【文章內(nèi)容簡介】 積（V） 設(shè)T=7d（清除沉砂的間隔時間），則 （321） 式中： X——城市污水沉砂量[m3/106m3(污水)] 取30 （8）每個沉砂斗容積（V0 ） 設(shè)每一分格有2個沉砂斗，則： （9）沉砂斗各部分尺寸 設(shè)斗底寬a1=,，斗壁與水平面的傾角為,斗高，沉砂斗上口寬： (322) 最終沉砂斗容積： (323) （10）沉砂室高度(h3)采用重力排砂，坡向砂斗，則，坡向砂斗，由沉砂池長度： (324) 得： ()。 則： (325) 沉砂池總高度 取沉砂池超高h1= (326) 取H=3m （11）格柵出水通過DN150的管道送入沉砂池的進水渠道，然后向兩側(cè)配水進入沉砂池，進水渠道的水流速度： （327） 式中：v2—進水渠道的水流速度（m/s）； B2—進水渠道寬度（m）； H2—進水渠道水深（m）。設(shè)計中取B2=，H2= （12）出水裝置 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可以保證沉砂池內(nèi)水位標高恒定，堰上水頭。 (328)式中：H3—堰上水頭（m）； Q1—沉砂池內(nèi)設(shè)計流量（m2/s）； m—流量系數(shù)，—； b2—堰寬（m），等于沉砂池的寬度。設(shè)計中取m=,b2= ，出水流入出水槽，出水槽寬度B2=，出水槽水深h2=，水流流速v2=。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管，鋼管DN=500，管內(nèi)流速v2=。 （13）排砂裝置 采用吸砂泵排砂，排砂泵設(shè)置在沉砂斗內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑DN=150。 SBR反應(yīng)池 設(shè)計說明 設(shè)計方法有兩種：負荷設(shè)計法和動力設(shè)計法，本工藝采用負荷設(shè)計法。根據(jù)工藝流程論證，SBR法具有比其他好氧處理法效果好，占地面積小，投資省的特點，因而選用SBR法。SBR是序批式間歇活性污泥法的簡稱。該工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應(yīng)器組成。 其運行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續(xù)按順序進入每個池，SBR反應(yīng)器的運行操作在時間上也是按次序排列的。SBR工藝的一個完整的操作過程，也就是每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程，包括進水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段。這種操作周期是周而復(fù)始進行的，以達到不斷進行污水處理的目的。對于單個的SBR反應(yīng)器來說,在時間上的有效控制和變換，即達到多種功能的要求，非常靈活。SBR工藝的操作過程如下[10]： （1）進水期進水期是反應(yīng)池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑置期，所以此時反應(yīng)器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工藝間歇進水，即在每個運行周期之初在一個較短時間內(nèi)將污水投入反應(yīng)器，待污水到達一定位置停止進水后進行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當于一個變?nèi)莘磻?yīng)器?；旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過程，不僅水位提高，而且進行著重要的生化反應(yīng)。充水期間可進行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣（邊曝氣邊充水）、限制曝氣（充完水曝氣）半限制曝氣（充水后期曝氣）。 （2）反應(yīng)期在反應(yīng)階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中，反應(yīng)器相應(yīng)地形成厭氧—缺氧—好氧的交替過程。雖然SBR反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在時間序列上是一個理想的推流式反應(yīng)器裝置。SBR反應(yīng)器的濃度階梯是按時間序列變化的。能提高處理效率，抗沖擊負荷，防止污泥膨脹。 （3）沉淀期相當于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為沉淀池，避免了泥水混合液流經(jīng)管道，也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在靜止時沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時間短，效率高。 （4）排水期活性污泥大部分為下周期回流使用，過剩污泥進行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進入下道工序。 （5）閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復(fù)其活性，并起反硝化作用而進行脫水。表33 原水與處理要求項目進水水質(zhì)出水水質(zhì)BOD290020COD4700100SS74070TN3614TP74010 設(shè)計計算 根據(jù)BOD5/CODcr=2900/4700=，SBR運行的周期中反應(yīng)時間，根據(jù)類似工程經(jīng)驗確定為45h，且運行周期中不設(shè)閑置階段。（1）設(shè)SBR 運行每一周期時間為8h，反應(yīng)(曝氣)（）取4h，排水（）取1h。周期數(shù)： SBR處理污泥負荷設(shè)計為根據(jù)運行周期時間安排和自動控制特點，SBR反應(yīng)池設(shè)置1個（2）SBR反應(yīng)池所需污泥量為： （329） 式中：Sr——去除的BOD5(kg/m3)。