水污染课程设计论文--污水处理设计.doc

水污染控制工程设计说明书目录第一章 绪论11.1设计目的.原则.依据11.1.1设计目的11.1.2 设计原则11.1.3 设计依据11.2 废水水量及水质21.2.1 废水水量21.2.2 废水水质21.3 设计内容及要求2第二章 工艺流程的确定42.1 水质分析42.1.1 城市污水来源42.1.2 城市污水水质特点52.1.3 所处理城市污水水质特点52.2 工艺流程比较62.2.1 选择进行比较的工艺流程62.2.2 三种工艺比选62.3 工艺流程确定92.3.1 主处理构筑物的确定9第三章 工艺说明113.1工艺说明113.2主处理工艺说明133.3工艺流程图14第四章 设计计算174.1 主体构筑物的设计计算174. 2. msbr各单元尺寸、水力停留时间18附录24结论27参考文献2929第一章 绪论中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。城市污水是城市发展中的产物。废水中污染物组分复杂，生物难降解物质多，严重危害着人类的健康。为此，本文结合城市污水的水质水量的特点进行设计。1.1设计目的.原则.依据1.1.1设计目的针对城市污水的分析处理，从而学会如何利用msbr法处理该类水质情况下的污水，并且掌握该方法的具体计算方法，以及经济性的比较。1.1.2 设计原则 1）严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家及地方有关污染物排放标准。2）在严格达标的情况下，做到投资少、运行费用低。3）技术线路成熟、简单明了，操作管理方便。1.1.3 设计依据按目前流域汇水范围、规划资料，外排的废水经处理后应执行国家污水综合排放标准（gb8978-1996）中一级标准，见表：表1-1： 国家污水综合排放标准（gb8978-1996）中一级标准污染指标排放标准codmn mg/l60mg/lbod5 mg/l20 mg/l悬浮物mg/l20 mg/ltn mg/l15mg/ltp mg/l 0.5mg/l1.2 废水水量及水质1.2.1 废水水量 设计废水处理量12万m/d。1.2.2 废水水质表1-2 废水水质以及排放标准 单位：mg/l水质指标bod5codtnsstp进水90-180150-3407825512出水206015200.51.3 设计内容及要求 据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定设计对象的总体方案；完成设计计算，并画出必要的设计方案图。具体要求如下：1） 了解城市污水处理技术特点及机理，根据水质、水量，通过众多方案（三种）对比论证（工艺流程、运行特点、经济性），确定本项目水处理工艺流程以及系统设计工艺流程；选择合适（经济、技术）的处理单元组成处理流程。2） 请画出水处理和污泥处理的综合工艺流程图，并分析沿程去除率。3） 主要处理单元的设计计算及其他处理构筑物的选型。4） 对设计工艺流程的遗留问题进行分许并提出改进建议。5） 绘制完整的处理工艺流程组图、主要的处理单元各构筑物结构尺寸。第二章 工艺流程的确定2.1 水质分析2.1.1 城市污水来源一、生活污水生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机物质，氮、磷、硫等无机盐类及泥沙等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。这些物质按其化学性质来分，可分为无机物与有机物，通常无机物为40%，有机物为60%；按其物理性质来分，可分为不溶性物质、胶体性物质和溶解性物质。生活污水的水质一般较稳定，浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。二、工业废水工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水。工业废水由于种类繁多，污染物成分及性质随生产过程而异，变化复杂。一般而言，工业废水污染比较严重，往往含有有毒有害物质，需局部处理达到要求后才能排入城镇排水系统，是城镇污水中有毒有害污染物的主要来源6。三、初期雨水初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表径流。初期雨水的水质水量随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂。