序批式活性污泥法设计指南(日本)

1技术资料日本标准序批式活性污泥法设计指南（草案）日本下水道事业团主编1990年版中国工程建设标准化协会城市给水排水委员会上海市政工程设计院技术处室外给水排水设计规范国家标准管理组1993年7月2目录第1章定义及适用范围.....................................................................3第2章特征.......................................................................................4第3章设计步骤.................................................................................5第4章设计污水量及进水水质..........................................................8第5章主要的设施与设备..............................................................101、设施的组成...................................................................................102、反应池...........................................................................................113、曝气装置.......................................................................................294、上清液排出装置..........................................................................375、附属设备.......................................................................................416、加氯接触池的排水渠..................................................................427、排泥设备.......................................................................................438、电气仪表设备..............................................................................50第6章运行管理..............................................................................54第7章适用于初期运行对策的设施..............................................56计算实例1高负荷间歇进水方式...............................................58计算实例2低负荷间歇进水方式...............................................63计算实例3低负荷连续进水方式...............................................69参考资料..................................................................................................743第1章定义及适用范围本指南的对象序批式活性污泥法，是“活性污泥法中曝气及沉淀等单元操作，在单一反应池中按时间有序反复进行的污水处理方式”。详见“序批式活性污泥法的评价第二次报告书”（以下简称二次报告书）概要篇。反应池的操作，如下所述：1.污水流入反应池；2.开始曝气，活性污泥与污水混合、搅拌，供给氧气，有机物被氧化，被同化；3.曝气中止，在静止状态下，活性污泥沉淀；4.固液分离的上清液排出。用序批式活性污泥法，可省略初次沉淀池和二次沉淀池。使活性污泥法的设施组成简单化和养护管理易行。为此，该法主要适用于小规模处理场，由于部分附属设备的改善，有可能作为标准活性污泥法处理设施处理初期水量的对策。在本法中，根据污水进水方式、有机物负荷的不同、反应池形状的不同，可产生种种改良法。在本指南中有下列方式：1.进水方式反应池中污水的进水方式，有沉淀、排出时污水不流入的间歇流入式和沉淀、排出时污水继续流入的连续式。2.有机负荷范围4序批式活性污泥法的有机负荷，有利于标准活性污泥法负荷（BOD-SS负荷：0.2~0.4Kg-BOD/Kg-SSd），用于氧化沟负荷（BOD-SS负荷：0.03~0.07Kg-BOD/Kg-SSd），以及包括中间范围的广阔负荷。3.反应池形状反应池形状可用完全混合型的曝气池，长宽比小的矩形池以及无终端的氧化沟，作为初期对策的设施，可用其他形状。第2章特征本法有以下特征：1.可省去初次沉淀池。由于不要设二次沉淀池、回流污泥设备等等，与标准活性污泥法比较，设备的构成简单，维护管理方便。2.污水进水水质和水量的逐时变化由于在进水工序时被均衡化，所以可以稳定地去除有机物。又不设置流量调节池，有可能对应进水流量某种程度的变化。3.本法的活性污泥沉淀，是在静止状态或在接近静止状态中进行的，故固液分离很稳定。4.单一反应池内，在一个周期中，能够设立厌氧、好氧的条件，即使在没有设立厌氧段的情况下，在沉淀排出工艺中，由于溶解氧浓度低，可望生物除营养盐。