SBR工艺设计说明书

1、、八 、，刖言随着科学技术的不断开展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然 生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解 决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理， 而且对将来 工、农业的开展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义， 因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。第一章绪论1.1、本次课程设计应到达的目的：本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有 关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节， 掌握水处理工艺选 择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及

2、主要构筑物的绘制，掌握设计 说明书的写作标准。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力， 提高综合运 用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的根本技能。1.2、本课程设计课题任务的内容和要求：某城镇污水处理厂设计日平均水量为 20000m3/d，进水水质如下:CODmg/LBOD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NF3-N(mg/L)TP(mg/L)PH3801502004025369、污水处理要到达?城镇污水处理厂污染物排放标准?中的一级B标准、生化局部采用SBR工艺。、来水管底标高446.0m.受纳水体位于厂区南侧150m 50年一遇最高水 位 448.0m。、

3、厂区地势平坦，地坪标高 450.0m。厂址周围工程地质良好，适合修建 城市污水处理厂。、所在地区平均气压 730.2mmHg柱，年平均气温13.1C，常年主导风向 为东南风。具体设计要求：、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。、污水处理工艺流程选择简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即 可、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的 选取。、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。第二章SBR工艺流程方案的选择2.1、SBR工艺主要特点及国内外使用情况：SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，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，

4、 非稳定生化反响替代稳态生 化反响，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反响池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉 池等功能于一池，无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可到达设计要 求，可以直接排放。处理后的污泥经机械脱水后用作肥料。此工艺在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技 术，目前，已有一些生产性装置在运行之中。它主要应用在城市污水、工业废水 处理方面。2.2、工艺流程图：鼓风机房加氯间沉砂池初沉池污 泥 浓 缩 池脱水机房干泥外运图2.1 SBR法处理工艺流程图第三章SBR工艺设计计算取流量总变化系数

5、为：2 7KZ。.1.48 ： Q=2315L/s原水水量:Q 20000m3/d 833.3m3/h设计流量:3.1、原始设计参数:33QmaxKZ Q 1.48 833.3 1233.3m /h 0.343m /s3.2、粗格栅设计:本设计选择单独设置的格栅，倾角=60、格栅槽总宽度B=1.19m ，取1.5m、 通过格栅的水头损失h 1=0.026m、栅后明渠的总高度 H=0.726m、 格栅槽总长度L=4.67m、 每日栅渣量W=0.6m3fd、机械除渣，用NC1200型机械除砂器一台3.3、 提升泵站设计：本工艺选用LXB-900螺旋泵3.4、细格栅设计：本设计选择格栅和沉砂池合建。

6、设计中选择两组格栅，N=2、 格栅槽总宽度：B=1.28m，设计中取1.5m、 通过格栅的水头损失：h 1=0.46m、 栅后明渠的总高度：H=1.16m344、格栅槽总长度：L=2.82m、每日栅渣量：W= 1m3 d、机械除渣，用NC 800型机械除砂器一台3.5、曝气沉砂池设计:、池子总有效体积:设计中取停留时间t=2min，3那么VQmax t 60 0.343 2 60 41.16m、水流断面面积：设计中取水平流速V1=0.08 m s，那么水流断面面积：A Qmax 03434.29m2v10.08、池总宽度：设计中取h2 2m设计有效水深，A 4 29贝q B2.14m, B:h

7、21.07在 1 1.5之间h22、池长:41.164.299.6mL:B=4.48 80 m3，符合、 沉淀池总高度：Hh1 h2 h3 h4 h5式中：h1沉淀池超高，一般取 0.3m；h3 沉淀池缓冲层高度，一般采用 0.3m；贝q, H 0.3 4 0.3 0.65 1.73 6.98m、进水装置：本工艺辐流式沉淀池采用池中心进水，通过配水花墙和稳流罩向池四周流动。进水管道采用钢管，管径 DN=800mm管内流速0.68m/s。、出水装置：出水采用池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保证池内水位标高恒Q123定，堰上水头 H ( 3V2gmb2式中：h-堰上水头m ；Q-沉淀池内设计流量

