本科畢業設計2000t/d生活污水處理工程設計學 院 環境科學與工程 專 業 環境工程 年級班別 03級環境工程（1）班 學 號 3103000257 學生姓名 鐘志強 指導教師 張祥丹 2007年6月11日設計總說明隨著城市化速度的加快和生活水平的提高，城市生活污水的排放量也逐年增加。城市生活污水污染物含量主要是有機物，如淀粉、脂肪、蛋白質、纖維素、糖類、礦物油等，其中CODcr、BODs、TKN（凱氏氮）、TN、TP也較高。目前我國城市污水處理普遍采用活性污泥、氧化溝、SBR和AB法等。本設計為小區污水處理工程，具有排放量小，可生化性好，含有相當濃度的N和P，排放上具有間歇性和不穩定性等特點，故選擇SBR法處理工藝。SBR法工藝流程簡單、造價低，主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統，初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省，可根據水質、水量情況靈活運行，具有良好的脫氮除磷效果。而生活小區土地面積有限，景觀要求高。通過采用SBR法處理小區生活污水，處理效果好，COD、BOD、SS、TNP和NH3一N去除率分別達到88.75、87.50、86.10 、84.50和51.70 ，且都達到GB89781996中一級排放標準。本設計要求處理水量為2000m3/d。原水進水水質如下：BOD=200mg/L, COD=400mg/L, SS=200 mg/L, pH=6.58.5，NH3-N=40mg/L，磷酸鹽為5毫克/升。要求經過主要處理設備處理后，出水水質參數如下：BOD520mg/L ，SS60mg/L，COD90mg/L，pH69，NH3-N 10mg/l。關鍵詞：SBR,生活污水,水處理General Information of Design With the acceleration of the pace of urbanation and the improvement of the living standards, the urban sewage water emissions are increasing year by year. The main pollutants in city sewage is in organic matter, such as starch, fat, protein, cellulose, sugar, mineral oils, which CODcr, BOD, TKN (Kjeldahl nitrogen), TN, TP is also higher. Chinas urban sewage treatment widely used activated sludge, oxidation ditch, SBR and AB process. The design of the district sewage treatment works with small emissions, biodegradability, and contain significant concentrations of N and P, Emission is intermittent and stability characteristics, so choose SBR Process.Simple technological process and cost of construction are the features of SBRSequencing batch reactor is its main equipment，the equipment of return udge and primary settling tank is omittedIt has fl co mpact structure and flexibility of operation base on the basis of the amount of sewage and sewage qualityThe removal efficiency of nitrogen and phosphorus is very goodBut the land of habitat is finite，so we used applied to treat the domestic sewage of habitatThese results showed that high quality of effluent could be obtained by the means of