SBR计算

4.5.3反应池运行周期各工序计算（1）曝气时间（TA）0As24S24400T=3LmX0.244000（h）（2）沉淀时间（TS）初期沉降速度41.2641.26max4.6104.61040001.33AVC（m3/h）则max11()3.50.541.031.33SHmTV（h）（3）排出时间（TD）本设计拟定排除多余的活性污泥、撇水时间为0.5h，则沉淀与排出时间合计为1.5h。（4）进水时间（TF）本设计拟定缺氧进水1.5h[23]。则一个周期所需要的时间为：Tc=TA+TS+TD+TF=3+1.5+1.5=6(h）4.5.4反应池池体平面尺寸计算周期数242446nTc池个数641.5FTNT反应池有效池容4250062544mVQnN（m3）由进水时间和进水量的变动理论，求得一个循环周期的最大流量变动比max1.5QrQ平均超过一个周期，进水量△Q与V的对比为△Q/v11.510.1254rm考虑流量比，反应池的修正容量为V’=V（1+△Q/v）625(10.125)703.125（m3）取反应池水深为3.5m，则所需水面积'703.125200.8953.5VAH（m2）取200（m2）取反应器长L=20（m），则宽为b=10(m)SBR反应池设计运行水位如图3所示。排水结束时水位h2=H/(1+△Q/v)1133.52.310.1254mm（m）基准水位h3=H/(1+△Q/v)13.53.110.125（m）高峰水位4h3.5（m）警报溢流水位540.53.50.54hh（m）污泥界面120.52.30.51.8hh（m）4.5.5进出水系统（1）SBR池进水设计调节池的来水通过DN180mm的管道送入SBR反应池，管道内的水流最大流速为0.88m/s。在每一组SBR池进水管上设电动阀门，以便于控制每池的进水量，进水管直接将来水送入曝气池内。（2）SBR池出水设计SBR池采用滗水器出水，滗水器是在SBR水处理工艺的沉淀阶段，为排除与活性污泥分离后的上清液的专用设备，其主要功能应满足：①追随水位连续排水的性能：为取得分离后沉淀的上清液，滗水器的集水器应靠近水面，在上清液排出的同时，能随反应池水位的变化而变化，具有连续排水的性能。②定量排水的功能：滗水器运作时应能不扰动沉淀的污泥，又能不将池中的浮渣带出，按规定的流量排放。③有高可靠性：滗水器在排水或停止排水的运行中，有序的动作应正确、安全、可靠、耗能小、使用寿命长。本设计污水进水量2500Qm3/d，池数N=4，周期n=4，排出时间TD=0.5h，则每池的排出负荷为250015.2083440.560SDDQQNnT(m3/min)设一套排出装置，其负荷为'5.2083DQQ（m3/min）排出装置的排出能力在最大流量比（r=1.5）是能够排出，所以排出能力为''5.20831.57.8125Q(m3/min)由于水量不大，本设计中选用由无锡金源环境保护设备有限公司生产的MRD1250型旋转式滗水器。该滗水器流量为1250m3/h,撇水深度为1.0~3.0m，电机功率为1.1kw。SBR池的平面布置如图4。图4SBR池平面布置示意图4.5.6曝气系统工艺计算（1）需氧量需氧量以1kgBOD需要1kgO2计算32500400101.01000DO(kgO2/d)每池每周期所需氧量10001000'62.544DONn(kgO2/周期)但是以曝气时间3h计算，每小时所需的氧量为62.5''20.833DO(kgO2/h)（2）供氧能力①曝气装置本设计选网状膜微孔空气扩散器。该装置敷设于池底0.2m处，淹没深度即为3.3m。设混合液DO为1.5mg/L，池内水深3.5m，查《化工原理》，水中溶解氧饱和度分别为(20)9.17SC（mg/L）；(30)7.63SC（mg/L）计算温度按最高最不利温度30℃计算。②空气扩散器出口处的绝对压力微孔曝气器出口处的绝对压力（Pb）为35359.8101.013109.8103.31.33610bPPH（Pa）式中H——安装高度P——为标准大气压取微孔曝气器的氧转移效率（EA）为15%，则空气离开曝气池时氧的百分比为21(1)21(10.15)100%100%18.43%7921(1)7921(10.15)AtAEOE③曝气池中的平均溶解氧饱和度51.33618.43(30)(30)()7.63()8.282.06610422.06642btsmsPOCC（mg/L）温度为20℃时，曝气池中的溶解氧饱和度为51.33618.43(20)(20)()9.17()9.952.06610422.06642btsmsPOCC（mg/L）温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为0(20)(3020)(20)20.839.9529.45[(30)]1.0240.85[0.971.08.281.5]1.024tsmTsmLRCRCC(kg/h)式中Rt——需氧量，kg/h，本设计中此值为20.83kgO2/h——氧转移折算系数，一般0.8~0.85，本设计取0.85——氧溶解折算系数，一般0.9~0.97，本设计取0.97——密度，kg/L，为1.0kg/LLC——废水中实际溶解氧浓度，mg/L，取1.5mg/L④曝气池供气量取氧利用率EA为15%，根据供氧能力，求得曝气空气量为029.45654.4450.30.30.15SARGE（m3/h）其中，空气密度ρ为1.29kg/m3。4.5.7污泥产量SBR工艺污泥沉降性能良好，同时沉淀是在静止条件下进行的，所以，SBR能有效防止污泥膨胀。为保证活性污泥系统中的污泥量的平衡，每日必须从系统中排出一定数量的剩余污泥。剩余污泥由生物污泥和非生物污泥组成。