脱氮除磷SBR工艺的经典设计实例

脱氮除磷SBR工艺的经典设计实例某城市污水日均流量Q=80000m3，日最大变化系数KZ=1.5，设计水温15℃。单位：mg/l项目BOD5CODSSTNNH4-NTP进水水质400700240604012出水水质20602010150.5设计一个无贮水池的连续交替进水的SBR处理池。设计流量Qmax=80000*1.5=120000m3/d=5000m3/h1硝化所需要的最低好氧污泥龄θS,N(d)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=2.0。T—污水温度（15℃），T=15℃。θS,N=（1/µ）*1.103（15-T）*fs=2/0.47=4.26d。2系统所需要的反硝化能力（NO3-ND）/BOD5kgN/kgBOD5TNi—进水总氮浓度，TNi=60mg/l。TNe—出水总氮浓度，TNe=10mg/l。S0—进水BOD5浓度，S0=400mg/l。NO3-ND=TNi-TNe-0.04*S0=60-10-0.04*400=34mg/l。（NO3-ND）/BOD5=34/400=0.085kgN/kgBOD5。3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）=0.2574各部分处理时间的确定进水时间ti=tan=1h曝气时间ta=3h有效反应时间tR=ti+ta=1+3=4h沉淀时间ts=1h滗水时间td=0.5h除磷厌氧时间tp=0.5h一个周期TN=6h5硝化反硝化的有效污泥龄θS,R(d)总污泥龄θS,T(d)θS,R(d)=θS,N*[(tan+ta)/tan]=5.7dθS,T(d)=θS,R*（TN/tR）=8.55d6日产污泥量Spkg/d(以干污泥计）S0—进水BOD5浓度，S0=400mg/l=0.4kg/m3。SSi—进水SS浓度，SSi=0.24kg/m3。SSe—出水SS浓度，SSe=0.02kg/m3。YH—异养微生物的增殖速率，YH=0.5kgDS/kgBOD5。bH—异养微生物的内源呼吸速率，bH=0.08d-1。YSS—不能水解的SS的分率，YSS=0.5。fT,H—异养微生物的生长温度修正，fT,H=1.072（t-15）。Sp,chemical—加药产生的污泥量。Sp,chemical=0Sp=Qmax*S0{YH-(0.96*bH*YH*fT,H)/[(1/θS,R)+bH+fT,H]}+Qmax*(SSi-SSe)+Sp,chemical=35808kg/d设池子数n=6则每个池子的污泥总量ST,Pkg/池(以干污泥计)ST,P=Sp*θS,T/n=35808*8.55/6=51026kg/池7每个池子的贮水容积V0水m3。V0水m3=Qmax*TN/n=5000m3。设V0水占池子总体积V0的31.25%，则，V0=V0水/31.25%=16000m3。8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+td10/60h。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=51026/16000=3.2kg/m3=3200mg/l。取污泥沉降指数SVI=120ml/g污泥沉降速度Vs=650/（MLSS*SVI）因为ΔH+Hs=Vs*t，则，ΔH=650/（3.2*120）*（1.5-10/60）-0.7=1.56m9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=5000/1.56=3200m2。L*B=80*40mB总=6*40=240m池子有效水深H0=V0/A0=16000/3200=5.0m设超高h'=0.5mH总(m)=H0+h'=5+0.5=5.5mHL（m)=5.0-ΔH=3.44m10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.db'—自养需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.dV有效=V0*ta/tN=16000*3/6=8000m3Ro2=a'*Qmax*(S0-Se)+b'MLSS*n*V有效=0.42*120000*(0.4-0.02)+0.11*3.2*6*8000=36048kgO2/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=0.04kg/m3TNH4-Ne—出水氨氮浓度，TNH4-Ne=0.015kg/m3Ro2,NkgO2/d=d*Qmax*(TNH4-Ni-TNH4-Ne)=13800kgO2/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=6240kgO2/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/m3。R0=[（Ro2+Ro2,N-R'）/（EA*MO2）]*（293/273）/ρ=630977m3/d=26290m3/h=438m3/min=7.3m3/s11风机选型风压P=5.0m12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=6*3200/0.5=38400个13滗水器选型滗水高度ΔH=1.56m滗水速度Qd=V0水/td=5000/30=167m3/min=2.78m3/s14自控设备PLC的设计每个周期为6小时，6个池子交替进水，每池进水1小时，正好完成连续交替进水。