8、mVsm-流量系数，一般采用0.40.5b2-堰宽mi ,等于沉淀池宽度。Q 230.34323贝U, H ()3 () 3 0.2mmbj2g 0.4 2.14 V2 9.8出水堰自由跌落 0.2m后进入出水渠，出水渠宽B2 2m,水流流速V20.89 m/s，采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接，出水管道采用钢管，管径DN=800mm管内流速V=0.68m/s。排水干管管径：Qmax =0.343m3/s,取管径 DN=800m，流速 VS=0.68m/s。、排泥管：沉淀池采用重力排泥，排泥管管径 DN300m，排泥管伸入污泥斗底部，排泥 静压头采用1.2m，将污泥排到池外集泥井内。、出水

9、挡渣板：浮渣用浮渣刮泥板收集，定期清渣，刮泥板装在刮泥机桁架的一侧，高出水 面0.2m，在出水堰前设置浮渣挡板拦截浮渣，排渣管管径取为DN300mmn3.7、SBR反响池设计：、SBR池计算：设单个SBR反响池运行周期为8小时。进水厌氧)1小时，反响曝气4 小时，沉淀(缺氧2小时，排水排泥1小时。低污泥负荷下有利于硝化菌、反硝化菌等自养菌的生长。设计取Ns=0.1KgBOD5/ Kg MLSS d。设置4个反响池，反响池前设一个调节池，调节池与曝气沉砂池相连。当前 一个反响池运行2小时后，下一个反响池开始运行。也就是说每周期从调节池注 入一个SBR反响池的水量相当于2小时内从沉砂池流进调节池的

10、平均水量。1调节池的容积：以3小时内流进调节池的平均水量计算调节池的体积，这样既可对因上游来 水不均匀造成的水位波动起到缓冲作用/ &=1.48，又可以保证在有一个SBR反应池出现故障时，其它3个反响池仍能交替连续运行20000 32432500m调节池尺寸L X BX H=25X 20X 5 ,正常运行时最高水深为 3.33m,最低水深伽，池底出水。出水管钢混流量 聲2 1667m3/h 0-463m3/s设计取排水管管径 DN800mm 设计流量 q=1667nr/h ,1667 4v 36000.920.73m/s出水结束由调节池及SBR中液位控制。2活性污泥量(以MLSS计)采用污泥负

11、荷法计算：MLSS Q(Si So)Ns那么总活性污泥量：20000 (150 20) 10 3十、MLSS26000Kg (干)0.13剩余污泥量:剩余污泥包括两局部：a、微生物降解BOD后代谢增殖的污泥量。b、吸附在菌胶团上的不可降解的非挥发性固体进水水中的SSL1增殖活性污泥以SS计XVSS YQ(Si So) KdXVV式中：f-VSS与SS之比值，取0.6 ;Y-产率系数，kgVSS/kgBOD 取 0.6 ;Kd-内源代谢系数，取0.06 ;所以，260000.6,、“3XVkgVSS/ m3 26000 0.6XVSs 0.6 20000 (15020) 10 30.06V 62

12、4kg /d624Xss1040kg/d0.6X vssX ss2假设进水中的SS被活性污泥吸附后，能到达排放标准Xss 20000 (8020)10 31200kg / d所以每天排泥MLSS-SS) 2240kg以体积计：VS= 373m/d，含水率P=99.4%因丄 1 P，所以污泥体积SVI指数 SVI=167ml/gVss=280 m3 /d , 含水率 P=99.2%。 SVI=125ml/g4计算反响器中的总污泥量MLSS-SS污泥当中的SS来自进水与活性组分以 MLSS计的质量比例关系为僭 1.15410402600014000kg(干)43m1200那么每个SBR也中总污泥量

13、为上00 1设含水率92.2%,那么以体积计1040Vs=17505SBR反响池容积V VsVfVb其中：V&-单池污泥体积,3m；w-进水体积，mVf2000021667 m324Vb-保护容积，m取超高0.5m，每个SBR反响池的尺寸B H 34 m 20 m 6.0m3323那么保护容积Vb=323 m，平安高度34 200.48m，符合 0.3 0.5。进水水深，鵲2.45m沉淀后污泥层高度,卫亜2.57m34 206校验：污泥浓度 MLSS (26000 14000 4) O (1738 3743)mg/L4 34 20 5.5 10排出比166734 20 5.50.444，在 1