SBR，and the removal efficiency of COD，BOD，SS，TNP and NH3N were 88.75 ，87.50 ，86.10 ，84.50 and 51.70 respectivelyThe effluent water quality meets GB89781996 I standardThis design requirements handling 2,000 m per day of water Influent raw water quality are as follows : BOD = 200 mg / L, COD = 400 mg / L, SS = 200 m g / L, pH = 6.5 8.5, NH3-N = 40 mg / l, Phosphate to 5 mg / l. Require major processing equipment after treatment, the effluent water quality parameters, as follows : BOD5 20 mg / L, SS 60 mg / L, COD 90 mg / L, pH = 6 9, NH3-N 10 mg / l. Keywords：SBR，domestic sewage，treatment of sewag目錄1 概述11.1設計依據11.2設計范疇11.3設計原則12 生活污水的工藝比較與選擇22.1生活污水處理工藝比較22.1.1常規活性污泥法22.1.2AO 工藝32.1.3氧化溝活性污泥法42.1.4序批式(SBR)活性污泥法42.1.5AB兩段式活性污泥法62.1.6曝氣生物濾池72.1.7生物接觸氧化法82.1.8水解酸化好氧法82.2工藝流程的選擇93 工藝設計及計算103.1 設計流量、水質與工藝流程103.1.1設計流量、水質103.1.2出水水質要求103.1.3工藝流程圖103.2 處理工藝流程說明113.2.1 格柵113.2.2調節池113.2.3SBR反應池113.2.4消毒池113.3 SBR池設計要點113.3.1 現行流行方法113.3.2SBR池的設計計算要點143.3.3 SBR設計主要參數153.4 設計計算部分173.4.1 格柵173.4.2 調節池183.4.3 SBR反應池193.4.4污泥濃縮池233.4.5 消毒池243.5 阻力計算及設備選擇253.5.1 污水泵選型253.5.2 污泥泵選型263.5.3 鼓風機選型273.5.4 濾壓機274 主要構筑物及設備一覽表284.1 構筑物一覽表284.2 主要機械設備一覽表285 工程投資概算295.1 設備費用295.2 土建工程305.3 工程總概算305.4 運行費用305.4.1 運行電費305.4.2 人工費用315.4.3 折舊提成315.4.4 檢修維護315.4.5 總運行費用315.4.6 單位運行費用31總結32參考文獻33致謝341 概述1.1 設計依據污水污水綜合排放標準 GB89781996地表水環境質量標準 GB38382002水污染物排放標準 GB442689廣東省水污染物排放限值標準室外給水設計規范 GB500132006室外排水設計規范 GB500142006城鎮污水廠附屬建筑和附屬設備設計標準 GJJ3189污水泵站設計規程 DBJ0823911.2 設計范疇廣州市某學校生活小區污水系統工程的處理方案，包括工藝流程、構筑物設計計算過程和成本估算等。1.3 設計原則1.設計方案嚴格執行有關方面環境保護和工程建設的規定，由于該生活小區位于廣州市內，污水處理后必須保證出水各項指標達到國家標準污水綜合排放標準（GB8978-1996）一級標準和地方污水排放要求。2.采用經濟合理的處理工藝，保證處理效果，并節省投資和運行管理費用。3.設備選型兼顧通用性和先進性，處理穩定可靠、效率高、管理方便，維修、維護工作量少，價格適中。4.工作設計完成后，力爭達到社會效益、經濟效益和環境效益的統一。2 生活污水的工藝比較與選擇2.1 生活污水處理工藝比較生活污水與其他污水相比，具有可生化性好，含有相當濃度的N和P，排放上具有間歇性和不穩定性等特點。其成份復雜，主要由一些無毒有機物，如糖類、淀粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等組成。其中含氮、磷、較高。此外，還伴有各種洗滌劑，這是另一類污染源，它們對人體有一定危害。在污水中還含有相當數量的微生物，其中一些病源體，如病菌、病毒、寄生蟲等，都對人的健康有較大危害。如不經處理，任其排放，會使天然水體受到污染，尤其在高溫的夏天水質惡化，變黑、變臭。