SBR工艺设计说明书

-1-前言随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。第一章绪论1.1、本次课程设计应达到的目的：本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节，掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制，掌握设计说明书的写作规范。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的基本技能。1.2、本课程设计课题任务的内容和要求：某城镇污水处理厂设计日平均水量为20000dm/3，进水水质如下：COD（mg/L）BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)PH380150200402536～9⑴、污水处理要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。⑵、生化部分采用SBR工艺。⑶、来水管底标高446.0m.受纳水体位于厂区南侧150m。50年一遇最高水-2-位448.0m。⑷、厂区地势平坦，地坪标高450.0m。厂址周围工程地质良好，适合修建城市污水处理厂。⑸、所在地区平均气压730.2mmHg柱，年平均气温13.1℃，常年主导风向为东南风。具体设计要求：⑴、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。⑵、污水处理工艺流程选择（简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可）⑶、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的选取。⑷、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。-3-第二章SBR工艺流程方案的选择2.1、SBR工艺主要特点及国内外使用情况：SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。处理后的污泥经机械脱水后用作肥料。此工艺在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技术，目前，已有一些生产性装置在运行之中。它主要应用在城市污水、工业废水处理方面。2.2、工艺流程图：提升泵池提升泵站粗格栅污水干泥外运加氯间鼓风机房集泥井污泥浓缩池脱水机房出水接触池SBR细格栅初沉池沉砂池污泥图2.1SBR法处理工艺流程图-4-第三章SBR工艺设计计算3.1、原始设计参数：原水水量：hmdmQ/3.833/2000033取流量总变化系数为：48.17.211.0QKZ（Q=231.5L/s）设计流量：smhmQKQZ/343.0/3.12333.83348.133max3.2、粗格栅设计：本设计选择单独设置的格栅,倾角=603.2.1、格栅槽总宽度B=1.19m，取1.5m3.2.2、通过格栅的水头损失h1=0.026m3.2.3、栅后明渠的总高度H=0.726m3.2.4、格栅槽总长度L=4.67m3.2.5、每日栅渣量W=dm36.03.2.6、机械除渣，用NC—1200型机械除砂器一台3.3、提升泵站设计：本工艺选用LXB-900螺旋泵3.4、细格栅设计：本设计选择格栅和沉砂池合建。设计中选择两组格栅，N=23.4.1、格栅槽总宽度：B=1.28m，设计中取1.5m3.4.2、通过格栅的水头损失：h1=0.46m3.4.3、栅后明渠的总高度：H=1.16m3.4.4、格栅槽总长度：L=2.82m3.4.5、每日栅渣量：W=dm31-5-3.4.6、机械除渣，用NC—800型机械除砂器一台3.5、曝气沉砂池设计：3.5.1、池子总有效体积：设计中取停留时间t=2min，则3max16.41602343.060mtQV3.5.2、水流断面面积：设计中取水平流速1v=0.08sm，则水流断面面积：21max29.408.0343.0AmvQ3.5.3、池总宽度：设计中取mh22（设计有效水深），则之间在5.1~107.1:,14.2229.422hBmhAB3.5.4、池长：mAV6.929.416.41LL:B=4.485（符合）3.5.5、每小时所需空气量：设计中取31m污水所需空气量d=0.2污水33mmhmQdq3max96.2463600343.02.036003.5.6、沉砂斗所需容积：设计中取清除沉砂的间隔时间T=2d，城市污水沉砂量X=30m3/106m3污水则3662.11086400230231.01086400mTXQV（1）每个沉砂斗容积：-6-设有2个沉砂斗，则306.022.1mV（2）沉砂斗各部分尺寸：设计中取沉砂斗上口面积0.8×0.8m，下口面积0.4×0.4m。3.5.7、沉砂室高度：milhh974.0)8.007.1(2.092.02333.5.8、池总高度：mhhhH474.3974.025.03213.5.9、进水渠道：设计中取进水渠道宽度B1=1.8m，进水渠道水深H1=0.5m，则，smHBQv38.05.08.1343.01113.5.10、出水装置：出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定，堰上水头0.2m。排水干管采用钢管，管径DN=800mm。3.5.11、排砂装置：采用吸砂泵排砂，吸砂泵设置在沉砂斗内，借助空气提升将排出沉砂斗至砂水分离器，吸砂泵DN=200mm3.6、初沉池设计本工艺采用选用辐流式沉淀池。