14、/4 1/2 之间。1667 436000.926排水及排泥系统:选用电动旋转式滗水器，型号XBS-D-180O滗水深度2.45m，排水结束由液 位控制。排水管钢混与滗水器相连，每池设一个排水管。设计 取排水 管管径 DN800mm， 设 计流量 q=1667riVh ，在池底设置简易半圆形集泥槽300mm，剩余污泥在重力作用下排入0.73m/s实际运行时，排水结束由SBR也中液位控制集泥井。排泥管管径DN=300mn,管上安装流量阀，控制排泥量7SBR反响运行时间与水位控制：图2.2 SBR反响池示意图进水开始与结束由水位控制，进水结束即开始曝气阶段，曝气结束由时间控 制，沉淀开始到结束由时

15、间控制，沉淀结束即开始排水排泥，排水结束由水位控 制。8关于脱氮除磷效果的说明：有资料显示SBR处理城市污水的处理效果为：工程CODBODTNNHPNTP去除率8288%8593%3339%5387%8599%在上述工况下，除TN外其余指标均能达标。在运行调试阶段，强化硝化反 硝化过程，提高TN的去除率。、需氧量及曝气系统设计计算：1需氧量：。2 a QSr b XV a QSb (QSr N ) 取 a 0.50kg/kg，b 0.190(1/d)。O20.50 20000 130 10 30.190 20000 130 102535kgO2/d 105.6kgO2/h0.42供气量计算：设

16、计采用SX-1型空气曝气器，敷设在SBR反响池池底，距池底距离500mm且水深为5.5m，因此淹没深度H=5.5-0.5=5m。氧转移效率Ea 8.00%,服务面积为1 2m2/ m，软管间距取500mm查表知，20 C时溶解氧饱和度为Cs209.17mg/L。数据中，当地平均气压为730.2mmHg柱，换算为标准单位是0.973 105Pa,所以曝气器出口处的绝对压力为：Pb 0.973 1059.8 103 H 0.973 1059.8 10351.463 105 Pa空气离开曝气池时，氧的百分比为21(1Ea)Ot79 21(1 Ea) 79 2121 (1 0.08)(1 0.08)

17、19.65%曝气池中溶解氧平均饱和度为:水温20 C(.b Ot、CsbCs(20)(5)2.066 1042Pb1.463 1059. 仃(2.06610510.78mg/ L02C sb(20)20 C是脱氧清水充氧量为:Os 12535 10.78Csb(20) C 1.024(T 20) F 0.7 (0.95 0.96 10.78 2.0) 1.024(20 20) 1=4985.0kg/d=207.7kg/h式中污水中杂志影响修正系数，取0.7 ；污水含盐量影响修正系数，取 0.95 ；SBR反响池的供气量为GsOs0.28EA亦药 9272.3m3/hC混合液溶解氧浓度，取2.0

18、 ；气压修正系数，P0.973 105Pa50.96P标1.013 105 Pa、空气管计算：空气管平面布置图如以下图，鼓风机房出来的空气供给供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为四个 SBR反响池供气。每个供气支管设 17 条配气竖管，为SBR池供气，四池共四条供气支管，68条配气竖管。每条配气 竖管安装SX-1型曝气器20个，每池共340个曝气器，全池共1360个曝气器。 每个曝气器的效劳面积为680m2 /340个 2m2/个。曝气器布置示意图如*mo.*mer:- T供气支管供气干管F、:Ti图2.3四个SBR池空气管平面布置图标注尺寸单位：mm11 3 每根空气干管供气