嚴重影響城區環境。廢水中細菌的傳播還直接影響人們的身體健康。處理好小區生活污水，既可以減少對城市的污染，又可以把部分水處理成達標無害的水進行回用，使有限的水資源得到充分的利用。目前，生活小區的污水處理有很多方法，各種方法也各有所長。下面對一些常用的城市污水處理工藝作一些簡單介紹。2.1.1 常規活性污泥法1. 工藝介紹常規活性污泥法是污水處理中最早的生物處理技術形式。活性污泥法是使具有凈化功能的絮凝狀的微生物增殖體，根據需要在生物反應體系內不斷地循環，而且通過人為的控制，使反應器內的底物（污水中BOD表示的物質）和微生物的比率經常保持一定的水平，并在溶解氧存在的條件下，使底物和不同種群微生物所形成的絮凝體(即一般稱之為活性污泥）充分接觸，并進行好氧微生物代謝和有機物分解的污水生物處理方法。2. 適用范圍活性污泥法曾經是對城市污水最有效的生物處理方法，該技術在世界范圍內研究及應用已有九十年的歷史。但是它對氮、磷等營養物質的去除效果不是很理想，我省近二十年來建設的城市污水處理廠，普遍采用的是常規活性污泥法，一般情況下,其處理效率為：COD75、BOD585、SS85，對于城市污水可達到國家規定的二級排放標準（GB18918 2002）。運行穩定，最適合于20萬噸/天以上的大型城市污水處理廠。3. 常規活性污泥法工程實例：項目天津紀莊子污水長概況投產日期1984規模（萬噸/天）26投資（萬元）8879主要設計參數曝氣池（BOD污泥負荷，kg/kgd）0.225二沉池8451984年1992年平均去除率BOD88.5%COD80%SS85%TN24%TP37%2.1.2 AO 工藝1. 工藝介紹AO工藝即厭氧缺氧好氧工藝。它把除磷、脫氮和降解有機物三個生化過程巧妙的結合起來。但工藝控制條件比較復雜。AO法的工藝流程見圖: 硝化混合液回流 出水進水 進水泵房 沉砂池 初沉池 厭氧池 缺氧池 好氧池 沉淀池 消毒池 回流污泥(r) 回流泵房 剩余污泥 加藥污泥濃縮污泥脫水污泥消化 泥餅運出 沼氣利用圖2.1 A/O生物脫氮除碘基本處理工藝流程示意2. AO法工程實例項目泰安污水處理廠概況投產日期1992規模（萬噸/天）5主要設計參數厭氧區t0.76h缺氧區t2.37h好氧區t3.02h1984年1992年平均去除率BOD93.9%COD90.8%SS91.3%TN48.3%TP52.1%2.1.3 氧化溝活性污泥法1. 工藝介紹氧化溝是活性污泥法的改進處理形式之一，其曝氣池呈封閉的溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環流動，因而氧化溝又名“連續循環曝氣池”。氧化溝構造簡單，運行管理方便且處理效果穩定。隨著對氧化溝污水處理技術的不斷改進，氧化溝的脫氮功能得到增強，在一定條件下，也可以獲得較好的生物除磷效果。氧化溝也具有工藝流程簡單的優點。一般可不設初次沉淀池和污泥消化池。懸浮狀有機物可在氧化溝內基本得到好氧穩定，這比設初沉池及單獨處理初沉污泥要簡便經濟。2. 適用范圍氧化溝工藝流程簡單，運行管理方便，出水水質好，處理過程穩定可靠，不僅能去除污水中的有機物，而且兼有生物脫氮除磷功能。因此，氧化溝工藝適用范圍廣，不僅適用于要求處理程度高的污水處理廠，也可用于處理程度不太高的二級污水處理廠。 2.1.4 序批式(SBR)活性污泥法1. 工藝介紹SBR（ Sequence Batch Reactor）工藝在同一反應池中，完成進水、反應、沉淀、潷水、排泥等工序，與其他處理工藝相比，SBR工藝污水處理構筑物少，處理工藝流程大大簡化。SBR工藝早在1914年即已開發，但由于當時人工管理繁瑣，自動控制手段落后，使其難以推廣應用。近年由于微機在自控方面的廣泛應用，同時也由于開發了在線溶解氧測定儀、水位計等精度高并且對過程控制比較經濟的水質檢測儀表，污水處理廠的運行管理逐漸實現了自動化， SBR工藝以其獨特優勢引起廣泛注意，近年來得以迅速推廣，成為目前世界上污水處理技術中的熱門工藝。2. SBR工藝的主要特點優點：（1） 構筑物少且簡單，設備少，可靠性高，當采用潛水曝氣設備時，運行噪聲最低；（2） 占地省，基建及運行費低； （3） 沉淀效果好，有機物去除率高；可除磷脫氮，運行管理簡單，前面設選擇器可以有效防止污泥膨脹；（4） 自動化運行，工作人員少； （5） 運行可調，對水質、水量沖擊負荷適應性強；（6） 一般采用低負荷運行，產泥少，污泥好氧穩定，不需消化直接脫水。缺點：（1） 對自控要求高；（2） 設備裝置利用率較低。3. 適用范圍由于工藝利用自動控制及配備相應的硬件設備和儀器儀表系統，通常適用于中小規模的城市污水處理工程，也適用于進水水質波動較大，而出水水質要求嚴格的情況，對同時要求脫氮除磷的污水處理也較適合。