时 的 流 速 m/s0.3v 最 大 设 计 流 量 时 的 流 行 时 间 s4t 池 子 格 数 2n 池 子 每 格 宽 mb 清 除 沉 砂 的 时 间 间 隔 d2T 城 市 污 水 沉 砂 量 m3 m3 污 水0X6/1 沉 砂 斗 斗 底 宽 m1.7a 沉 砂 斗 斗 高 m3h 超 高 m10.曝 气 沉 砂 池 计 算 示 意 图 见 图 4-2。a b图 42 曝气沉砂

34、池计算图a 平面图 b 横剖面图计 算 过 程 长 度 ( )lm 0.3412lvt(4-10) 水 流 断 面 面 积 ( )Am2 max0.631.2QAv(4-11) 池 子 总 宽 ( )Bm 24nb(4-12) 有 效 水 深 ( )2hm2 21.06.54AhB(4-13) 沉 砂 斗 所 需 容 积 ( )Vm3 max66840.320842.11zQTVK(4-14) 每 个 沉 砂 斗 容 积 设 每 个 分 格 有 2 个 砂 斗 ovm3 0261v 沉 砂 斗 各 部 分 尺 寸 设 斗 壁 与 水 平 面 的 倾 角 为 60o 砂 斗 上 口 宽 m 31

35、20.71.562ohatg(4-15)沉 砂 斗 容 积 0vm3 2222301.7()(1.5.07.)0.866hva(4-16)m20.12.5024.la 沉 砂 室 高 度 ( ) 采 用 重 力 排 砂 ， 设 计 池 底 坡 度 为 0.02， 坡3h向 砂 斗m 320704.78hl(4-17) 池 子 总 高 ( )Hm 1230.265.781.35h4.5 水解酸化池 放空管布水管 排水管图 4-3 水解酸化池示意图考虑到废水中有机物含量较高，直接通过 SBR 池难以达到要求去除的效果，而水解酸化池具有改善污水可生化性的特点，能使废水中的大分子、难降解的有机物转变为

36、易降解的小分子有机物，同时也可去除废水中的部分有机物并减少最终排放的剩余污泥量，所以废水在进入 SBR 池前先通过水解酸化池。设计参数：水力停留时间 ：2.54.5h，取 2.5hHRT反应器高度 ：46m，取 4.4m反应器的升流速度 ：0.51.8m/hV4.5.1 反应器的体积 5068.243509.1 QHRTKVZ 3m214.5.2 水解池的有效截面积 S1524.068 HVSm3考虑到有效截面积太大不利于布水，同时考虑到设备检修，池体清洗，拟将水解池分为五格，每格面积：4.23051 S23取单池宽 10m，则单格池长 24m。水解酸化池的五格为联体建造，并在每两格间设计有一

37、道隔墙。4.5.3 水解池上升流速核算(m/h) 符合要求 76.1524HRTSVQ243式中： 上升流速，m/h反应器高度，mH水力停留时间，hRT4.5.4 BOD 去除效率根据相关资料确定，去除率为 25%750-750 25% 563(mg/L) 2534.5.5 COD 去除效率根据相关资料确定，去除率为 30%1000-1000 30%=700(mg/L) 2634.5.6 SS 去除效率根据相关资料确定，去除率为 70%500-500 70%=150(mg/L) 2734.5.7 产泥量 W1890%32.501.0 EQS dkg283式中： 产泥系数进水 COD 浓度，kg

38、/m 30SCOD 去除效率E取污泥含水率 99.2%，则 (m3/h) 27%.910W294.5.8 配水方式采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底 200mm，位于服务面积的中心，出水管孔径为 20mm。4.5.9 出水收集出水采用钢板矩形堰。4.5.10 排泥系统采用静压排泥装置，沿距形池纵向多点排泥，排泥点设在污泥区中上部。污泥排放采用定时排泥，每日 12 次。另外，由于反应池底部可能回积累颗粒物质和小砂砾，需要在水解池底部设排泥管 5。4.6 SBR 池 曝气进水曝 气 或 不 曝 气 曝 气 静 止 曝 气 排 水 排 泥 污 泥 活 化图 4-3 SBR 工 艺 流 程 图4.