19、量为：Gsi 9272.3 1.25 - - 1448.8m /h4 21.25 平安系数应选用SX-1型盆型曝气器，敷设SBR反响池池底，氧转移效率8.00%,供气量 20 25m3 / h ，效劳面积为 1 2m2 /m3.7.4 、鼓风设备：鼓风机房要给曝气沉砂池和SBR池供气，选用TS系列罗茨鼓风机选用TSD-150型鼓风机9台，工作8台，备用1台。设备参数：33风量20.4 m /min总风量为20.4 x60x8=9792m /min，符合本工艺所需 9272.3+274=9546.3 m3 /min ；升压44.1KPa曝气器出口处的压力为 44.1KPa,符合；配套电机型号 Y

20、200L-4；功率 30KW；转速 1220r/min ；机组最大重量 730kg；2设计鼓风机房占地 Lx B=20x 10=200m2 。3.8 、接触式消毒池设计：3.8.1 、本工艺采用液氯消毒，每日加氯量为：q=qOX QX 86400/1000=5 x 0.343 x 86400/1000=148.176 kg/d液氯由真空转子加氯机参加， 加氯机选用三台， 采用二用一备。 每小时加氯量为 148.176/48=6.174kg/h, 设计中采用 ZJ-2 型转子加氯机。本设计采用 1 个 4 廊道平流式消毒接触池。3.8.2 、消毒接触池容积： V=Q?t=0.343 x30x 6

21、0=617.4 m33.8.3 、消毒接触池外表积： F= V/h2=617.4/2.5=247.96 m 23.8.4 、消毒接触池廊道长： L= F/B=247.96/4=61.99 m3.8.5 、消毒接触池总长： L= L /4=61.99/4=15.5m ，取 16m3.8.6 、池高：H=h1+h2=0.3+2.5=2.8m3.8.7 、 进水局部 消毒接触池的进水管管径 D=1300mm,v=1.24m/s,i=1.161 %。混合采用管道混合的方式，加氯管线直接接入消毒接触池进水管，为增强混 合效果，加氯点后接D=1300mr的静态混合器。、出水堰上水头：H ( 卡3 (0.3

22、43)23 0.13rn m p 寸 2g 1 0.42 4、；2 9.83.9、污泥处理设备：、产泥量：每日处理剩余污泥量为 400nVd，其中含水率P=99.4%、集泥井：3设集泥井有效井深1m设计尺寸LX B=5X4=20m，集泥井为地下式，池顶加 盖。、提升泵选型：选用型号LXB-400泵2台，工作1台，备用1台。LXB-400 参数：螺旋外径：400mm转速：84r/min ;流量：75m3/h ;最大提升高度：2.5m； 功 率:1.1kW;污泥泵房：6X5=30m2。、污泥浓缩池设计：池型：辐流式浓缩池21沉淀局部有效面积：F 119.07m，设计中取120m2浓缩池直径D:设计

23、中取12.4m33浓缩池的容积V： V 331.2m，设计中采用332 m3T:浓缩池浓缩时间，一般采用10-16h，设计采用15h。4浓缩后剩余污泥量：3单池产生的浓缩污泥量为：Q179.49m /dPo：浓缩后污泥含水率，97%5浓缩池有效水深：h22.8m6池底高度：辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成4%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗。池底高度：设计中取 0.25m7污泥斗容积：泥斗倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥斗倾角采用55；a：污泥斗上口半径，取 1.25m；b:污泥斗底部半径，取0.25m；3污泥斗容积： V1 2.9m污泥斗中污泥停留时间： T 0.88h 8浓缩池

24、总高度： h 5.08mh1 ：超高，一般采用 0.3mh3 ：缓冲层高度，一般采用 0.3-0.5m, 设计采用 0.3m9浓缩后处理的污水量：q 319.68m3/d，浓缩后污泥含水97% 10溢流堰：浓缩池溢流出水经过溢流堰进入储水槽， 然后汇入出水管排出。 出水槽流量q=0.0037m3/s,设出水槽宽0.2m,水深0.1m,那么水流速为0.185 m/s。溢流堰周长 C (D 2b)(12.4 2 0.2) 37.7m 11 溢流管：溢流水量0.0037 m3/s，设溢流管径DN100mm管内流速0.47m/s. 12刮泥装置：浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推