設(shè)計沉淀后污泥的SVI（污泥容積指數(shù)）=120ml/g，（SBR工藝中一般取80150）SVI在100以下沉降性能良好，則污泥體積為： （330） （3）SBR反應(yīng)池容積計算 SBR反應(yīng)池容積： （331）式中 ： Vsi——代謝反應(yīng)所需污泥容積 VF——反應(yīng)池換水容積（進水容積） Vb——保護容積 VF反應(yīng)池換水容積（進水容積），即 Vs=,則單池污泥容積為： 則 （4）SBR反應(yīng)池構(gòu)造尺寸 SBR 反應(yīng)池為滿足運行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計為長方形，一端為進水區(qū)，另一端為出水區(qū)。SBR反應(yīng)池單池平面（凈）尺寸為（）。單池容積為： 則保護容積： 總?cè)莘e： SBR反應(yīng)池運行時間與水位控制 ,按平均流量考慮，,。 ，,保護水深的設(shè)置是為避免排水時對沉淀及排泥的影響。 排水口高度和排水管管徑 (1)排水口高度為保證每次換水VF=250m3的水量及時快速排出，以及排水裝置運行的需要，，。 (2)排水管管徑每池設(shè)自動排水裝置一套，出水口兩個，排水管一根；固定設(shè)于SBR墻上。排水管管徑DN300。，則排水量為： （332） 則每周期（平均流量時）所需排水時間為： 排泥量及排泥系統(tǒng) (1) SBR產(chǎn)泥量SBR的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進水懸浮物沉淀形成。SBR生物代謝產(chǎn)泥量為： （333）式中：——微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgBOD； ——微生物自身氧化率，1/d。 根據(jù)生活污泥性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗數(shù)據(jù)，設(shè)a =，b =,則有： （334） 假定排泥含水率為98%，則排泥量為： （335） 或 （P=%）考慮一定安全系數(shù)，則每天排泥量為700m3/d。 (2)排泥系統(tǒng)每池池底向排泥坑坡度i=，池出水端池底設(shè)排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。剩余污泥在重力作用下通過污泥管路排入集泥井。 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 (1)需氧量計算 SBR反應(yīng)池需氧量O2 計算式為： （336）式中：——微生物代謝有機物需氧率 kg/kg ——微生物自氧需氧率 1/d經(jīng)查有關(guān)資料表，取,需氧量為： (2)供氣量計算 設(shè)計采用塑料SX1型空氣擴散器，敷設(shè)SBR 反應(yīng)池池底，淹沒深度H=。SX1 型空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率為EA=8%。 查表知20℃，30℃時溶解氧飽和度分別為Cs(20)=、Cs(30)=，空氣擴散器出口處的絕對壓力Pb為： （337） 空氣離開曝氣池時，氧的百分比為： (338)曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（按最不利溫度條件計算） （339） 水溫20℃時曝氣池中溶解氧平均飽和度為： （340） 20℃時脫氧清水充氧量為： （341）式中:——污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，()； ——污水含鹽量影響修正系數(shù)，()； ——混合液溶解氧濃度， 最小為2； ——氣壓修正系數(shù)；,即取Cj=，則計算得： （342） SBR反應(yīng)池供氣量Gs為: （343） 每立方污水供氣量為: （344）去除每千克BOD5的供氣量為: （345）去除每千克BOD5的供氧量為: （346） 空氣管計算 空氣管的平面布置如圖33所示。鼓風(fēng)機房出來的空氣供氣干管，在SBR池的隔墻上設(shè)一根供氣支管，為SBR池供氣。在每根支管上設(shè)10條配氣豎管，為SBR池配氣，每條配氣管安裝SXI擴散器10個，每池共100個擴散器，全池共100個擴散器。每個擴散器的服務(wù)面積為450m2/100(個）=（擴散器布置示意圖如圖34）圖33 SBR池空氣管平面控制圖圖34 SBR池底擴散器示意圖 空氣支管供氣量為： 由于SBR反應(yīng)池交替運行，六根空氣支管不同時供氣，故空氣干管供氣量亦為。 潷水器 現(xiàn)在的SBR工藝一般都采用潷水器（見圖35）排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降，使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進入潷水器被排走，潷水器排水口一般都淹沒在水下一定深度圖35 旋轉(zhuǎn)式潷水器示意圖 目前SBR使用的潷水器主要有旋轉(zhuǎn)式潷水器，套筒式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝采用旋轉(zhuǎn)式潷水器。旋轉(zhuǎn)式潷水器屬于有動力式潷水器，應(yīng)用廣泛，適合大型污水處理廠使用。 本工藝采用XB1800型旋轉(zhuǎn)式潷水器。 鼓風(fēng)機房（1）供風(fēng)量： 。（2）鼓風(fēng)機的選擇： 鼓風(fēng)機的總供風(fēng)量為Qs= 擬選用TSD150型鼓風(fēng)機三臺，工作兩臺，備用一臺。該鼓風(fēng)機的參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速n=1440r/min，口徑DN100，功率N30kW(3)鼓風(fēng)機房容積：根據(jù)選擇的鼓風(fēng)機類型，擬建鼓風(fēng)機房10mx8mx8m=640m3.第四章 污泥處理系統(tǒng) 污泥水分去除的意義和方法污水處理廠的污泥是由液體和固體兩部分組成的懸浮液。污泥處理最重要的步驟就是分離污泥中的水分以減少污泥體積，否則其他污泥處理步驟必須承擔過量不必要的污泥體積負荷。污泥中的水分和污泥固體顆粒是緊密結(jié)合在一起的，一般按照污泥水的存在形式可分為外部水和