脱氮除磷SBR工艺的经典设计实例

作者：孙新成    文章来源：不详    点击数：    更新时间：2006-11-12
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    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 BOD5 COD SS TN NH4-N TP
    进水水质 400 700 240 60 40 12
    出水水质 20 60 20 10 15 0.5
    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=5000 m3 /h
    1 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=0.47 d-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）/BOD5 kgN/kg BOD5
    TNi — 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/kg BOD5。
    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）=0.257
    4 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=6h
    5 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]=5.7d
    θS,T(d)= θS,R*（TN/ tR）=8.55d
    6 日产污泥量Sp kg/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=0.02 kg/m3。
    YH—异养微生物的增殖速率，YH=0.5kgDS/kg BOD5。
    bH—异养微生物的内源呼吸速率，bH=0.08 d-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=0
    Sp= 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=51026 kg/池
    7 每个池子的贮水容积V0水m3。
    V0水m3= Qmax* TN/n=5000 m3。
    设V0水占池子总体积V0的31.25%，则，
    V0= V0水/31.25%=16000 m3。
    8 滗水高度ΔH m3。
    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+td10/60 h。
    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=1.56m
    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=5000/1.56=3200 m2。
    L*B=80*40m
    B总=6*40=240m
    池子有效水深H0= V0/ A0=16000/3200=5.0m
    设超高h\\\'=0.5m
    H总(m)= H0+ h\\\'=5+0.5=5.5m
    HL（m)=5.0-ΔH=3.44m
    10 所需空气量R0m3/d
    (1)活性污泥代谢需氧量Ro2 kgO2/d
    a\\\' —异养需氧率0.42-0.53kgO2/kgBOD5.d
    b\\\' —自养需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.d
    V有效=V0*ta/tN=16000*3/6=8000m3
    Ro2 =a\\\'* Qmax*(S0-Se)+b\\

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