就近期的技術條件，SBR系統更適合以下情況： （1） 中小城鎮污水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 （2） 需要較高出水水質的地方，如風景游覽區、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養化。 （3） 水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設施，便于水的回收利用。 （4） 用地緊張的地方。 （5） 對已建連續流污水處理廠的改造等。 （6） 非常適合處理小水量，間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治理。表2.1 SBR主要工藝類型比較表工藝名稱反應池分格進水方式是否回流適用規模工程實例傳統SBR單池，不分格間歇交替進水無小型全國幾百座小型污水廠ICEAS有中格墻分成預反應區和主反應區連續進水需要回流大、中型昆明第三污水廠DAT-IAT中隔墻分為DAT池及IAT池連續進水回流比200-300%大、中型天津開發區污水廠 撫順三寶屯污水廠CAST分為選擇區和主反應區間歇交替進水回流比20-35%中、小型鎮江新區污水廠UNITANK用隔墻分為三池間歇交替進水無中、小型上海石洞口污水處理廠MSBR連續進水圖2.2 SBR法反應池2.1.5 AB兩段式活性污泥法1. 工藝介紹AB兩段活性污泥法處理工藝是把常規的活性污泥法分成兩個系統，即A段與B段。A段在相當高的污泥負荷下運行，Fs2kgBOD5/（kgMLSS d）， B段污泥負荷較低 Fs0.3 kgBOD5/（kgMLSS d）。在A段及B段后面，通過中間沉淀池及二次沉淀池，污泥各自回流，其流程如圖6-3所示。AB法通常不設初次沉淀池。2. 適用范圍AB法是屬于活性污泥法的一種改進方法，故凡采用活性污泥法處理城市污水、工業廢水，均可采用此方法，也可在現有的常規一段法基礎上改用AB法。此外，AB法還特別適用于下列情況：（1）對處理復雜的和變化較大的污水水質，具有較大的適應能力。（2）可大幅度地去除污水中難降解物質，用于處理復雜的工業廢水可作為預先單獨處理的一種方法，處理后再納入城市污水廠。（3）與一級活性污泥法相比，具有更高處理效率和更好的過程穩定性。（4）工藝過程中產生較多的含有機物高的生物污泥，可進行中溫消化，回收能量，節約能源。 （5）可先建A段工藝，后建B段工藝，便于分期建設。2.1.6 曝氣生物濾池曝氣生物濾池是20世紀80年代末在歐美發展起來的一種新型的污水處理技術，該技術己被證明是一種高效能、低成本和體積小的污水處理系統。工藝介紹曝氣生物濾池起源于20世紀初，在80年代才逐漸廣泛應用，并有了統一的名稱。在最近幾年，曝氣生物濾池技術又有了長足的進步。同時，該工藝技術在我國的中水處理、生活污水處理和工業廢水處理也不斷地得到應用。該技術在國外飛速發展并被廣泛應用是有其背景的。首先，在20世紀80年代末，歐洲出臺了更嚴格的出水排放標準，要求處理出水達到脫氮除磷的要求，而常規二級生化處理要達到該目標是困難的。由于環境標準日益嚴格，而污水處理工藝的去除率對于某種技術而言又是相對保持在一個特定的水平上，這勢必造成一種矛盾，而解決的唯一辦法是對技術進行革新。此外，污水處理設施被建在離城區越來越近的地方可利用的土地是很有限的。這樣，處理設施必須能達到處理要求，系統必須緊湊，另外還要避免氣味和噪音的產生，這些目標及市場需求刺激了污水處理技術的進步，鼓勵一些新型的類似生物曝氣固定膜系統技術的發展。而曝氣生物濾池是有代表性的一種，其應用范圍之廣泛足以說明該技術的優點與特色。適用范圍任何一種技術由于其技術特點都有它的最佳適用范圍，曝氣生物濾池也不例外。曝氣生物濾池的主要特點有以下幾個方面。（1）占地較小；（2）處理效果好 ；（3）處理效果穩定 在實際應用中，曝氣生物濾池是否是最優的選擇，還要在占地、處理效果、建設投資和運行費用等諸多方面進行綜合比較，經科學的評價后選擇最佳的工藝路線。2.1.7 生物接觸氧化法1. 工藝介紹生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代，已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池，填料的材質是砂石、竹木制品和金屬制品，主要用于處理低濃度、低有機負荷的污水，它克服了活性污泥法在處理此類污水時，因污泥流失而不能維持正常運行的缺點，并取得了較好的效果。