污水处理SBR法

1、目录一、 废水来源及特点 2二、水质水量及处理要求 2三、工艺方案的确定 2四、工艺流程设计44. 1 工艺流程图44. 2 各单元功能说明 4五、 各处理构筑物的设计计算 65.1格栅间的设计计算 65.1.1设计说明65.1.2设计计算75.2沉砂池设计计算85.2.1设计说明85.2.2沉砂池设计计算95.3、 集水池105.4、SBR反应池105.5、 消毒池135.5.1设计说明135.5.2设计计算13结论15参考文献151一、废水来源及特点该污水主要为某小区生活污水，生活污水包括厨房、洗浴、洗衣等废水 以及冲厕所等污水，其成分及变化取决于居民的生活状况、水平和习惯。小 区污水不同

2、于城市污水（常包括部分工业废水），属于生活污水范畴。其水质水 量特征可概括为：水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低， 污水可生化性好，处理难度小。小区生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征 稳定但浑浊、色深而且有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含大量的细 菌、病菌和寄生虫卵。在生活污水中，所含固体物质约占总物质量的 0.1-0.2%，其中溶解性固 体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物）约占 3/5-2/3，悬浮固体（其中有 机成分占4/5）,占2/5-1/3，此外，生活废水中还有氮磷等物质。二、水质水量及处理要求1. 污水水量：30000 m3/d2. 污水处

3、理站进水水质安一般生活污水水质设计，出水水质达到国家规定的一级排放标准。及污水综合排放标准（GB8978-96）3. 设计日处理水量拟定进水水质指标如下项目COD mg/LBOD mg/LNH3-N mg/L动植物油mg/LSS mg/L进水水质350-450180-250 35-40< 40P 200-300 十处理后出水水质表项目COD mg/LBOD mg/LNH3-N mg/L动植物油mg/LSS mg/L出水水质<60<20<15<10<20三、工艺方案的确定小区污水的处理工艺依据其尾水排放水体的功能不同而异，常用处理方 法有化粪池、一级处理、生物

4、二级处理及二级处理后在经消毒回用等。在国 外，小区污水的处理基本上是采取二级生化处理、人工湿地或土地处理系统 以及亚表层砂滤床处理等方法。其中二级生化处理大多数都采用氧化沟法、 生物滤池法；而仍湿地、地表漫流和亚表层砂滤床法近二十年来发展较快， 尤其在美国、西欧采用较多。在我国，小区污水处理起步较晚，同时由于对 环境保护的意识不强，以及资金所限等方面的原因，导致我国的小区污水处 理率非常低，许多地方是迫于环保检查或通过ISO14000环境质量认证而建造 的污水处理设施。根据小区废水处理的原则，应选择处理效果稳定、产泥少、 节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池，所以化粪池 应与

5、污水处理方法相结合。由于小区污水处理水量较小，管理水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处 理不善造成二次污染。目前，常用的工艺流程有： 污水T格栅T调节池T提升泵T接触氧化池T沉淀池T出水。 污水T格栅T调节池T提升泵TT出水。 污水t格栅t调节池t提升泵tSBR池或CASS池t出水。 污水t格栅t调节池t提升泵t混凝沉淀（加药）t过滤T出水（物化方法）。 污水T格栅T调节池T提升泵T接触氧化池T混凝过滤（加药）T出水。小区污水处理工艺的选择在满足小区污水处理特点的前提下，应结合小 区的特点和气候特征，合理选用。但最求投资省、处理效率高、能耗低、占 地面

6、积小、环境影响小和能再生利用同时易实现设备化的污水处理工艺，是 小区污水处理技术开发和进步的动力，SBR工艺在小区污水处理中的应用正基于以上目的。SBR 是序列间歇式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process的，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术， 又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空 间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代 传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降

7、解、二沉等功能于一池，无 污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧 处于交替状态，净化效果好。2、 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高, 出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效 抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、 SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和 改造。8 脱氮除

8、磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具 有良好的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二 沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。四、工艺流程设计4. 1工艺流程图出水剩余污泥脱水4. 2各单元功能说明4. 2. 1 格栅槽工厂所排生活污水中的悬浮物具有多、杂的特点，例如袜子、 头发等。设置格栅槽隔除这部分悬浮物，否则易堵塞水泵，影响处理系统正常运行。4. 2. 2 沉砂池采用平流式曝气沉砂池，以去除水中密度较大的无机颗粒 ，此法既能保护机 件和管道免受损失，又可降低SBR池的负荷。曝气沉砂池的优点如下：较普通沉砂