影响初期雨水被污染的主要因素有大气质量、气候条件、地面及建筑物环境质量等6。四、城镇污水城镇污水包括生活污水、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同，同一城市中的不同区域也有差异，需要进行全面细致的调查研究，才能确定其水质成分及特点。 2.1.2 城市污水水质特点城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工业的规模和性质不同，城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变化。典型的生活污水水质变化大体有一定范围表2-1 典型的生活污水水质示例指标浓度（mg/l）指标浓度 (mg/l)高中低高中低固体（ts）1200720350可生物降解部分750300200溶解性总固体850500250溶解性375150100非挥发性525300145悬浮性375150100挥发性325200105总氮854020悬浮物（ss）350220100有机氮35158非挥发性755520游离氮502512挥发性27516580亚硝酸盐000可沉降物（mg/l）20105硝酸盐000生化需氧量20010050总磷1584溶解性29016080有机磷531悬浮性1000400250无机磷1053总有机碳400150100氯化物20010060化学需氧量600250150碱度200100502.1.3 所处理城市污水水质特点 据表2-1分析：由于bod5 /cod0.5，可生化性好，为有效的去除有机污染物及氮磷，确定采用msbr法为主体处理工艺的生化处理技术。2.2 工艺流程比较2.2.1 选择进行比较的工艺流程 由所处理污水水质特点出发，采用好氧生物膜法进行废水的处理。在此选择氧化沟工艺，sbr工艺，msbr工艺进行主处理工艺的比选。2.2.2 三种工艺比选1、氧化沟工艺流程：污水粗格栅提升泵房细格栅旋流沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内做环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧段，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活时代时间较长的微生物进行特别的反应，如脱氮除磷工艺流程图：图2-1 卡鲁塞尔氧化沟平面结构图工作特点：1、 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚 作用。2、 对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。3、 污泥龄较长，一般长达15-30天，到以存活时间较长的微生物，如果运 行得当，可以进行脱氮除磷反应。 4、 污泥产量低，且多已达到稳定。5、 自动化程度较高，便于管理。6、 占地面积较大，运行费用低。7、 脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从理论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。缺点： 一. 污泥膨胀问题 二. 泡沫问题。由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。2、sbr工艺工艺流程：污水一级处理曝气池处理水工作原理：1、 流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水、曝气、缓速搅拌三种；2、 曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，脱氮除磷应进行相应的处理工作。3、 沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池；4、 排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为泥种。5、 待机工序：等处理水排放后，反应器处于停滞状态等候一个周期。工艺流程图：图2-2 sbr工艺优点：一、可同时脱氮除磷； 二、静置沉淀可获得低ss出水； 三、耐受水利冲击负荷； 四、操作灵活性好。缺点：一、同时脱氮除磷时操作复杂； 二、滗水设施的可靠性对出水水质影响大； 三、设计过程复杂； 四、维护要求高，运行对自动控制的依赖性强； 五、池体容积较大。