【文章內(nèi)容簡介】 上向流式截面積 1 ???m2 取上向流室寬度 B1=4m，則其長度 L1=5m。 反應(yīng)上向流室和下向流室的水平寬度比為 5:1，即下向流室寬度 B2=，長度與上向流室相同為 L2=5m。 （ 2） 下向流室流速 V2 22max2 L24BQV ? （ 311） 式中： V2——下向流室流速， m/h； Qmax——設(shè)計流量， m3/d； B2——下向流室寬度， m； L2——下向流室長度， m。 計算得：下向流室流速 V2= 700 ??? m/h 水污染控制工程課程設(shè)計報告 16 有效水深設(shè)為 Hh=，超高 H2=， 頂部厚度 ，則總水深 H=， ABR池尺寸為： 31m5m=465m3， 停留時間HRT=465./=16h。 在 6個上向流室的頂部中央各設(shè)一個沼氣出口，尺寸為 ? 150mm，并設(shè)計有 300mm長的直管段。為防止氣體外泄，把出水槽方向設(shè)計為向下。 （ 3） 產(chǎn)氣量 G ESeQG 0max? （ 312） 式中： G——產(chǎn)生的沼氣量， m3/h； e——產(chǎn)氣率，取 e= /kgCOD； Q max ——設(shè)計流量， m3/d； S0——進水平均 COD， mg/L； E——COD 去除率 ， 去 E=85%。 計算得：產(chǎn)氣量 G=4900103= m3/h 每天產(chǎn)生的沼氣量為 729m3/d。 SBR 池設(shè)計計算 設(shè)計說明 SBR 工藝 是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法 。 核心是 SBR 反應(yīng)池， SBR 法的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置（潷水器 )，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同， SBR 技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作， SBR 技術(shù)的核心是SBR 反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于 一池，無污泥回流系統(tǒng)。 表 33 SBR進出水水質(zhì) 單位：（ mg/L） 項目 COD BOD5 NH3N SS 進水水質(zhì) 735 840 380 去除率 85% 90% 85% 90% 出水水質(zhì) 84 57 設(shè)計參數(shù) 水污染控制工程課程設(shè)計報告 17 設(shè)計流量 Qmax=700 m3/d= m3/h=103 m3/s； BOD5污泥負(fù)荷 Ls=(kgMLSSd)； 排水比 41m1? ； 反應(yīng)池水深 H=5m； 安全高度 ε=； 污泥濃度 MLSS=3000mg/L； 需氧量系數(shù) a=； 池寬與池長之比為 1： 1； 反應(yīng)池數(shù) N=2； 設(shè)計計算 （ 1）曝氣時間 TA mXL S24T S 0A ? （ 313） 式中： TA——曝 氣時間， h； S0——進水平均 BOD5， mg/L； Ls——SBR 污泥負(fù)荷， 一般為 ～ (kgMLSSd)； m1 ——排水比（反應(yīng)池總?cè)莘e與充水容積之比）一般為 2～ 6； X——反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 MLSS 濃度， mg/L。 計算得：曝氣時間A 2 4 8 4 0T 8 .4 h0 .2 4 3 0 0 0????? （ 2）沉淀時間 TS a x ???? （ 314） max1H ( )Ts Vm ???? （ 315） 式中： Ts——沉淀時間， h； m1 ——排水比； ε——安全高度； Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度， m/h； 水污染控制工程課程設(shè)計報告 18 H——反應(yīng)器水深， m ； X——反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 MLSS 濃度， mg/L。 計算得：污泥界面初始沉降速度 Vmax =104= 沉淀時間 S15 T ???? （ 3）排出時間 TD=2h （ 4）周期數(shù) n 一周期所需時間 TC≥TA+TS+TD=++2= 周期數(shù) n=C24 24 ?? 取 n=2，則 TC=12h （ 5）進水時間 NTT cF? （ 316） 式中： TF——進水時間， h； TC——一個周期所需時間， h； N——一個系列反應(yīng)池數(shù)量。 計算得：進水時間 TF= 6212? h （ 6）反應(yīng)池容積 V maxmVQnN?? （ 317） 式中： V——各反應(yīng)池容積， m3； N——反應(yīng)池的個數(shù)； n——周期數(shù)； Qmax——日最大 廢水處理量， m3/d。 計算得： 反應(yīng)池容積 34V 7 0 0 7 0 022 m? ? ?? （ 7）反應(yīng)池尺寸： 單個反應(yīng)池面積 A= V 700 140H5??m2 水污染控制工程課程設(shè)計報告 19 因 SBR 池長和池寬比一般在 1:1～ 1:2 所以取 SBR 池長 L=15m，則 SBR 池寬 B=10m。 （ 8）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) ① 需氧量 需氧量 Oa 為有機物 (BOD)氧化需氧量 O微生物自身氧化需氧量O保持好氧池一定的溶解氧 O3所需氧量之和。即 Oa=O1+O2+O3 1O =aQmax（ S0Se） （ 318） 式中： 1O ——需氧量， kgO2/d； a——需氧量 系數(shù)， kgO2/kgBOD5,取 a=； Qmax——設(shè)計流量， m3/d； S0——進水 BOD5， kg/ m3； Se——出水 BOD5， kg/ m3。 