9、池处理效果好，可以去除普通沉砂池不能 去除的被有机物包覆的砂粒；由于曝气的作用，废水中的有机颗粒经常处于悬 浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够 去除，有利于取得较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池中排出的沉砂，有机物只占 5 %左右，一般长期搁置也不腐败。4. 2. 3 集水池集水池用以均化水质。4. 2. 4 SBR反应池集水池的水由潜污泵定量打到SBR反应池中，进行有机物的降解后再排入消毒池进行进一步的处理。SBR反应池内安装潜水式曝气、搅拌机，它的特点是可单独进行曝气和搅拌，气体来源为鼓风机，可满足SBR反应池反应时 曝气和待机、 进水时搅拌的要求。因为SBR反应

10、池内厌氧、 缺氧及好氧状 态交替进行，所以在去除有机物的同时，可以达到除磷脱氮的目的。SBR（Seque ncing Batch Reacto的缩写）即序批式活性污泥法的简称 是一种按 间歇曝气方式来运行的一种改良的活性污泥法，其主要特征是运行上的有序 和间歇操作。SBR反应池集均化、 初沉、生物降解、沉淀等功能于一体， 它的操作模式由进水、反应、沉淀、出水和待机等5个基本过程组成（见下图）。从污水流入开始到待机时间结束算作一个周期。下面对其进行简要 介绍。进水工序是反应池接纳污水的过程。在污水流入开始SBR反应池工作过 程示意之前是前一个周期的排水或待机状态，因此反应池内剩有高浓度的活性污泥

11、混合液。这相当于传统活性污泥法中污泥回流的作用，此时反应池内的水位最低。在进水过程所确定时间内或者说在到达最高水位之前，反应池的排水系统一直是在关闭状态。进水工序进行搅拌可达脱氮的目的。反应工 序即当废水注入到预定容积后，进行曝气，以达到去除BOD、硝化、除磷 的目的。沉淀工序相应于传统活性污泥法中的二次沉淀池。 停止曝气和搅拌， 活性污泥颗粒进行重力沉淀和上清液分离。传统活性污泥的二沉池是各种流 向的沉降分离，而SBR的沉淀工序是静止沉淀，因而有更高的沉淀效率。沉 淀出水的同时进行排泥，以防沉淀下来的磷在厌氧状态下再度释放。待机工序沉淀之后到下个周期开始的期间称为待机工序。待机工序进行搅拌，

12、不仅节省能量，同时利于保持污泥的活性。4. 2. 5 消毒池消毒池的作用是杀死SBR反应池出水中的微生物与细菌。消毒池采用折流式 反应槽，接触时间为30 min。消毒药剂采用漂白水。消毒池出水直接排放。五、各处理构筑物的设计计算5.1格栅间的设计计算5.1.1设计说明（1）、格栅的作用和位置格栅有一组平行的金属栅条，或筛网制成，安装在污水渠道，泵房等的进口 处或污水处理厂的端部。用以截留较大悬浮物或漂浮物，如纤维，碎皮，毛 发，木屑等，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行，被截留物质 为栅渣。（2）、格栅的选型及设计参数1）型式：平面型 倾斜安装机械格栅2）格栅的栅前流速一般为0.4m/

13、s°.9m/s3）格栅过栅流速不宜小于°.6m/s，不宜大于1.0m/s4）山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应5）格栅尺寸B，H参见设备说明书，在本次设计中可采用中间值的方法（3）、格栅的设计数据1）污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求：2） 人工清除25 40mm 2）机械清除16 25mm 3）最大间隙40 mm3）如水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不在设置格栅4）栅渣量与地区特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行 资料时，可采用：33_.5）格栅间隙 16 25mm 0.10 0.05 m 栅渣/10 污水6）格栅

14、间隙 3050mm 0.030.01 m 栅渣 /10 污水（4） 机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用（5）格栅倾角一般采用45 075 0（6） 通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m（7） 栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位o.5，工作台上应有安全冲洗设备(8) 设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施(9) 格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日 常清除。5.1.2设计计算(1) 、设栅前深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,用中格栅，栅条间隙e = 25mm，格栅倾角:=60°查相关资料可知生活污水总变

15、化系数K总= 1.4(2)最大设计流量：Qmax300001 .4m3/s0.42862460600.486. sin 60Q max '、sin 、i n二(3) 、栅条间隙数- 50.25(取 51)evh0.025 x 0.9 x0.4(3) 、栅槽宽度：取栅条宽度s=0.01mB= s(n - 1)en =0.01 (51 - 1) 0.02551 = 1.775m(4) 、进水渠道渐宽部分长度若进水渠道B! =1.25m，渐宽部分展开角： = 20B B,1.775 1.25l10.72 m2tg 02 x tg 20栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l10.7212-0.3