3、msbr工艺msbr即改良型sbr(modified sbr)，其工艺经过不断改进和发展已成为msbr的第三代技术,其专利技术属于美国aqua-aerobic inc.所有。msbr实质是由a2/o工艺与sbr系统串联而成，具有生除磷脱氮功能，可以连续进水、连续出水，由于msbr工艺强化了各反应区的功能，为各优势菌创造了更优越的环境和水力条件，无论从理论分析上，还是从实际的运行结果来看，msbr工艺是一种理想的污水生物脱氮除磷工艺。msbr工艺流程简洁、控制灵活、单元操作简单而且占地省，被认为是目前最新、集约化程度最高的污水处理技术之一。深圳盐田污水处理厂即采用了该工艺，另外无锡新区污水处理厂、上海松江东部污水处理厂和太原钢铁厂生活污水处理厂也采用了该工艺。优点： （1）msbr池集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，无需另建二沉池，采用组合结构形式与其它工艺相比较而言，土建投资较少。 （2）msbr系统的运行经历缺氧、厌氧、缺氧、好氧、沉淀等阶段，微生物可通过多种途径进行代谢，利用不同形态的氧源作为电子受体，使有机质的降解更完全且能耗又省，脱氮除磷效果更好。 （3）msbr系统中污泥同样经过厌氧、好氧、缺氧环境，筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好，较低的剩余污泥产率和较高剩余污泥浓度使该系统更具有吸引力。 （4）污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，能适合各种进水水质的有机废水处理。 （5）排放剩余污泥浓度高，体积少，剩余污泥处理方便简捷。缺点：（1）工艺流程复杂，不能靠单纯的人力完成，要靠自动化控制。（2）由于 ms br采用空气堰潜流出水 ，各单元之间通过底部连通或回流泵回流 ，所以浮渣一旦进入系统就富集于池面。设计上 3、 4、 5、 1或 7单元都设置了浮渣收集管 ，但没有刮渣装置 ，仅仅靠水流推动浮渣进集渣管 ，效果欠佳。 排泥sbr池i沉淀池 污泥 上清液 回流好氧池缺氧池缺氧池厌氧池 进水流 回流sbr池ii 图2-3 msbr工艺流程图2.3 工艺流程确定2.3.1 主处理构筑物的确定通过翻阅资料，我们可以得知氧化沟工艺， sbr工艺,msbr工艺对主要污染物的去除率如表所示。表2-2 各种方法的技术对比类 型氧化沟sbr工艺msbr工艺污泥负荷（kgbod/kgmlssd）0.030.100.20.30.05-0.15污泥龄(天)203016.57-20（2-6个周期）污泥回流比(%)5020030130-150水质要求总氮(mg/l)/304015占地面积小较小小稳定性一般一般 好经过分析，本设计选择msbr工艺，现今污水处理工艺的发展趋势是采用流程简洁、控制灵活、操作简单以及用地节约的一体化工艺,msbr(modified sequencing banch reactor)工艺被公认为目前最理想、最新、集约化程度最高的污水处理技术。因其较低的水力停留时间（一般10-14h）和较少的占地面积，且自动化程度高，能耗低等特点优于氧化沟工艺，因此本设计采用新型的msbr工艺。但由于它对tp的去除率达不到要求，所以在必要的时候要加一定的药剂用来除磷。比较上述三种工艺：1） 运行情况：ms br工艺由于结合了传统 a /a /o和 s br的优点 ，在污染物去除，尤其是氮、磷的同时去除上有较大的优势ms br本身蕴涵了多种运行调整的灵活性2） 经济性情况：msbr既不需要初沉池和二沉池，又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式，结合了传统活性污泥法和sbr技术的优点，经试验实用经济综合以上的分析情况，并对处理水质分析，主要确定以msbr法为主体的污水处理工艺，对污水处理有更好的效果。第三章 工艺说明3.1工艺说明1.格栅：是由一组或数组平行的金属栅条，塑料呈钩或金属网筛，框架集相关装置组成，倾斜安装污水渠道，泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端。格栅的主要设计参数是你确定栅条间隙宽度，栅条间隙宽度与处理规模，污水的性质及后续处理设备有关，一般以不堵塞水泵和污水处理厂的处理设备，保证整个污水处理系统能正常运行为原则。本设计的基本参数与尺寸包括宽度b，长度l，栅条间隙b，可根据污水渠道，泵房集水井进口尺寸，水泵型号等参数选择不同的数值作用：用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组，管道阀门，处理构筑物配水设施，进出水口，减少后续浮渣，保证污水处理设施的正常运行。