進入70年代，隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現，使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬，它不僅可用于處理生活污水，而且可用于處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水，與其他生物處理方法相比，展現出了優越性。我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究，第一座生產性試驗裝置用于處理城市污水，在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優于活性污泥法。隨后十余年的大量實踐，對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前，生物接觸氧化技術已經廣泛應用于處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。2. 適用范圍 生物接觸氧化工藝能大大地提高單位生物池容積中的生物量，另外，在生物膜上能生存世代時間較長的微生物（如硝化細菌），因而能提高處理效果。 在一些原有生物反應池不能滿足處理要求，為了減少處理構筑物投資，可以向曝氣池中投加填料，增加處理效果，在不增加土建投資的情況下，提高處理能力。 所以，這種工藝對于城市發展迅速，污水處理量超過原有的設計能力，而資金有困難的城市，進行處理能力的提高，很有益處。2.1.8 水解酸化好氧法 1. 工藝簡介水解酸化一好氧活性污泥工藝是國內自主開發的城市污水處理新工藝。該工藝是在傳統的活性污泥法基礎上，用水解池取代了傳統的初沉池，形成了水解（酸化）一好氧活性污泥工藝。工藝中的水解池是一種新型的厭氧反應器，它是在污水厭氧處理技術研究的基礎上，采用較短的水力停留時間，從而省去了厭氧反應中時間長、控制條件要求高的甲烷發酵階段，而利用水解、產酸菌可以迅速降解水中有機物的特點，形成以水解產酸菌為主的厭氧上流式污泥床。由于水解池集生物降解、物理沉降和吸附為一體，在與初沉池停留時間相近的情況下，有機物去除效果顯著高于初沉池。并且能將污水中的難降解的大分子有機物轉化為小分子有機物，提高了污水的可生物降解性，使得后續的好氧處理所需的停留時間縮短，能耗降低。與此同時，部分懸浮固體物質（包括進水懸浮物和后續好氧處理中的剩余污泥）被水解為可溶性物質，降低了污泥產量，并使污泥得到處理，從而取消了傳統工藝中的污泥消化池，實現了污水和污泥的一次性處理。 2. 適用范圍由于水解（酸化）一好氧工藝與傳統好氧生物處理工藝相比較，具有能耗低、停留時間短和污泥產量少的特點，特別是水解池具有改善污水可生化性的特點，使得本工藝不僅適用于易于生物降解的城市污水，同時更加適用于含有大量工業廢水的不易生物降解的城市污水。由于水解一好氧生物處理工藝中的關鍵技術為水解池，其后續好氧可以根據不同的需要采用不同的工藝，如SBR、氧化溝、氧化塘、土地處理等，這就更加擴大了水解一好氧工藝的適用范圍。2.2 工藝流程的選擇工藝流程的選擇遵循以下幾個原則：1、 由于地處廣州市區，所以應選擇占地面積小的工藝流程，從而減少污水廠的投資。2、 由于污水的水量、水質變化大，所以應該選擇一個對該特點廢水能比較穩定運行的流程。3、 選擇工藝上盡量選擇簡單，容易管理和維護的工藝流程。4、 采用的機械設備盡量的少，使運行簡單。5、 處理投資省，運行成本低。根據上述的工藝特點比較與設計的水質特點，遵從上述原則，同時鑒于居民小區污水排放量小，可生化性好，含有相當濃度的N和P，排放上具有間歇性和不穩定性等特點，本設計選擇SBR法處理工藝。3 工藝設計及計算3.1 設計流量、水質與工藝流程3.1.1設計流量、水質1、設計流量：2000（t/d）2、進水水質：COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）磷酸鹽（mg/L）pH4002002004056.58.53.1.2出水水質要求COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）pH902060 10693.1.3 工藝流程圖格柵提升泵進水消毒池排放圖3.1 SBR處理工藝流程圖SBR反應池調節池鼓風機房污泥泵污泥濃縮池污泥脫水間3.2 處理工藝流程說明3.2.1 格柵污水中含有大量的粗大雜物，嚴重影響了后續處理。設置格柵可以將這些雜物與廢水分離，防止堵塞水泵和管道。格柵由一組相平行排列的金屬柵條和誆架組成，傾斜置于廢水流經的渠內，以攔截污水中粗大的懸浮物質，保證后續處理設施能正常運行。3.2.2 調節池由于小區生活污水水質、水量的波動較大，這種波動對污水處理設施的正常運行和管理不利，嚴重影響處理效率。