25、入泥斗。 13排泥管：剩余污泥量0.00092 m3/s,泥量很小，采用污泥管道最小管径 DN150m。间歇将污泥排入压滤机。3.9.5 、污泥脱水机房： 1 污泥产量：污泥浓缩后产量，产生含水量为 97%的干污泥加上初沉池 80 m3/d3380+80=160m /d=6.67 m /h2污泥脱水机:根据所需污泥处理量，选用 DY-2000型带式压滤机2台，工作1台，备用1台 选用流量较大的压滤机，不设贮泥柜，减少占地面积。DY-2000参数：处理能力8-12 m3/h ;带宽2000mm；冲洗水压?0.4Mpa；冲洗耗水?8;气压0.3-0.5Mpa ;电机功率2.2kW;泥饼含水率65-

26、75%;质量5600kg。3污泥饼体积：设泥饼含水率为75%3V = V。( C/C) = 160(1-97%(1-75%)=19.2m2污泥脱水机房高度5m LX B=10X 10m第四章污水处理厂高程布置4.1、污水处理构筑物高程布置：主要任务：确定各处理构筑物的标高，确定各处理构筑物之间连接管渠的 尺寸及标高，确定各处理构筑物的水面标高，从而能够使污水沿处理构筑物之 间顺畅流动。保证污水厂正常运行。、构筑物水头损失表2.1构筑物水头损失表构筑物名称水头损失m构筑物名称水头损失m格栅0.2+0.46调节池有效水深的一半1.67沉砂池0.2SBR也滗水深度2.45初沉池0.5消毒池0.3、管

27、渠水力计算表2.2污水管渠水力计算表管渠与构筑物名 称流 量L/S管渠设计参数水头损失DmmI0V mL沿程局部合计/S出水口至消毒池231.56001.50.82165.60.2480.136 :0.384 :消毒池至SBR也4638001.30.921160.1510.1620.313SBR池至调节池4638001.30.92900.1170.1590.276调节池至初沉池3438000.7140.68180.0130.0350.048 1初沉池至沉砂池3438000.7140.68300.0210.0350.056 :细格栅至泵房3438000.7140.68260.0190.035 0

28、.054污水管渠局部阻力损失按照阻力系数法和当量长度法计算:局部阻力包括流体在管路的进口、出口、弯头、阀门、扩大、缩小等局部位 置流过时产生的。进口： =0.5 ;出口： =1.0 ;管道分支：=1.5出水口至消毒池一一进口，出口，大圆角弯头Le=12.5m止回阀全开Le=45m 消毒池至SBF池一一进口，出口，大圆角弯头两个Le=25m，分支管道SBR也至调节池一一进口，出口，大圆角弯头Le=12.5m，闸阀全开Le=10m，分支管道调节池至初沉池一进口，出口初沉池至沉砂池一进口，出口细格栅至泵房进口，出口、构筑物及管渠水面标高计算本设计中，由于50年一遇最高水位为448m其水位较低，污水厂

29、出水能在 洪水位自流排出，故污水处理厂未设置终点泵站，。但考虑到土方平衡，建筑成 本，管线埋深等因素，出水口标高设定为 449m故可推算其他构筑物、管渠高 程。表2.3构筑物及管渠水面标高计算表序号管渠与构筑物名称水面上游 标咼m水面下游 标咼m构筑物水 面标咼m地面标高1出水口至消毒池449.384449450.02消毒池449.684449.384449.534450.03消毒池至SBR也449.997449.684450.04SBR池452.447449.997451.222450.05SBR池至调节池452.723452.447450.06调节池454.423452.723453.573450.07调节池至初沉池454.471454.423450.08初沉池454.971454.471454.721450.09初沉池至沉砂池455.027454.971450.010沉砂池455.227455.027455.127450.011细格栅455.687455.227450.012细格栅至泵房455.741455.687450.04.2、污泥处理构筑物高程布置:排泥流速一般大于1.5m/s,重力排泥管道水力坡度在10%20%0.001071.3以1.5m/s计算管径，d=334mm因此可取污泥管径300mm、污泥处理构