SBR设计计算表

输入数据设计流量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=BOD5=560COD=700SS=240TN=1500NH4--=1500TP=122）出水水质BOD5=30COD=60SS=20TN=10NH4--N=15TP=0.51.硝化所需要的最低好氧污泥龄θS.N(d)μ=0.47T=15fs=2θS.N=（1/μ）×1.103（15-T）×fs=4.26d其中：μ—硝化细菌比生长速率（d-1），t=15℃时，µ=0.47d-1。fs—安全系数，取fs=2.3～3.0。T—污水温度。2.系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5kgN/kgBOD5TNi—进水总氮浓度。TNi=200mg/LTNe—出水总氮浓度。TNe=15mg/LS0—进水BOD5浓度。S0=560mg/LNO3-ND=TNi-TNe-0.04×S0=162.6mg/L(NO3-ND)/BOD5=0.290357kgN/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—好氧阶段所经历的时间，h。tan/(tan+ta)=[（NO3-ND）/BOD5×2.9]/（0.8×0.75×1.6）=0.8771214.各部分处理时间的确定进水时间ti=tan=1.5h曝气时间ta=3h有效反应时间tR=ti+ta=4.5h沉淀时间ts=1.5h滗水时间td=0.5h除磷厌氧时间tp=0hSBR设计计算设计依据及参考资料1）进水水质一个周期TN=6.5h5.硝化反硝化的有效污泥龄θS.R(d)θS.R(d)=θS0.N*[(tan+ta)/tan]=6.38d总污泥龄θS.T(d)=9.219858156d6.日产污泥量Spkg/d(以干污泥计）S0—进水BOD5浓度，S0=0.56kg/m3SSi—进水SS浓度，SSi=0.24kg/m3SSe—出水SS浓度，SSe=0.02kg/m3YH—异养微生物的增殖速率（一般0.5-0.6），YH=0.5kgDS/kgBOD5bH—异养微生物的内源呼吸速率（0.08），bH=0.08d-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=Sp×θS.T/n=#VALUE!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ΔHm3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=0.7m污泥浓度MLSS=ST.P/V0=#VALUE!mg/l取污泥沉降指数SVI=140ml/g污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI）=#VALUE!由ΔH+Hs=Vs*t，则，ΔH=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/ΔH=#VALUE!m2L×B=7×3.1chemicalSpSSSSQYfbfYbYSQSeiSSHTHRSHTHHHp.)(19.0max...0maxB总=n.B=6.2m池子有效水深H0=V0/A0=#VALUE!m设超高h'=0.5mH总=H0+h'=#VALUE!mHL=H0-ΔH=#VALUE!m10.所需空气量R0m3/d(1)活性污泥代谢需氧量Ro2kgO2/da'—异养需氧率0.42-0.53kgO2/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)+b'×MLSS×n×V有效=#VALUE!kgO2/d(2)反硝化所需要氧量Ro2,NkgO2/dd—反硝化需氧率d=4.6kgO2/kgNH4-NTNH4-Ni—进水氨氮浓度，TNH4-Ni=1kg/m3TNH4-Ne—出水氨氮浓度，TNH4-Ne=0.015kg/m3Ro2,NkgO2/d=d*Qmax*(TNH4-Ni-TNH4-Ne)=#VALUE!kgO2/d(3)硝化产生的氧量R'kgO2/dd'—硝化产氧率，d'=2.6kgO2/kgNO3-NTNO3-N=0.02kg/m3R'=d'*Qmax*TNO3-N=#VALUE!kgO2/d(4)标准状况下的所需空气量R0m3/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ρ=1.29kg/m3R0=[（Ro2+Ro2.N-R'）/（EA*MO2）]*（293/273）/ρ=#VALUE!m3/d11.风机选型风压P=5m12.曝气装置采用膜片式微孔曝气器，每个服务面积Af=0.5m2则，曝气头个数N=n*A0/Af=#VALUE!个13.