所以在進行污水處理前設置調節池，均化水質和調節水量，以使后續處理系統能在良好的環境下運行。3.2.3 SBR反應池SBR池內預先培養馴化一定量的活性污泥微生物（活性污泥），當廢水進入反應器與活性污泥混合接觸并有氧存在時，微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝，將有機污染物轉化為CO2和水等無機物，同時微生物細胞繁殖，最后將微生物細胞物質（活性污泥）與水沉淀分離，廢水得到處理。3.2.4 消毒池由于生活污水里含有有害細菌和病毒，所以出水前得經過加氯消毒處理。使出水達到細菌學指標。減少對人體的危害。3.3 SBR池設計要點3.3.1 現行流行方法1、負荷法該法與連續式曝氣池容的設計相仿。已知SBR反應池的容積負荷或污泥負荷、進水量及進水中BOD5濃度，即可由下式迅速求得SBR池容：1）容積負荷法V=nQ0C0Nv (1)Vmin=SVIMLSS106V2）污泥負荷法 Vmin=nQ0C0SVINs (2) V=Vmin+Q02、 曝氣時間內負荷法鑒于SBR法屬間歇曝氣，一個周期內有效曝氣時間為ta，則一日內總曝氣 時間為nta，以此建立如下計算式：1）容積負荷法 V=nQ0C0tcNvta (3)2）污泥負荷法 V=24QC0ntaMLSSNS (4)3、動力學設計法 由于SBR的運行操作方式不同，其有效容積的計算也不盡相同。根據動力學原理演算(過程略)，SBR反應池容計算公式可分為下列三種情況：限制曝氣 V=NQ(C-Ce)tfMLSSNsta (5)非限制曝氣V=nQ(C-Ce)tfMLSSNs(ta+tf) (6)半限制曝氣V=nQ(C0-Ce)tfLSSNs(ta+tf-t0) (7)4、 總污泥量綜合設計法該法是以提供SBR反應池一定的活性污泥量為前提，并滿足適合的SVI條件，保證在沉降階段歷時和排水階段歷時內的沉降距離和沉淀面積，據此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的體積，然后根據最大周期進水量求算貯水容積，兩者之和即為所求SBR池容。并由此驗算曝氣時間內的活性污泥濃度及最低水深下的污泥濃度，以判別計算結果的合理性。其計算公式為：TS=naQ0(C0-Cr)tTS (8)Vmin=AHminTSSVI10-3 (9)Hmin=Hmax-H (10)V=Vmin+V (11)式中TS單個SBR池內干污泥總量，kg tTS總污泥齡，d ASBR池幾何平面積，m2 Hmax、Hmin分別為曝氣時最高水位和沉淀終了時最低水位，m H最高水位與最低水位差，m Cr出水BOD5濃度與出水懸浮物濃度中溶解性BOD5濃度之差。其值為： Cr=Ce-ZCse1.42(1-ek1t) (12)式中 Cse出水中懸浮物濃度，kg/m3 k1耗氧速率，d-1 tBOD實驗時間，d Z活性污泥中異養菌所占比例，其值為： Z=B-（B2-8.33s1.072(15-T)）0.5 (13) B=0.555+4.167(1+TS0/BOD5)Ns1.072(15-T) (14) Ns=1/atTS (15)式中 a產泥系數，即單位BOD5所產生的剩余污泥量，kgMLSS/kgBOD5，其值為： a=0.6(TS0/BOD5+1)-0.60.0721.072(T-15)1/tTS+0.081.072(T-15) (16)式中TS、BOD5分別為進水中懸浮固體濃度及BOD 5濃度，kg/m3 T污水水溫，由式(9)計算之Vmin系為同時滿足活性污泥沉降幾何面積以及既定沉淀歷時條件下的沉降距離，此值將大于現行方法中所推算的Vmin。必須指出的是，實際的污泥沉降距離應考慮排水歷時內的沉降作用，該作用距離稱之為保護高度Hb。同時，SBR池內混合液從完全動態混合變為靜止沉淀的初始510min內污泥 仍處于紊動狀態，之后才逐漸變為壓縮沉降直至排水歷時結束。它們之間的關系可由下式表示：vs(ts+td-10/60)=H+Hb (17)vs=650/MLSSmaxSVI (18)由式(18)代入式(17)并作相應變換改寫為：650AHmaxTSSVI(ts+td-10/60)=/+Hb (19)式中 vs污泥沉降速度，m/h MLSSmax當水深為Hmax時的MLSS，kg/m3 ts、td分別為污泥沉淀歷時和排水歷時，h式(19)中SVI、Hb、ts、td均可據經驗假定，Ts、V均為已知，Hmax可依據鼓風機風壓或曝氣機有效水深設置，A為可求，同時求得H，使其在許可的排水變幅范圍內保證允許的保護高度。因而，由式(10)、(11)可分別求得Hmin、Vmin和反應池容。