最大设计流量：smhmQKQZ/343.0/3.12333.83348.133max3.6.1、沉淀部分有效面积：qQF3600式中：Q——设计流量，sm/3；q——表面水力负荷，)/(23hmm；（1.5～2.5），取2.0则，24.6170.23600343.0mF3.6.2、沉淀池直径：FD4-7-则，mD2814.34.61743.6.3、沉淀池有效水深：tqh2式中：t——沉淀时间，一般取1.0～3.0h；设计中取2.0h则mh40.20.22校核沉淀池直径与水深之比，74/28/2hD符合在6～12之间。3.6.4、沉淀部分所需容积：)100(101003max0PQcVW式中：WV——初沉污泥量，dm/3；Q—沉淀池设计流量，dm/3；——沉淀池中悬浮物的去除率，%；一般取40%～60%0c——进水中悬浮物质量浓度，mg/L；P———污泥含水率，%；——污泥密度，以31000kg/m计。设计中取=60%，P=97%，采用重力排泥，两次清楚污泥间隔时间取1d，则33801000)97100(1012000060.0200100mVW辐流式沉淀池采用重力排泥，将污泥排入污泥斗，然后用静水压力将污泥排出池外。3.6.5、沉淀斗容积：设计中选择圆形污泥斗，污泥斗上口半径2m，底部半径1m，倾角o60，有效高度mho73.160tan)12(5。污泥斗容积)(31211251aaaahV式中：5h——污泥斗有效高度，m；-8-a——污泥斗上口边长，m；1a——污泥斗底部边长，m；则，322104.4)1122(73.131mV沉淀池底部圆锥体体积)(312242rRrRhV式中：4h——沉淀池底部圆锥体高度，m；R———沉淀池半径，m；r———沉淀池底部中心圆半径，m；设计中取r=1m设池底径向坡度为0.05，则mh65.005.0)114(4则，32226.143)111414(65.014.331mV所以，沉淀斗总容积32136.147mVVV803m，符合3.6.6、沉淀池总高度：54321hhhhhH式中：1h——沉淀池超高，一般取0.3m；3h——沉淀池缓冲层高度，一般采用0.3m；则，mH98.673.165.03.043.03.6.7、进水装置：本工艺辐流式沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，管径DN=800mm，管内流速0.68m/s。3.6.8、出水装置：出水采用池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证池内水位标高恒定，堰上水头3221)2(mbgQH式中：H---堰上水头（m）；Q1---沉淀池内设计流量（m3/s）；-9-m---流量系数，一般采用0.4～0.5b2---堰宽（m），等于沉淀池宽度。则，mgmbQH2.0)8.9214.24.0343.0()2(32322出水堰自由跌落0.2m后进入出水渠，出水渠宽2B2m，水流流速89.02vm/s，采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，管径DN=800mm，管内流速V2=0.68m/s。排水干管管径：maxQ=0.343m3/s,取管径DN=800mm，流速VS=0.68m/s。3.6.9、排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管管径DN300mm，排泥管伸入污泥斗底部，排泥静压头采用1.2m，将污泥排到池外集泥井内。3.6.10、出水挡渣板：浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，高出水面0.2m，在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为DN300mm。3.7、SBR反应池设计：3.7.1、SBR池计算：设单个SBR反应池运行周期为8小时。进水（厌氧)1小时，反应（曝气）4小时，沉淀(缺氧）2小时，排水排泥1小时。低污泥负荷下有利于硝化菌、反硝化菌等自养菌的生长。设计取Ns=0.1KgBOD5/（KgMLSS·d）。设置4个反应池，反应池前设一个调节池，调节池与曝气沉砂池相连。当前一个反应池运行2小时后，下一个反应池开始运行。也就是说每周期从调节池注入一个SBR反应池的水量相当于2小时内从沉砂池流进调节池的平均水量。1）调节池的容积：以3小时内流进调节池的平均水量计算调节池的体积，这样既可对因上游来水不均匀造成的水位波动起到缓冲作用（KZ=1.48），又可以保证在有一个SBR反应池出现故障时，其它3个反应池仍能交替连续运行。-10-3250032420000mV调节池尺寸L×B×H=25×20×5,正常运行时最高水深为3.33m，最低水深1.6m，池底出水。出水管（钢混）流量smhm/463.0/16672242000033设计取排水管管径DN800mm，设计流量q=1667m3/h，smv/73.09.03600416672出水结束由调节池及SBR中液位控制。2）活性污泥量(以MLSS计)采用污泥负荷法计算：soiNSSQMLSS)(则总活性污泥量：干）(260001.010)20150(200003KgMLSS3）剩余污泥量：剩余污泥包括两部分：a、微生物降解BOD后代谢增殖的污泥量。b、吸附在菌胶团上的不可降解的非挥发性固体（进水水中的SS）。（1）增殖活性污泥以SS计VXKSSYQXVdoiVSS)(fXVSSSSX式中：f--VSS与SS之比值，取0.6；Y--产率系数，kgVSS/kgBOD5，取0.6；Kd--内源代谢系数，取0.06；所以，3/6.026000mkgVSSVXVdkgVVXVSS/6246.02600006.010)20150(200006.03dkgXSS/10406.0624（2）假设进水中的S