16、6 m(5) 、过栅水头损失B =2.42, ; = (-/3e2vh1sin : k = 2.42 (2g(6) 、栅后槽总长度 栅前槽高2 2因栅条为矩形截面"3,为矩形断面时，20.01 430.9)3sin 603 二 0.097 m0.02529.81取栅前渠道超高h2 =0.3mH 厂 h h2 = 0.40.3 二 0.7mH 汕 h2 h = 0.097 0.3 0.4 二 0.797m(7)、格栅总长度I = l1120.51.0匕 0.720.360.51.00.72.984mtg 601.732(8)、每日栅渣量在格栅间隙为25m m情况下，设栅渣量w =0.0

17、3m3/10 3mQmaxW 864000.520.078640033w = = 2.25m / d > 0 2m / dk 总 10001 .41000应采用机械清渣5.2沉砂池设计计算5.2.1设计说明沉砂池的作用是从污水中去除砂子等比重较大的颗粒，以免这些杂质影 响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池可分为平流式、竖流式、曝气式沉砂 池三种基本形式。沉砂池设计中，必需按照下列原则：（1）城市污水厂一般均应设置沉砂池， 座数或分格数应不少于2座（格）， 并按并联运行原则考虑。（2）设计流量应按分期建设考虑：a）当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；b）当污水为用提升泵送入时，则应

18、按每期工作水泵的最大组合流量计算；c）合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。（3）沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为 2.65吨/立方米，粒径为0.2mm 以上的颗粒为主。（4）城市污水的沉砂量可按每10立方米污水沉砂量为30立方米计算， 其含水率为60%,容量为1500kg立方米。(5) 贮砂斗槔容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不 应小于55°排砂管直径应不小于0.3m。(6) 沉砂池的超高不宜小于 0.3m。(7) 除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应 尽量靠近，以缩短排砂管的长度。5.2.2沉砂池设计计算(1)设计流量Qmax=4200

19、m3/d=0.486 m3/s，设计水力停留时间t=50s，水平流 速 v=0.25m/s(2)池子长度 L = vt = 0.2550 = 12.5m(3) 水流断面面积AQ max0.486A1.9 44 诃v0.25(4) 池子的总宽度BA 1.944B1 .944 m有效水深取h2 =1mh21(5) 沉砂量VQmaxXT 汉 864000.486 x 30 x 2 x 86400V1.80 m3K 总 10A61.4 10A6X 城市污水沉砂量，m3/10A6 m3污水，取X=30 口3/10八6 m3K城市污水流量总变化系数，K=1.4T沉砂周期，d,取T=2d(6) 每个砂斗所需

20、容积VoV 1 .80V00.453n 4mn砂斗个数，设沉砂池每个格含含两个沉砂斗，有2个分格，沉砂斗个数为4个(7) 沉砂斗各部分尺寸：设贮砂口底宽d=0.5m;斗壁与水平的倾角为600，贮砂斗高hs=0.5m2h32 0.5b2 = +6 = +0.5 =1.08沉砂斗上口宽 tan 60tan 60m(8) 沉砂斗容积:1I122V1h3 (s1 s .,;s1s2 )0.5 (1.080.51.08 0.5) = 0.3263'3(9) 沉砂室高度： 设采用重力排沙，池底坡度i=6%,坡向砂斗，则h30.06(1 -2b2 -b'p- 2 = 0.50.06(12.5

21、 - 2 1.08 - 0.2)-： 2 二 0.80mb'两沉砂斗之间的平台长度，m,取b'=0.2m(10) 池总高度：H= m 亠h2 亠h4 =0.3+1+0.80=2.1mA超高，m，取 h1=0.3m5.3、集水池设计集水池的有效水深为 6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水 泵5min的出水量，即:V> 0.347m3/sX 5X 60=104.1m3可将其设计为矩形，其 尺寸为3mx 5m,池高为7m,则池容为105m3。同时为减少滞流和涡流可将 集水池的四角设置成内圆角。并应设置相应的冲洗或清泥设施。5.4、SBR反应池L.岀水管进水童 t=!Z进水