3.3.2 SBR池的設計計算要點1、 運行周期（T）的確定 SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間（tf）應有一個最優值。如上所述，充水時間應根據具體的水質及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應適當取長一些；當采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當取短一些。充水時間（tf）一般取14。反應時間（tR）是確定SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數，其數值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理廢水，反應時間可以取短一些，反之對含有難降解物質或有毒物質的廢水，反應時間可適當取長一些。一般在28h。沉淀排水時間（tS+D）一般按24h設計。閑置時間（tE）一般按2h設計。一個周期所需時間tCtftRtStD + tE，周期數 n24tC 2、反應池容積的計算 假設每個系列的污水量為q，則在每個周期進入各反應池的污水量為q/nN。各反應池的容積為： V:各反應池的容量 1/m：排出比 n：周期數（周期/d） N:每一系列的反應池數量 Q：每一系列的污水進水量（設計最大日污水量）（m3/d） 3、曝氣系統 序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時間內能供給的需氧量，在設計中，高負荷運行時每單位進水BOD為0.51.5kgO2/kgBOD，低負荷運行時為1.52.5kgO2/kgBOD。 在序批式活性污泥法中，由于在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免堵塞。 4、排水系統 上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內，活性污泥不發生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。 為預防上清液排出裝置的故障，應設置事故用排水裝置。 在上清液排出裝置中，應設有防浮渣流出的機構。 序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征： 應能既不擾動沉淀的污泥，又不會使污泥上浮，按規定的流量排出上清液。（定量排水） 為獲得分離后清澄的處理水，集水機構應盡量靠近水面，并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。（追隨水位的性能） 排水及停止排水的動作應平穩進行，動作準確，持久可靠。（可靠性） 排水裝置的結構形式，根據升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。 5、排泥設備 設計污泥干固體量=設計污水量設計進水SS濃度污泥產率1000 ，在高負荷運行（0.10.4 kgBOD/kgSSd）時污泥產量以每流入1 kgSS產生1 kg計算，在低負荷運行（0.030.1 kgBOD/kgSSd）時以每流入1 kgSS產生0.75 kg計算。 在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得23%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應采用不易堵塞的泵型。3.3.3 SBR設計主要參數序批式活性污泥法的設計參數，必須考慮處理廠的地域特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質指標等）適當的確定。 用于設施設計的設計參數應以下值為準： 項 目 參 數 BOD-SS負荷(kgBOD/kgSSd) 0.030.4 MLSS(mg/l) 15005000 排出比(1/m) 1/21/6 安全高度(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50cm以上 序批式活性污泥法是一種根據有機負荷的不同而從低負荷（相當于氧化溝法）到高負荷（相當于標準活性污泥法）的范圍內都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷，由于將曝氣時間作為反應時間來考慮，定義公式如下： QS：污水進水量（m3/d） CS：進水的平均BOD5(mg/L) X：曝氣池內混合液平均MLSS濃度(mg/L) V：曝氣池容積 e：曝氣時間比 e=nTA/24 n:周期數 TA:一個周期的曝氣時間 序批式活性污泥法的負荷條件是根據每個周期內，反應池容積對污水進水量之比和每日的周期數來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調節有機物負荷。