計算得：需氧量 1O =700(84084)103= 周期數(shù) n=2，反應(yīng)池數(shù) N=2，則每個池一個周期的需氧量 1OO Nn? ? ?= ?? kgO2/d 以曝氣時間 TA= 為周期的需氧量為 D AO 1 3 2 . 3O 1 5 . 7 5T 8 . 4?? ? ? kgO2/d ② 供氧量 設(shè)計算水溫為 20176。C，混合液 DO 濃度 CL =，微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移率EA=15%，設(shè)曝氣頭距池底 ，則淹沒水深為 。 查表得： 20176。C 時溶解氧在水中飽和溶解度： Cs(20)=30176。C 時溶解氧在水中飽和溶解度： Cs(30)=微孔曝氣器出口處的絕對壓力 bP ： Pb=P0+103HA （ 319） 式中： Pb——曝氣器出口處的絕對壓力 Pb， Pa； P0——大氣壓力， P0=105Pa； HA——曝氣器裝置的安裝深度，本設(shè)計采用 HA=。 水污染控制工程課程設(shè)計報告 20 計算得： 曝氣器出口處的絕對壓力 Pb=105+103=105Pa 則空氣離開曝氣池時氧的百分比為 ）（ ）（ AAt E12179 E121O ?? ?? 100% (320) 式中： Ot——空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比， %； EA——空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對于微孔曝氣器，取 15%。 計算得： 空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比 Ot = ? ?? ? 100 ???? ??=% 曝氣池中的平均溶解氧飽和度為 bts m ( T) s 5POCC 2 .0 6 6 1 0 4 2????????? (321) 式中： Csm——鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值， mg/L； Cs——在大氣壓條件下氧的飽和度， mg/L； Pb——空氣擴散裝置出口處的絕對壓力， Pa； Ot——空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比。 計算得： 30176。C 時混合液溶解氧飽和度的平均值 Csm(30)= ???????? ???? 55= mg/L 20176。C 時混合液溶解氧飽和度的平均值 Csm(20)= ???????? ???? 55= mg/L 溫度 20176。C 時，脫氧清水的充氧量為 t s m ( 2 0 )0 3 0 2 0s m ( 3 0 ) LRCR [ C C ] 1 .0 2 4? ? ??? ?? (322) 式中： Ro——脫氧清水的充氧量， kgO2/h； Rt——需氧量， kg/L； Csm——鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值， mg/L。 ? ——氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般 ? =～ ，取 ? =； 水污染控制工程課程設(shè)計報告 21 ? ——氧溶解折算系數(shù)，一般 ? =～ ，取 ? =； ? ——密度， kg/L，為 kg/L； CL——廢水中實際溶解氧濃度， mg/L； 計算得： 充氧量 Ro= ? ?101 5 . 7 5 1 0 . 6 10 . 8 5 0 . 9 7 1 . 0 8 . 8 2 1 . 5 1 . 0 2 4?? ? ? ? ?= kg O2/h ③ 供風(fēng)量 鼓風(fēng)空氣量： 0SARG ? (323) 式中： GS——鼓風(fēng)空氣量， m3/h； EA——空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對于微孔曝氣器，取 15%。 Ro——脫氧清水的充氧量， kgO2/h； 計算得： 鼓風(fēng)空氣量 GS= ? =523kg/h=406m3/h(空氣密度為 ) ④ 布?xì)庀到y(tǒng) 單個反應(yīng)池平面面積為 10m6m，設(shè)每個曝氣器的服務(wù)面積為 2m2。 曝氣器的個數(shù)： 6022 610 ??? 個，取總曝氣器個數(shù)為 64 個。 每個 SBR 池需要曝氣器 32 個。 設(shè)空氣干管流速 u1=15m/s，干管數(shù)量 n1=1；支管流速 u2=10m/s，支管數(shù) 量 n2=3；小支管流速 u3=5m/s，小支管數(shù)量 n3=8。 管道直徑： s4GD n 36 00 u?? ? (324) 式中： D——管道直徑， m； n——管道數(shù)量； 水污染控制工程課程設(shè)計報告 22 u——管道內(nèi)空氣流速， m/s。 GS——鼓風(fēng)空氣量， m3/h； 計算得： 空氣干管直徑 D1= 4 4 0 61 3 6 0 0 3 .1 4 1 5?? ? ?=，選用 DN120mm 鋼管 空氣支管直徑 D2= 4 4 0 63 3 6 0 0 3 .1 4 1 0?? ? ?=，選用 DN80mm 鋼管 空氣小支管直徑 D3= 4 4068 3600 4 5?? ? ?=，選用 DN70mm 鋼管 ⑤ 鼓風(fēng)機供氣壓 力估算 曝氣器的淹沒深度 H=。 空氣壓力估算 P=(+H)=(kPa) 校核估算的空氣壓力值 管道沿程阻力損失估算 22Lvh d?? (325) 式中： ? ―― 阻力損失系數(shù)，取 。 取空氣干管長 L 為 60m，管內(nèi)氣體流速 v1=15m/s 則 其沿程阻力損失 251 6 0 1 54 .4 1 0 1 .1 90 .2 5 2h k P a?? ? ? ? ? 取空氣支管 長 L 為 5m，管內(nèi)氣體流速 v2=10m/s,則 其沿程阻力損失 252 5 1 04 . 4 1 0 0 . 0 5 50 . 2 0 2h k P a?? ? ? ? ? 取空氣支管長 L 為 ，管內(nèi)氣體流速 v3=5m/s,則 其沿程阻力損失 253 7 . 5 54 . 4 1 0 0 . 0