剩余生物污泥ΔVX计算公式为Δ010001000eVdfSSXXYQKV式中f——出水SS中VSS所占比例，一般f=0.75Y——污泥产率e——反应时间比，本设计中e=30.56aTT（h）V——曝气池体积，本设计中为703.125m3dK——活性污泥自身氧化系数，dK与水温有关。0.078剩余生物污泥量为0(30)100010004006040000.625000.50.0888703.1250.7510001000416.3438(/)eVdfSSXXYQeKVkgd400-70式中Y——污泥回流比，本设计取值为0.6Q——进水流量0S——进水BOD5值，本设计中值为400mg/LeS——达标要求出水BOD5值，本设计中值为60mg/L剩余非生物污泥ΔSX计算公式为Δ0(1)1000eSbCCXQff式中0C——设计进水SS，本设计中0C为550mg/LeC——出水SS，本设计中eC为20070mg/Lbf——进水VSS中可生化部分比例，设bf=0.7Δ0550200(1)2500(10.70.75)415.62510001000eSbCCXQff（kg/d）剩余污泥总量为ΔX=ΔXV+ΔXS416.3438415.625831.9688（kg/d）曝气池每日排出的剩余污泥量为4.5.8排泥系统本设计中采用穿孔管排泥。穿孔排泥管沿池长方向布设，管径为DN200mm，孔眼直径为20mm，孔眼间距为0.5m，孔眼方向向下，与水平成40°角交错排列。排泥管中心间距为3.0m，共6根，总排泥管的管径为DN600mm，在排泥总管上设流量计，以控制排泥量。4.5.9空气管路计算按图4所示的曝气池平面图，布置空气管道。在相邻的两个廊道的隔墙上设一根干管，共4根干管。在每根干管上设有2根曝气竖管。曝气池共设8条配气竖管，每根竖管的供气量为654.44581.80688SG（m3/h）曝气反应池平面面积为200m2，每个空气扩散器的服务面积按0.5m2来计算，则所需要空气扩散器的总数为2004000.5（个）每根竖管上安装的空气扩散器的个数为400508（个）每个空气扩散器的配气量为654.44516.36850(m3/h)将已经布置的空气管路及布设的空气扩散器绘制成空气管路计算图，如图5所示。图5空气管路计算图选择一条从鼓风机房开始的最长的管道作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管路计算，计算结果见表6。l为管段长度，空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按《排水工程》下册的附录2来确定，计算结果列入表中管径一项。空气管道流速，干管、支管为10～15m/s，竖管、小支管为4～5m/s。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量长度l0，并计算出管道的计算长度l+l0(m)，列入表中的管段当量长度和管段计算长度两项。空气管道的沿程阻力损失，根据空气管的管径（D）mm、空气量、计算温度和曝气池水深，查《排水工程》下册附录3求得,结果列入表中压力损失一项。空气压力按估算，将管段当量长度和管段计算长度相乘，得到压力损失h1+h2，结果列入表中压力损失一项。表6空气管路计算表管段编号管长L/m空气流量空气流速m/s管径Dmm配件管段当量长度l0/m管段计算长度(l0+l)/m压力损失h1+h2m3/hm3/min9.8Pa/m9.8Pa123456789101117-161.01352.253.032四通1个2.332.830.581.6416-151.02704.53.532四通1个14.7422.242.1848.4815-141.05409.03.832四通1个6.0811.080.687.5314-131.01080183.932四通1个8.7213.720.527.1313-121.01620274.032四通1个12.3117.310.7813.5012-111.02160364.132四通1个10.715.70.213.3011-101.02700454.332四通1个10.715.70.182.8310-91.03240544.532四通1个16.0921.090.265.489-81.03780634.732四通1个13.9918.990.152.858-73.04320724.932四通1个13.9918.990.285.327-64.54860815.132四通1个，异型管1个20.0225.020.399.765-44.55400905.332弯头1个10.5522.550.5111.504-695600935.7604-35.5108001806.560三通1个，异型管1个36.9648.960.9446.023-24.5162002708.060三通1个，异型管1个46.052.00.3116.122-1503240054010.0100三通1个，异型管1个55.35100.350.2828.10合计237.82将11项各值累加，得空气管道系统总的压力损失为12()hh=237.829.8=2330.636(Pa)=2.33(KPa)拟定网状膜空气扩散器的压力损失为6.48Kpa，则总压力损失为6.48＋2.33=8.81(kpa)，为安全起见，设计取10（kpa）。4.5.10空压机的选择空气扩散装置安装在距池底0.2m处，曝气池有效水深为3.5m，空气管路内的水头损失按1.0m计算，则空压机所需压力为(3.50.21.0)9.842.14P（KPa）空压机平均时供气量为33654.445(/)10.91(/min)SGmhm根据所需压力及空气量，本设计选择C15-1.35型低速多级C系列离心鼓风机两台，一用一备。该型号离心鼓风机流量为15m3