進一步說，由于曝氣時間容易調節，故通過改變曝氣時間，也可調節有機物負荷。 在脫氮和脫硫為對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數、每日曝氣時間等進行研究。 在用地面積受限制的設施中，適宜于高負荷運行，進水流量小負荷變化大的小規模設施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。 3.4 設計計算部分日處理2000噸生活廢水主要設備計算水量Q2000t/d83.3 m/h0.023 m/s日變化系數Kz取1.3Qmax=KzQ=1.32000 m/d=2600m/d=108.3m/h=0.03m/s3.4.1 格柵主要用于攔截污水中粗大的懸浮物及雜質，并保證后續處理設施能正常運行。格柵設計如下：1、柵條的間隙數(n)設柵前水深為h=0.3m，過柵流速為0.6m/s，柵條間隙寬度b=0.016m，格柵傾角為60。n=9.7=10（條）2、柵槽寬度（B）設柵條S=0.01m，B=S(n1)bn=0.01（101）0.016100.25m，3、進水渠道漸寬部分的長度（l1）設進水渠道B1=0.2m，其漸寬部分展開角度20l1=4、柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（l2）l2=l1/2=0.14/2=0.07m 5、通過格柵的水頭損失（h2），設格柵斷面為銳邊矩形斷面。h2=0.062m6、柵后槽總高度（H）設柵前超高渠道超高為h1=0.3m，H=hh1h2=0.30.3+0.0620.662m7、柵槽總長度（L） L=l1+l2+0.5+1.0+=0.14+0.07+0.5+1.0+(0.3+0.3)/tg60=2.056m 8、每日柵渣量（W） 柵條間隙b0.016m情況下，W1為0.050.1 m3/10m，取0.07m3/10m，WW1：柵渣量（m3/10m污水），柵條間隙為1625mm時，W10.050.10，柵條間隙為3050mm時，W10.030.01。3.4.2 調節池為了使管道和處理構筑物正常工作，高峰流量或濃度變化和影響，所以設置調節池，達到勻質和勻量的要求。1、停留時間(HRT) 取HRT3h。2、調節池容積(V)V=QmaxHRT=108.33=325m3、調節池水深(h)取h=5m,超高0.3m 4、調節池總面積(A) A=V/H=325/5=65m5、計算池長(L)和池寬(B)取L=10m，又LB=72m2，得B=6.5m。3.4.3 SBR反應池1、 設計參數：BODSS負荷（Ls）：0.20 kgBOD/（kgMLSSd）排水比：1/m1/2.5MLSS（X）:2500 mg/L安全高度0.5m反應器個數（N）：2個有效水深：H5m2、 反應池運行周期各工序時間計算31) 曝氣時間（TA ）： TA=取4h.2) 沉淀時間（Ts）： 水溫t10C時，初期沉降速度Vmax = 1.24m/h水溫t20C時，初期沉降速度Vmax = 2.48m/hTs3) 運行周期：取進水時間2h，排水時間=2h，閑置時間=2h則SBR工藝運行周期T+ TA + Ts + +2+4+2+2+212h3、 周期數n：n24/T24/122（個）4、 反應器容積VV=1250 m反應器所占面積S=V/H=1250/5=250m反應池的形式為完全混合型，反應池十分緊湊，占地很少。形狀以矩形為準，池寬與池長之比大約為1：11：2，所以池的尺寸為：2012.5根據實測資料知，高峰流量時安全容積為時最大流量乘以4小時3，即433.3m則峰值水平為所以池高取H=6m反應池尺寸為：2012.565、 SBR反應池運行時間與水位控制 5m水深中，換水水深為1.8m，存泥水深2.0m，保護水深1.2m。進水開始與結束由水位控制，曝氣開始由水位和時間控制，曝氣結束由時間控制，沉淀開始與結束由時間控制，排水開始由時間控制，排水結束由水位控制。26、 排水口高度和排水管管徑1) 排水口高度為保證每次排水V=（2000/24）2166.7 m3的水量及時排出，以及排水裝置運行的需要，排水口應在反應池最低水位以下約0.50.7m，設計排水口在最高水位以下2.5m.,設計池內底埋深1.0m，則排水口相對地坪標高為1.5m，最低水位相對地面標高為2.2m。22) 排水管管徑每池設潷水器一套，出水口兩個，排水管一根；固定設于SBR墻上，排水