sbr反应器设计计算
SBR 反应器的设计计算
一、 设计说明
经UASB 处理后的废水，COD 含量仍然很高，要达到排放标准,必须进一步处 理，即采用好氧处理。SBR 结构简单，运行控制灵活，本设计采用 4个SBR 反应 池，每个池子的运行周期为6h
二、 设计参数 (一) 参数选取
(1) 污泥负荷率
Ns 取值为 0.13kgBOD5/(kgMLSS?d) (2) 污泥浓度
和 污泥浓度采用
(3) 反应周期 SBR 周期采用 设计水质见下表2.3： 表2.3 SBR
反应器进出水水质指
三、设计计算 (一)反应池有效容积
V i =
式中:
SVI
4000 mgMLSS/L,SVI 取 100 T=6h,反应器一天内周期数n=24/6=4 (4) 周期内时间分配 反应池数N=4
进水时间：
反应时间： 静沉时间： 排水时间： (5) 周期进水量 Q0= =156.25m 3/s
(二) 设计水量水质
设计水量为：Q=2500m 3
/d=104m 3
/h=0.029m 3
/s
T/N=6/4=1.5h 3.0h 1.0h
0.5h
-
V 1 = 280.45 m 3
二) 反应池最小水量
3
V min =V 1-Q 0=280.45-156.25=124.2m 3
三) 反应池中污泥体积
Vx=SVI ? MLSS V i /106=100X 4000X 280.45/10 =112.18 m 3 V min >Vx, 合格
四) 校核周期进水量
周期进水量应满足下式：
Qv(1-SVI ? MLSS /106
) ? V
6
=(1- 100 X 4000 /10 6) X 280.45
3
=176.46m 3
而 Q 0=156.25m 3
<176.46m 3
故符合设计要求
五) 确定单座反应池的尺寸
SBR 有效水深取5.0m,超高0.5m,则SBR 总高为5.5m, SBR 的面积为 280.45/5=56.09m 2
设SBR 的长：宽=2: 1
则SBR 的池宽为：5.5m ;池长为：11.0m.
SBR 反应池的最低水位为：1.97m SBR 反应池污泥高度为：1.24m
1.97-1.24=0.73m
可见，SBR 最低水位与污泥位之间的距离为 0.8m,大于0.5m 的缓冲层高度 符合设计要求。
六) 鼓风曝气系统
(1) 确定需氧量 O 2
由公式：Q=a ' Q(S-S e )+b / XvV 式中：
微生物对有机污染物氧化分解
过程的需氧率， kg
污水设计流量， m 3
/d
进水BOD 含量,mg/l 出水BOD 含量,mg/l
微生物通过内源代谢的自身氧化
Q 0 S 0
Ns
反应器一天内周期数 周期进水量 ,m 3
/s 进水BOD 含
量,mg/l 污泥浓度 ,mgMLSS/L
- 污泥负荷率
Q
S S b
过程的需氧率，kg 单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(MLVSS 量,kg/m3
Xv
取a" =0.5, b / =0.15 ;出水S e =111mg/L;
3
Xv=f X X =0.75 X 3000=2250mg/L =2.25kg/m ;
3
V=4 =4X 298.08=1192.32m3
代入数据可得：
O 2=0.5 X 2500X (700-28)/1000+0.15 X 2.25 X 1192.08
=1242.3kg O2/d
供氧速率为：
R= O 2/24
=1242.3/24=51.8 kg O 2/h
(2)供气量的计算
采用SX-1 型曝气器，曝气口安装在距池底0.3m 高处，淹没深度为4.7m,计
算温度取25C。
该曝气器的性能参数为：
Ea=8%, Ep=2 kgO2/kWh；
服务面积1-3m2；
供氧能力20-25m3/h ?个；
查表知氧在水中饱和容解度为：
C s(20) =9.17mg/L, C s(25)=8.38mg/L
扩散器出口处绝对压力为：
3
= +9.8 X 10 X H
53
=1.013 X 1 05+9.8 X 103X 4.7
=1.47 X 105pa
空气离开反应池时氧的百分比为：
= =19.65%
反应池中容解氧的饱和度为：
C sb(25) = C s(25)
=8.38
=10.0mg/L
C sb(20) = C s(20)
=9.17
=10.9mg/L
取a =0.85, p =0.95,C=2, p =1,20 C时，脱氧清水的充氧量为：
R0=
=43.8 kg O 2/h 供气量为：Gs= R0/0.3Ea
3
=1826n 3/h
=30.43n3/nin
(3)布气系统的计算反应池的平面面积为：
5.5 *1.0 >4=242m2
每个扩散器的服务面积取1.4m2,则需242/1.4=170个。取170个扩散器，每个池子需50 个。
布气系统设计如下图2.5：
(4)空气管路系统计算
按SBR 的平面图，布置空气管道，在相邻的两个SBR 池的隔墙上设一根干管，共两根干管，在每根干管上设5 对配气竖管，共10条配气竖管。
则每根配气竖管的供气量为：
本设计每个SBR池内有50个空气扩散器
则每个空气扩散器的配气量为：
选择一条从鼓风机房开始的最远最长管路作为计算管路，在空气流量变化处设计算节点。
空气管道内的空气流速的选定为：
干支管为10?15m/s；
通向空气扩散器的竖管、小支管为4?5m/s；空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按《排水工程》下册附录2 加以确定。
空气管路的局部阻力损失，根据配件类型按下式
式中： ------- 管道的当量长度，m
D ------ 管径，m
K ------ 长度换算系数，按管件类型不同确定
折算成当量长度损失，并计算出管道的计算长度(m),
空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径D(mm)空气量n3/min，计算温度C和曝气池水深，查《排水工程》下册附录三求得，得空
气管道系统的总压力损失为：
=96.21 X 9.8
=0.943 kpa
空气扩散器的压力损失为5.0kpa ，则总压力损失为：
0.943 + 5.0 = 5.943 kpa
为安全起，设计取值为9.8kpa
33
则空压机所需压力p=(5-0.3) X9.8X103+9.8X103 =56 kpa
又Gs=37.64m3/min
由此条件可选择罗茨RME-2C型鼓风机
转速1170r/min ，配套电机功率为75kw
七)污泥产量计算
选取a=0.6,b=0.075, 则污泥产量为：
△x=aQSr-bVXv
=0.6 X 2500X (200-40)/1000-0.075 X1192.08X2.25
=38.84kgMLVSS/d
结论