39、6.1 工 艺 介 绍SBR 是 序 批 式 间 歇 活 性 污 泥 法 的 简 称 。随 着 工 业 和 自 动 化 控 制 技 术 的 飞 速 发 展 ， 特 别 是 监 控 技 术 自 动 化 程 度及 污 水 处 理 厂 自 动 化 管 理 要 求 的 提 高 。 SBR 法 在 工 业 废 水 处 理 中 得 到了 广 泛 的 应 用 。序 批 式 间 歇 活 性 污 泥 工 艺 由 按 一 定 时 间 顺 序 间 歇 操 作 运 行 的 反 应 器 组成 。 所 谓 间 歇 ， 有 两 种 含 义 ： 一 是 运 行 操 作 在 空 间 上 是 按 序 排 列 、 间 歇的 ， 由

40、 于 污 水 大 都 是 连 续 排 放 ， 且 流 量 波 动 很 大 ， 这 时 SBR 反 应 器应 至 少 为 两 个 ， 污 水 连 续 按 顺 序 进 入 每 个 池 ， 是 空 间 上 的 间 歇 。 二 是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 。 这 种 操作 周 期 是

41、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 ， 不 存 在 空 间 上 的 控 制 要 求 ， 只 存 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 。4.6.1.1 SBR 工 艺 特 点 是 ：(1)工 程 简 单 ， 造 价 低 。(2)时 间 上 有 理 想 推 流 式 反 应 器 的 特 性 。(3)运 行 方 式 灵 活 ， 脱 N 除 P 效 果 好 。(4)良 好 的 污 泥 沉 降 性 能 。(5)对 进 水 水 质 水

42、 量 波 动 适 应 性 好 。4.6.1.2 SBR 工 艺 的 操 作 过 程 ：(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

43、 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 工 艺 由 于 投 入 时 间短 ， 量 大 ， 易 造 成 污 染 物 积 累 ， 应 控 制 进 水 时 间 。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 。曝 气 方 式 包 括 非 限 制 曝 气 (边 曝 气 边 充 水 )、 限 制

44、 曝 气 (充 完 水 曝气 )半 限 制 曝 气 (充 水 后 期 曝 气 )。(2)反 应 期进 水 期 后 或 充 满 水 后 ， 进 行 曝 气 或 搅 拌 达 到 处 理 的 目 的 (去 除BOD、 除 N、 P 等 )。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 。反 应 阶 段 值 得 一 提 的 是 ， 虽 然 SBR 反 应 器 内 的 混 合 液 呈 完 全 混 合状 态 ， 但 在 时 间 序 列 上 是 一

45、个 理 想 的 推 流 式 反 应 器 装 置 。 SBR 反 应器 的 浓 度 阶 梯 是 按 时 间 序 列 变 化 的 ， 而 不 是 传 统 的 活 性 污 泥 法 按 空 间 变化 控 制 ， 不 同 批 污 泥 不 混 合 。 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

46、使 刚 刚 形 成 絮 体 的 活 性 污 泥 破 碎 。 此 外 ， SBR 活 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

47、 作 用 而 进 行 脱 水 。4.6.2 设 计 计 算设 计 参 数 ： 进 水 BOD5=150mg/LLs 取 0.3 周 期 数 取 3 次 /天排 除 比 m 取 2 X 取 3000mg/L反 应 器 水 深 5.0m 安 全 高 度 m7.排 水 时 间 TD 取 2h 设 反 应 器 个 数 N=4污 泥 容 积 负 荷 kgBOD5/(m3d) 0.3vN污 泥 体 积 指 数 SVI=70 水 深 H=5m污 泥 产 率 Y=0.55 污 泥 龄 d0c内 源 代 谢 系 数 进 水 TKN=45.dK污 泥 含 氮 率 12.4% 挥 发 性 污 泥 VSS=150mg/l进 水 mg/l 出 水 mg/l 50BOD52BOD1曝 气 时 间 (TA)h (4-02415=2.30AsSTLmx18) 2沉 淀 时 间 (TS) 0Tm/h 41.741.7max07. 2038VtX(4-19)h max5.1.7