根据经验知栅渣量大约在10.92 m3d2.沉砂池：有三种类型：平流沉砂池，曝气沉砂池，旋流沉砂池本工艺采用旋流沉砂池也称涡流沉砂池。一般设计为圆形，池中心设有1台可调速的旋转浆板，进水渠道在圆池的切向位置，出水渠道对应圆池中心，中心旋转浆板下设有砂斗。进水渠道平直段长度至少应为渠宽的7倍，且不应小于4.5m；出水渠道应为进水渠道宽度的2倍，进水渠道与出水渠道的夹角应大于270度。 主要工艺参数: 进水渠道流速：0.60.9m/s 水力表面负荷：200m3/m2d 停留时间：2030s 排砂方式有两种：一种是砂泵排砂； 另一种是气提。 这种沉砂池的优点是通过合理地调节旋转浆板的转速，可以有效地去除其它形式沉砂池难于去除的细砂（0.1mm以下的砂粒）。 一般规定：1） 沉砂池去除对象是密度为2.65/cm3，粒径在0.2mm以上的砂粒；2） 城市污水沉砂量可按106m3污水沉砂15-30m3计算，其含水率为60%，其密度为1500kg/m3；3） 砂斗容积应按2天内沉砂量计算，&考&试大$斗壁与水平倾斜角不小于554） 人工排沙管直径200mm；5） 沉砂池超高不宜0.3m；6） 沉砂池个数或分格数不应少于2。3.污泥浓缩池：污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。减少水处理构筑物排出的污泥的含水量，以缩小其体积的一种污泥处理方法。污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时效果较好，我们选择的是沉降法。它采用污泥浓缩池，有连续式和间歇式两种。浓缩池的构造类似沉淀池,大多采用直径为520米的圆池，内设搅拌机械作缓慢搅拌。污泥在浓缩池中的停留时间，一般为12小时左右。浓缩池的表面污泥固体负荷率，视污泥性质而不同,初次沉淀池污泥为100150公斤/(米2日),活性污泥为2040公斤/(米2日)。在浓缩池中,固体颗粒借重力下降,水分从泥中挤出，浓缩污泥从池底排出，污泥水从池面堰口外溢(连续式)或从池侧出水口流出。 气浮浓缩法 和重力浓缩法相反，使污泥颗粒附上微细气泡而上浮至水面，然后用刮板将浓缩污泥刮入排泥槽，污泥水则从池底流出4.滗水器由于多种形式的sbr工艺均是采用静止沉淀、集中滗水的方式运行，且排水时池中水位是不断变化的，同时由于集中滗水时间较短，因此每次滗水的流量较大。这样要求滗水器在较短的时间内大量排水的情况下，对反应器内的污泥不造成扰动；即始终要求滗水器撇出的是上层液体，这同时使得滗水器在下层混合液尚处在沉淀过程即可开始滗水。对于一个成功的sbr系统而言，滗水器的性能显得至关重要。常见的滗水形式主要是人工手动式和使用滗水器滗水。手动滗水方式主要是人工固定多点排水法，滗水器滗水主要包括机械式可调堰滗水器（主要是旋转式滗水器和套筒式滗水器两种）和虹吸式滗水器等。对于一个msbr 处理系统而言，滗水器的性能对于系统的处理效果有着重要的影响。在滗水器的选择过程中，应综合考虑滗水效果、运行稳定性、系统改扩建与造价等多方面因素。根据上表所罗列的优缺点，根据本设计的需要选用旋转式滗水器。5.接触消毒池 ：经过处理后，污水出水水质已经达标，但是处理水中含有细菌、病毒和病卵虫等致病微生物，因此采用液氯、二氧化氯，臭氧或紫外线消毒将其杀灭，防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。本设计所采用的是二氧化氯消毒。二氧化氯发生器的工作原理及作用二氧化氯发生器简介：1.原理：它是一种操作简单、高转化率、高纯度、多用途、环保型化学法中、小型二氧化氯多级发生器。这种二氧化氯发生器，是由釜式反应器通过耐酸导管和水射式真空机组组成。釜式反应器采用的是两级或多级反应器，主反应釜内设有空气分布器，副反应釜设置了平衡管，使反应更彻底，反应后的残液可达标排放。生成的二氧化氯制得水溶液，也可以制得稳定二氧化氯溶液。2.技术要求 1) 发生器的二氧化氯产量应不低于额定值； 2) 发生器产生的消毒剂溶液中，二氧化氯（以有效氯计）占总有效氯的质量百分数不小于95%； 3) 主要原料如亚氯酸钠的转化率不低于80%。3.2主处理工艺说明msbr工艺msbr即改良型sbr(modified sbr)，其工艺经过不断改进和发展已成为msbr的第三代技术,其专利技术属于美国aqua-aerobic inc.所有。