滗水器选型滗水高度ΔH=#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kgDS/kgBOD5一、设计条件设计处理水量Q＝12000m3/d=500.00总变化系数Kz=1.57进水水质：出水水质：进水CODCr=450mg/LBOD5=S0=250mg/LTN=45mg/LNH4+-N=35mg/LTP0＝6mg/L碱度SALK=280mg/LTSS=Co=300mg/LVSS=210mg/Lfb=VSS/SS=0.7夏季平均温度T1＝25℃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=1.5h根据滗水器性能，排水时间td=0.5hMLSS取值X=4000mg/L污泥界面沉降速度u=1.33m/h当MLSS≤3000mg/L时，u=7.4*104*MLSS-1.7当MLSS＞3000mg/L时，u=4.6*104*MLSS-1.26曝气池滗水高度h11.2m安全水深ε沉淀时间ts=1.278195489h取值1.3h曝气时间ta=t-te-td-ts2.7h反应时间比e=ta/t0.452）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0.06SBR计算edzefCKSS1.7f-二沉池出水SS中VSS所占的比例，取f=0.75Ce-二沉池出水SS，mg/L。出水溶解性BOD5Se=13.61mg/L氨氮较高时，为满足硝化要求，曝气段污泥龄θc取25污泥产率系数Y取0.6污泥自身氧化系数Kd取0.06曝气池体积V=12607.4673）复核滗水高度h1有效水深H=5m滗水高度h1=HQ/n2V1.189771141m≈1.2复合结果与设定值C29相同4）复核污泥负荷0.132196793KgBOD5/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-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-200.04053385取值0.041d-1Kd（25）=Kd（20）*1.04T-200.0729991740.073d-1冬季剩余生物污泥量为ΔXv（10）=1004.18472Kg/d夏季剩余生物污泥量为ΔXv（25）=459.54216Kg/d剩余非生物污泥ΔXs计算公式如下ΔXs=1596Kg/d冬季剩余污泥总量ΔX=ΔXv+ΔXs2600.18472Kg/d剩余污泥含水率99.20%冬季湿污泥量为325.02309m3/d夏季剩余污泥总量ΔX=ΔXv+ΔXs)1()(0cdecKeXfSSQYVeXVQSNs010001000)(ΔXv0XVfKSSYQde10001000)(ΔXv0(10)XVfeKSSYQde1000*)1(ΔXsCeCoffQb2055.54216Kg/d剩余污泥含水率99.20%夏季湿污泥量为256.94277Kg/d6）复核污泥龄冬季污泥龄16.94915254d-1夏季污泥龄37.03703704d-1消化速率：冬季最小μN=0.173416713θc=5.7664569夏季最小μN=0.733079254θc=1.3641097）复核出水BOD5Lch=9.881422925mg/L复合结果与设定值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。μN-硝化菌比增长速度，d-1μm-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/Lμm与水温、溶解氧、pH有关。设计水温条件下μm（T）为μm（15）-标准水温15℃时硝化菌最大增长比速度，d-1，μm（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.μm（25）=0.807410982d-1取值0.81d-1μm（10）=0.185644362d-1取值0.19d-12a2nt2424LXfKSochNKNNμmμN）］（）［（）（）（）（HDOKDOOTTp-2.70.833-1μμ15098.0e15mm）（总）（10a10CΔXv100024tnfθ2XV）（）（25a25CΔXv100024tnfθ2XV)2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pHOkONNeOTTN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）=1.627187101mg/L取值1.63mg/LKN（10）=0.277163642mg/L取值0.28mg/L硝化菌比增长速度可用下式计算：μN=1/θC+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0.049d-1bN（10）=0.027022567取值0.027d-1μN（10）=0.086μN（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）（）（）（15018.0e15NNKKTT0）1（N0）1（m0）1（N)10(10eμ-μμNKN）（m3/h=0.14m3/s出水水质：CODCr=60mg/LCOD/TN=108BOD5=Sz=20mg/LTN=mg/LNH4+-N=15mg/LTP/BOD=0.0240.06Tpe=0.5mg/LpH＝7.2TSS=Ce=20mg/L曝气池出水溶解氧浓度2mg/L