22、管匚4/最高水位/最低水位12#SBR反应池#污水进水量 30000m3/d，进水 B0D5二230 mg/L，水温1230C,处理水质BOD5二 20 mg/L1 .参数拟定：BOD污泥负荷：NS=0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);反应池数：n=4;反应池水深：H=5m;主预反应区容积比：9： 1排出比：1/m=1/3;活性污泥界面以上最小水深：£ =0.5m;2曝气池运行周期反应器个数厲=4，周期时间t=4,每周期处理水量Q max-24rht300001 .42446=2625 m3每周期分为进水、曝气、沉淀、排水4个阶段2424te =其中进水时间24 4 =1.5

23、h根据滗水器设备性能，排水时间td =0.5h4_1.26MLSS 取 4000mg/l,污泥界面沉降速度：u = 4.6 104000= 1.33(m曝气滗水高度n=1.7m,安全水深；=0.5m,沉淀时间为h, + g 1 .7 +0 .5ts 11 .7 hu1 .33曝气时间：=tJ - J - td =6-1.5-1.7-0.5=2.3he = -= 0 .3 8T6反应时间：进水曝气沉淀排水排泥闲置1.5h2.3h1.7h0.5 h 0.5h-1 h3. 反应池容积计算：a. 污泥量计算：MLSS 二MLVSS/0.75二QSr/0.75Ns=30000*(230-20)/(100

24、0*0.75*0.15)=56000 kg设沉淀后的污泥 SVI=150ml/g，污泥的体积则为1.2*SVI* MLSS=10080 m3b. SBR池反应池容积计算：SBR池反应池容积V=Vsi+Vf+Vb式中Vsi代谢反应污泥的容积Vf反应池换水容积Vb 保护容积Vf 为换水容积 Vf=30000/24*2=2500 m3Vs=10080m3 单池的污泥容积为： Vsi=10080/4=2520 m3贝卩 V二Vsi+Vf+Vb=5020+Vbc. 反应器的尺寸构造如下：设计反应池为长方形方便运行，一端进水一端出水，SBR池单池的平面面积为 50*25 m2,水深 5 m,池深 5.5

25、m。单池的容积为 V=50*25*5=6250 m3，推算出保护容积为 Vb=1230m3。 总的容积为4*6250=25000 m3d. 反应器的运行水位计算如下：排水结束时水位：h1=3.0 m基准水位h2=3.5 m 高峰水位h3=5 m警报，溢流水位：h4=5+0.5=5.5m污泥界面：h5= h1-0.5=3 -0.5=2.50m4. 需氧量计算：R=a' ?Q1S叶?XV表 3-2 生活污水的 a'b'的取值 a':0.42 0.53, b : 0.18 0.11。此设计中 a'=0.5; b' =021R=0. 5*30000*0.

26、21+0.12*30000*0.21/0.12=9450kg/d Rmax=R?1.4=13230kg /d曝气时间以4.5h计，则每小时的需氧量为：13671/24*4.5=2481kgO2/h 每座反应池的需氧量=2481/4=620kg/h5. 鼓风曝气量及设备选型：设计算水温30C，混合液DO浓度为2mg/L。池水深5.5m，微孔曝气头 距池底0.8m，则淹没水深为4.7m。根据需氧量、污水温度以及大气压的换算， 供氧能力为EA=10%Pba.计算曝气池内平均溶解氧饱和度，即Csb = Cs(T)(5Q1)2.026 x1042Pb =1.013*105+9.8*103*4.8=1.4

27、8 105Pa xOt21(1 -Ea)7921(1 - Ea)=19.3%确定20C和30C（计算水温）的氧的饱和度:Cs(20)=9.17mg/L;Cs(30)=7.63mg/L根据上述公式Csb(30) =9.09mg/LCsb(20) =10.95mg/LRC s ( 20 )标准需氧量SOR(T 20)=781kg/l (PPCsbcD -C )1.024(-)b.求供气量：Q二SOR/0.3EA=13016.67m3/h=216.94m3/mi n用六台鼓风机，4用2备，则每台鼓风机的供气量为：每座需气量 Q' =Q/4=3254.17m3/h鼓风机房出来的干管在相临的 SBR池边上设置两根分管，两根分管分别设置 10根支管，每根支管设置 40个曝气器，每池共计400个曝气器，全池1600 个曝气器。5.5、消毒池5.5.1设计说明污水经过一级或二级处理后，水质大大改善，但细菌含量仍须进一步去除, 并存在有病原菌的可能，因此，在排放水体前，应进行消毒处理。5.5.2设计计算(1)、接触池容积1)V 二 QmaxT =17500.5 = 875 m3消毒池池长L=28m，每格池宽b=4.0m，长宽比L/b=7 接触消毒池总宽B=nb=4X4.0=16.0m接触消毒池有效水深设计为 H仁3m实际消毒池容积V'为V'