SBR设计计算说明书

1. 设计水质

1.1 进水水质

参照国内类似城市污水水质，并结合当地经济发展水平，确定污水厂的进水水质如表1所示。

表1 污水厂进水水质指标单位：mg/L 指标COD cr BOD5SS NH3-N TP TN pH 进水500 300 360 35 3 40 6～9

1.2 出水水质

出水水质要求满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB8978-2002）一级A准，其水质如表2所示。

表2 污水厂出水水质指标单位：mg/L

指标COD cr BOD5SS NH3-N TP TN pH 出水50 10 10 5 0.5 15 6～9

1.3 设计水温

设计最低水温T1=8℃，平均水温T2=20℃，最高水温T3=25℃。

2. SBR（脱氮除磷）主要设计参数

表3 SBR脱氮除磷工艺的主要设计参数

3. 设计计算

（1）反应时间T R ：

0241000R S m T LsX

=

式中：T R —— 反应时间，h ；

m ——充水比，取0.30；

So —— 反应池进水五日生化需氧量，mg/L ，300 mg/L ；

L S —— 反应池的五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD 5/（kgMLSS·d ），取0.12kgBOD 5/（kgMLSS·d ）；

X —— 反应池内混合液悬浮固体（MLSS ）平均浓度，kgMLSS/m 3取4.0kgMLSS/m 3。

h 5.4h 0

.412.010003

.030024X L 1000m S 24T s 0R =⨯⨯⨯⨯==

取反应时间T R 为4h 。 （2）沉淀时间T S ：

当污泥界面沉降速度为 7.14max X t 104.7u -⨯=(MLSS 在3000mg/L 及以下) 当污泥界面沉降速度为 26.14max X 106.4u -⨯=(MLSS 在3000mg/L 以上)

h /m 57.13500106.4u 26.14max =⨯⨯=-

设反应池的有效水深h 取5.0m ，缓冲层高度ε取0.5m 。 因此必要沉淀时间为：

h 38.1h 57

.15

.0)0.31(5u m 1H t max s =+⨯=ε+⨯=）（ 取沉淀时间T S 为：1 h 。

（3）运行周期T ：设排水时间T D 为1h ，反应池数N=4， 则一个周期所需要的时间为：Tc ≥ T R +T S +T D =（4+1+1）h=6h 所以每天的周期数为：n=24/8=3 进水时间为：h 24/8N /T T C F === （4）反应池容积

SBR 反应池容积，可按下式计算：

R

XLsT 1000S Q 24V '=

式中：V —— 反应池有效容积，m 3；

Q’—— 每个周期进水量，m 3，每个周期进水量为

)h /m (7.34)d /m (8333

2500

Q 33===

； So —— 反应池进水五日生化需氧量，mg/L ，300 mg/L ；

L S —— 反应池的五日生化需氧量污泥负荷，kgBOD 5/（kgMLSS·d ），取0.12kgBOD 5/（kgMLSS·d ）；

X —— 反应池内混合液悬浮固体（MLSS ）平均浓度，kgMLSS/m 3取4.0kgMLSS/m 3；

T R —— 每个周期反应时间，h 。

)m 31004

12.00.41000300

83324XLsT 1000S Q 24V 3R 0（≈⨯⨯⨯⨯⨯='=

设计SBR 池2座，单座池体容积为1550m 3，池体有效水深为5.5m ，则表面积S 1=1550/5.5≈282m 2，SBR 单池长度20m ，宽14m 。每座SBR 池分为两格。

（5）校核总氮负荷：

）（d .kgMLSS /kgTN 016.04

31000.4100040

83324XV T 1000S Q 24L R 10N =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=

<0.06 kgTN/(kgMLSS.d)，符合要求。 （6） 校核总停留时间h 8.29104

3100

Q nV HRT ===，符合要求HRT 在20h~30h 之间。

（7）两座SBR 池运行时间

表4 四格SBR 池运行时间

（8）剩余污泥量

根据《室外排水设计规范》要求可按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性悬浮物进行计算：

)SS SS (fQ V K )S S (Y Q e 0V d e 0-+X --=∆X

式中，⊿X —剩余污泥量，kgSS/d ；

V —生物反应池容积；

X —生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度，gMLSS/L ；

c θ—污泥泥龄，

d ；

Y —污泥产率系数，kgVSS/kgBOD 5，20℃时为0.3～0.8，取Y=0.8kgVSS/kgBOD 5； Q —设计平均日污水量，m 3/d ；

S o —生物反应池进水五日生化需氧量，kg/m 3； S e —生物反应池出水五日生化需氧量，kg/m 3；

K d —衰减系数（d -1）,20℃的数值为0.04～0.075，取0.075； XV —生物反应池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度，gMLVSS/L ，3.0×0.7=2.1gMLVSS/L ；

f —SS 的污泥转化率，已根据实验资料确定，无试验资料时可取0.5～0.7gMLSS/gSS ，取0.5gMLSS/gSS ； SS o —生物反应池进水悬浮物浓度，kg/m 3 ； SS e —生物反应池出水悬浮物浓度，kg/m 3。

因此：

00()()

0.82500(0.30.01)0.0752500 2.520.52500(0.360.01)580472.5437.5545(/)

e d V e YQ S S K V fQ SS SS kg d ∆X =--X +-=⨯⨯--⨯⨯+⨯⨯-=-+=

（9）生物反应池中好氧区的污水需氧量

根据去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求，宜按下列公式计算：

]X 12.0)N N N (Q 001.0[b 62.0]X 12.0)N N (Q 001.0[b X c )S S (aQ 001.0O V oe k e t V k e k V e o 2∆----∆--+∆--=式中，O 2—污水需氧量，kgO 2/d ；

Q —污水设计流量，m 3/d ；

S 0—反应池进水五日生化需氧量，mg/L ； S e —反应池出水五日生化需氧量，mg/L ； ⊿X V —排出反应池系统的微生物量，kg/d ； N k —反应池进水总凯式氮浓度，mg/L ； N t —反应池进水总氮浓度，mg/L ，40mg/L ； N ke —反应池出水总凯式氮浓度，mg/L ，5mg/L ； N oe —反应池出水硝态氮浓度，mg/L ，10mg/L ； a —碳的氧当量，当含碳物质以BOD 5计时，取1.47； b —氧化每公斤氨氮所需氧量（kg O 2/kgN ）,取4.57； c —细菌细胞的氧当量，取1.42。 故污水需氧量O 2为：