msbr实质是由a2/o工艺与sbr系统串联而成，具有生除磷脱氮功能，可以连续进水、连续出水，由于msbr工艺强化了各反应区的功能，为各优势菌创造了更优越的环境和水力条件，无论从理论分析上，还是从实际的运行结果来看，msbr工艺是一种理想的污水生物脱氮除磷工艺。msbr工艺流程简洁、控制灵活、单元操作简单而且占地省，被认为是目前最新、集约化程度最高的污水处理技术之一。深圳盐田污水处理厂即采用了该工艺，另外无锡新区污水处理厂、上海松江东部污水处理厂和太原钢铁厂生活污水处理厂也采用了该工艺。该处理方法与一般传统的活性污泥工艺相比具有如下五个特性： （1）msbr池集水量及水质调节、生化反应与污泥沉淀功能于一身，无需另建二沉池，采用组合结构形式与其它工艺相比较而言，土建投资较少（2）msbr系统的运行经历缺氧、厌氧、缺氧、好氧、沉淀等阶段，微生物可通过多种途径进行代谢，利用不同形态的氧源作为电子受体，使有机质的降解更完全且能耗又省，脱氮除磷效果更好。（3）msbr系统中污泥同样经过厌氧、好氧、缺氧环境，筛选了优势菌种，抑制了丝状菌的生长，污泥的沉降性能和脱水性能良好，较低的剩余污泥产率和较高剩余污泥浓度使该系统更具有吸引力。（4）污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，能适合各种进水水质的有机废水处理。图3-1 msbr基本工艺图3.3工艺流程图 图3-2msbr工艺流程图msbr的基本组成反应器由三个主要部分组成：曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格交替分别作为sbr和澄清池。图3-3 msbr平面布置图 msbr的操作步骤：在每半个运行周期中，主曝气格连续曝气，序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用)，另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤，如图2所示。步骤1：原水与循环液混合，进行缺氧搅拌。在这半个周期的开始，原水进入序批处理格，与被控制回到主曝气格的回流液混合。在缺氧和丰富的硝化态氮条件下，序批处理格内的兼性反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体，以原水及内源呼吸所释放的有机碳作为碳源，进行无氧呼吸代谢。由于初期序批处理格内mlss浓度高，硝化态氮浓度较高，因此碳源成为反硝化速率的限制条件。随着原水的加入，有机碳的浓度增加，提高了反硝化的速率。来自曝气格和序批格原有的硝态氮经反硝化得以去除。另外，该阶段运行也是序批处理格中较高浓度的污泥向曝气格回流的过程，以提高曝气格中的污泥浓度。 步骤2：部分原水和循环液混合，进行缺氧搅拌。随着步骤1中原水的不断进入，序批处理格内有机物和氨氮的浓度逐渐增加。为阻止在序批处理格内有机物和氨氮的过分增加，原水分别流入序批处理格和主曝气格。使序批处理格内维持一个适当的有机碳水平，以利于反硝化的进行。混合液通过循环，继续使序批处理格原来积聚的mlss向主曝气格内流动。步骤3：序批格停止进原水，循环液继续缺氧搅拌。此后中断进入序批处理格的原水。原水在剩下的操作中，直接进入主曝气格。这使得主曝气格降解大量有机碳，并减弱微生物的好氧内源呼吸。序批处理格利用循环液中残留的有机物作为电子供体，以硝化态氮作电子受体，继续进行缺氧反硝化。由于有机碳源的减少，缺氧内源呼吸的速率将提高。来自主曝气格的混合液具有较低的有机物和mlss浓度。经循环，把序批处理格内的残余有机物和活性污泥推入主曝气格，在此进行曝气反应降解有机物，并维持物质平衡。步骤4：曝气，并继续循环。进行曝气，降低最初进水所残余的有机碳、有机氮和氨氮，以及来自主曝气格未被降解的有机物和内源呼吸释放的氨氮，并吹脱在前面缺氧阶段产生的截留在混合液中的氮气。连续的循环增加了主曝气格内的微生物量，同时进一步降低序批处理格中的悬浮固体，降低了mlss浓度，有利于其在下半个周期中作为澄清池时，减少污泥量以提高沉淀池的效率。步骤5：停止循环，延时曝气。为进一步降低序批处理格内的有机物和氮浓度，减少剩余的氮气泡，采用延时曝气。这步是在没有循环，没有进出流量的隔离状态下进行。延时曝气使序批处理格中的bod5和tkn达到处理的要求水平。步骤6：静置沉淀。延时曝气停止后，在隔离状态下，开始静置沉淀，使活性污泥与上清液有效分离，为下半个周期作为澄清池出水做准备。沉淀开始时，由于仍存在剩余的溶解氧，沉淀污泥中的硝化菌继续硝化残余的氨，而好氧微生物继续进行好氧内源呼吸。