此外，在硝化的情况下，可回收碱度。5.使用深池的情况，与同样的BOD-SS负荷的其他方式相比较，占5地面积较小。6.由于反应池中设置了简易的污泥浓缩区，容易取得2%-3%的浓缩污泥。第3章设计步骤序批式活性污泥法的设计步骤，如图3-1所示。1.基本条件的掌握在掌握设施设计的必要基本数据中，需确认下列基本条件。a.设计污水量（现在，将来）b.进水水质，处理目标水质c.进水污水量的变动图式d.处理厂的场地条件e.处理厂养护管理条件等序批式活性污泥法，由于污水进水量的变动程度，反应池的安全容量、排出装置能力有所差异，故予先掌握污水进水量的变动图式是必要的。2.基本事项的讨论和设定根据处理厂的基本条件、基本数据，研究设定设计的基本事项。各基本事项，除本指南外，也可参照其他城市的实例来决定。3.反应池的设计序批式活性污泥法反应池的容量，与设施运行方法密切相关，运行方法的讨论与反应池的设计应一起考虑。关于构造尺寸的决定，必须注意处理厂的配置计划，水位的设定6必须注意处理厂整体的高程及水位的设计。4.评价所设计的设施，不仅要满足功能需要，而且必须考虑处理厂整体的合理性和经济上优越，以及养护管理、初期对策等方面的要求。在概念设计阶段应进行上列方面的评价，必要时还应按本章2再研究设定设计的基本事项。5.设施设计主要设施有反应池，接触池，曝气装置和排出装置等设计。7开始基本条件的掌握1.设计污水量（现在，将来）2.进水水质，处理水质目标3.污水进水量的变化图式4.处理厂的场地条件5.处理厂的养护管理条件基本事项的讨论和设定1.处理流程图2.系列数、反应池数3.进水方式、排出比4.设计负荷、MLSS5.反应池的水深、安全高度反应池的设计1.暖气时间2.沉淀时间一周期时间3.排出时间4.循环周数5.反应池容量、安全容量6.构造尺寸7.水位设定（低水位、高水位、最高水位）评价用地条件、养护管理否经济性、初期对策设施设计容量计算、水利计算配置计划形式、机种的决定结束图3-1设计步骤8第4章设计污水量及进水水质1.设计污水量【解说】（1）用于设计的设计污水量对于设计污水量，水处理设施以设计最大日污水量计，输水设施以最大时污水量计为原则。在水处理设施中，反应池流入处的瞬时污水量，由于受中途泵站间歇进水的影响，有必要对此能力或有关水力学的问题作讨论。此外排出管、接触池、放空管，必须根据排出装置的能力，考虑决定设施的设计能力。（2）设计污水量的决定设计污水量应根据处理区域自然的、社会的条件，计划人口以及单位污水量来决定，但是对于给水现状、水源的给水能力、供水计划，也要充分调查以调整设计值。此外，为了推敲设施的分期建设计划和开始使用时的运转计划，必须掌握实施年的逐年流入污水量及其管渠等的准备计划。平均日污水量、最大日污水量、最大时污水量的讨论，以《小规模下水道1.设计污水量a.污水处理设施所用的设计污水量，就是设计最大日污水量。b.计划目标年的设计污水量，可参考各排污源的单位水量，决定整体计划、第一期计划、使用开始时的污水量。c.污水进水量的逐时变化，须进行讨论研究。9规划、设计指南（草案）》为准。（3）污水进水量的逐时变化一般来水小规模的下水道，由于管渠的长度短，生活图式相类似，污水进水量白天的逐时变化大。为使本法在污水进水负荷变化时能够比较稳定地处理，关于反应池的安全高度、排出装置的能力，可根据入流污水逐时变化来决定。有必要预先对这种变化的模式进行研究讨论。此外，宜就服务区域的污水排出源、有中途泵站的情况，泵的排水能力和运行时间，作必要的考虑。2.设计进水水质2．设计进水水质a.设计进水水质，按规定年内排污源的污染负荷量，参考其原单位量来决定，并考虑负荷的变动。b.水质应掌握BOD,SS,以及其它有关的氮、磷等的水质项目。【解说】（1）设计进水水质，随服务区特性而不同，必须作充分研究。尤其是游览区等，季节和时间不同，进水负荷量的变动。进水水质，原则上宜根据排污源的负荷量来确定。又要考虑服务区的特性，可参考现有类似处理厂的入流水质推定。（2）水质项目设计进水水质，以BOD5(以下简称为BOD)，SS等的有机物作为水质项目。此外，在排放至湖泊或封闭性水域，规定设计水质目标有10氮、磷等目标值的情况下，这些项目亦应调查。分流制下水道的家庭污水，一般污水进水水质指标如下：BOD.SS200mg/l总氮30~40mg/l磷4~6mg/l第5章主要的设施与设备1、设施的组成1.1设施的组成a.本法的设施应由配备有曝气装置、上清液排出装置以及其他附属设备的单一反应池所组成。b.本法原则上不设流量调节池。【解说】（1）设施的组成本法原则上不设初次沉淀池。该序批式活性污泥法应用于小型污水处理厂的主要原因是设施较简单和维护管理较为集中。（2）流量调节池为适应流量的变化，反应池的容积应留有余量或采用设定运行周期等方法。但是，对于游览地等流量变化很大的场合，应根据维护管理和经济的条件，研究流量调节池的设置。112、反应池2．1形状a.反应池的形式有完全混合型和循环水渠型。b.完全混合型，水深约为4~6m，池宽与池长之比大约为1：1~1：2。循环水渠的形状，以氧化沟法设计指南（草案）为准。c.进水装置与排水装置应做到不生产短流，必要时应设置防止短流的导流板。【解说】（1）反应池的形式按照反应池的结构形式大致可分为（a）混合型（b）循环水渠型。完全混合型有下列特点：①反应池十分紧凑，占地较少。②由于池深较深，上清夜排出比的设定可较灵活。A曝气装置机械曝气装置图5-1反应池的形状另一方面，循环水渠在结构上与氧化沟法的反应池相同，还可适用于作为氧化沟法的初期运行措施，而省去二次沉淀池。（2）反应池的形状12完全混合型的反应池的形状以矩形为准，池宽与池长之比大致为1：1~1：2。另外，本法的反应池水深有下列特点。反应池水深过深，基于以下理由是不经济的。①如果反应池的水深大，排出水的深度相应增大，则固液分离所必需的沉淀时间就会增加。②由于在序批