当混合液中氧减少到一定程度时，兼性菌开始利用硝化态氮作为电子受体进行缺氧内源呼吸，进行程度较低的反硝化作用。在整个半周期过程中，此时序批处理格中上清液的bod、tkn、氨、硝酸盐、亚硝酸盐的浓度最低，悬浮固体总量也最少，因此该序批处理格在下半个周期作为沉淀池，其出水质量是可靠的。在这一步，可以从交替序批处理格中排放剩余污泥。第二个半周期：步骤6的结束标志着处理运行的下半个循环操作开始。通过两个半周期，改变交替序批处理格的操作形式。第二个半周期与第一个半周期的6个操作步骤相同。第四章 设计计算4.1 主体构筑物的设计计算设计参数1主要设计参数msbr工艺的主要设计参数（如泥龄、污泥负荷等）在条件允许的情况下应通过小试加以确定,否则可按表4-1取值: 表4-1 msbr设计参数设计参数推荐值 备注污泥负荷0.05-0.15水力停留时间12-14h周期数（个/天）2-6周期工作时间为12-14平均污泥浓度( )2.2-3.0供氧量按4.0-5. 计算排出比1/3-1/6泥龄(d)7-20d池深(m)3.5-6.0m单元1、单元6、单元7水深采用6m，其余单元水深采用8m；msbr混合液回流和活性污泥回流量为(1.3-1.5)q，浓缩污泥回流量为(0.3-0.5)q。 本设计中msbr反应器1-7单元总容积同普通活性污泥法总容积计算方法，按负荷计算，各反应池之间流量关系如图。图4-1 msbr系统的基本原理图2. 反应池容积v （4-1）式中：lj进水bod浓度，kg/m； n混合液悬浮物mlss浓度（平均污泥浓度），取3.0； f污泥负荷，本设计中取0.1 kgbod/kgmlssd。则： v = 23337 m3 混合液挥发性悬浮物浓度nw nw = fn （4-2）式中：fvss/ss系数，一般取0.7-0.8，本设计中取0.75。则：nw = 2250 mg/l 容积负荷fr = 0.1 kgbod/kgmlssd4. 2. msbr各单元尺寸、水力停留时间 根据长宽比需在1:11:3之中，根据上述计算的体积，可以得知本设计中各元容积、水力停留时间和尺寸，如表4-2所示。表4-2 msbr各单元尺寸、水力停留时间单元水力停留时间容积(m3)面积（m2）尺寸（长宽高）(m)13.05001833.551.816.1620.61000125.010.412.0830.61000125.010.412.0841.01667208.017.012.0850.81333167.016.712.0865.083351389.031.444.2673.05001833.551.816.16总计14233373681189.5124.48各单元总体超高设为0.5m。进水系统计算1进水管(1) 进水管设计流量q1 = 1667 m3/h = 0.46 m3/s(2) 设管道流速u = 0.8 m3/s(3) 管道过水断面积 (4) 管径计算 查表可知dn900mm(5) 管道流速 2.回流污泥管(1)回流污泥管设计流量（r取0.5（0.5-0.8） (2)设管道流速u = 0.8 m/s(3)管道过水断面积 (4)管径 查表可知dn600mm(5)管道流速 3.出水管(1)出水管设计流量q1 = 0.46 m3/s(2)管道设计流速u = 0.9 m3/s(3)管道过断面积 (4)管径 查表可知dn800mm(5)管道流速 (6)剩余污泥量w=xqlr （4-3） 式中：x:去除每千克bod5产泥量，一般为0.5-0.7 kg/kgbod5q:曝气池设计流量lr:去除bod5浓度kg/m3则：w = 11520 kg/d4.污泥龄ts （4-4） 式中：ns(b)污泥负荷率kgbod/kgmlssd，一般，取0.15则：ts =11.11d5.最佳排水深度 （4-5）式中：svi污泥体积指数取100mlss是混合液悬浮固体浓度为0.3g/l 则：h = 4.1 m 6. 曝气池容积计算（1）曝气池容积 （4-6）式中 fw 曝气池的五日生物需氧量污泥负荷（取0.1kgbod5/kgmlssd）；k - bod5降解常数由试验确定（l/d）；le 曝气池出水五日生物需氧量（mg/l）；q - 曝气池的设计流量（m3/h）；li - 曝气池进水五日生物需氧量（mg/l）；v - 曝气池的容积（m3）；nw 曝气池内混合液悬浮固体平均浓度（g/l）。nw取 2250 mg/l则： v = 8335 m3（2） 曝气池面积按下式计算 （4-7）式中 f 曝气池面积（m2）；h 曝气池水深（h）；v 由3.4.1算得的曝气池容积（m3）。则：f = 1389 m2 （3）曝气池污水需氧量 o2=24q（li-le）a + vnwb （4-8） 式中 o2 曝气池污水需氧量（kgo2/d）； a - bod5降解需氧量(kgo2/kgbod5)，a取0.47（0.42-0.53）； b - 活性污泥内源呼吸耗氧量（kgo2/kgmlssd），b取0.188（0.188-0.21）； a、b 宜通过试验确定，本设计中参照附录b.0.1。则：o2 = 6533.7 kgo2/d（4） 曝气池标准状态下污水需氧量按下式计算 （4-9） 式中 oc 标准状态下曝气池污水需氧量（kgo2/d）； o2 由3.4.3算得的曝气池污水需氧量（kgo2/d）； cs20- 20 bc蒸馏水饱和溶解氧值9.17mgo2/l； 曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值，取0.8（0.8-0.9）； 污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值，取0.93（0.90-0.95）； 、值通过试验确定，本设计中参照附录b.0.2选用； 1.024温度修正系数； t 曝气池内水温，应按夏季温度考虑（bc），取30bc； cs（t）- 水温tbc时蒸馏水中饱和溶解氧值（mg o2/l，查表 8.36 mgo2/l； ct 曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值（mg o2/l，；取2.0 mg o2/l 不同地区气压修正系数 （4-10） = 0.96 p 压力修正系数，取1则：oc = 10814.8 kgo2/d（5） 风机总供风量按下式计算 （4-11） 式中 q 风机总供风量（m3/d）； 0.28 标准状态（0.1mpa，20bc）下每立方米空气中含氧量 （kgo2/m3）； oc见3.4.4。 取22.9%(20.15%-22.9%)则： q = 168665.0 m3/d7.曝气孔数量计算 曝气孔所需数量，应从供氧、服务面积两方面计算。(1)按供氧能力计算曝气孔数量 （4-12）hc = 2276 (个) 式中 hc 按供氧能力所需曝气孔个数（个）； oc 由式（3.4.4-1）所得曝气孔污水标准状态下生物处理需氧量 （kgo2/d）； qc 曝气孔标准状态下，与曝气孔工作条件接近时的供氧能力 （kgo2/h个 ），qc取0.198 kgo2/h;(2)按服务面积计算曝气孔数量 （4-13） h2 = 2315 (个) 式中 h2 按服务面积所需曝气孔个数（个）； f 由式（3.4.2-1）所得曝气孔面积（m2）； f 单个曝气孔服务面积（m2），取0.6m2； 当算得h1与h2二者相差较大时，应经调整f或qc重复上述计算，直至二者接近时为止。则：hc = 2276 (个)附录 a表4-3 hgb型橡胶膜微孔曝气器清水充氧性能工作条件充氧能力服务面积f（m2）水 深h（m）风 量（m3/h）充氧能力qc（kg/h）氧利用率（%）理论动力效率ekg/（kwh）0.54.320.14822.97.3830.19820.156.2b表4-4 几种污水生物处理需氧系数a、b值污 水 种 类a（kg/kg）b（kg/kgd）城市生活污水0.42-0.530.188-0.11石油化工0.750.16含酚污水0.56-合成纤维0.550.142漂染污水0.5-0.60.065炼油污水0.50.12酿造污水0.44-制药污水0.350.354亚硫酸浆粕污水0.40.185制浆造纸污水0.380.092化纤污水（棉浆）0.40.058制革污水（酶法）0.430.116印染废水0.320.098c. 表4-5 几种污水充氧性能修正系数、值污 水 种 类城市生活污水0.8 0.90.90 0.95含酚污水0.7 0.80.85 0.90印染废水0.45 0.550.7 0.8石油化工污水0.750.5结论本次设计的工艺流程为粗格栅进水，通过提升泵后进入细格栅，然后流入沉砂池，从曝气沉砂池出来，然后进入msbr(modified sequencing batch reactor改良式序列间歇反应器）池，最后进入接触消毒池消毒后排出。本次设计的主体工艺选择的是msbr工艺，msbr工艺是cqyang等人根据sbr技术特点，结合传统活性污泥法技术，研究开发的一种更为理想的污水处理系统。经过不断的发展和改进，msbr工艺目前有5池、6池、7池、9池等工艺系统。msbr工艺是a2/0和sbr工艺的串联，集合了两种工艺的优点，并发展出了自身的独特点，污染物去除效果好且稳定，特别是同时脱氮除