第四章_废水处理构筑单元设计计算(9.9)

③ 这个方法的主要问题是没有考虑SBR 反应 池发挥沉淀滗水功能时污泥的沉降特性对池 容和其他参数的影响，对沉淀滗水阶段污泥 究竟沉降多少心中无数，是否会由于沉降距 离过小而导致污泥流入出水中，或者是沉降 距离过大使安全高度大大超过所需深度，浪 费了池容。
参见《环境工程设计》P265或阮文权《废水生物处理工 程设计实例详解》P168



沉淀时间ts宜为1h。 排水时间tD宜为1.0～1.5h。 一个周期所需时间可按下列公式计算：
式中 tb—— 闲臵时间(h)。 每天的周期数宜为正整数。 反应池多采用矩形池，水深宜为4.0～6.0m； 反应池长度与宽度之比宜为1：1～4：1。

设计条件：
日污水量4000m3/d，进水BOD5:200mg/L，水温全 年平均为20℃，反应器个数2池，水深5m，污泥界 面上最小水深0.5m，排水比（每一周期的排水量与 反应池容积之比）1/2（1/3），MLSS浓度
另外一种解法：
3Qd 3 4000 V 1500 m 3 nN 4 2
我国当前应用《指南方法》计算SBR 工 艺存在以下几个问题：
① 操作困难。《指南方法》中推荐的污泥负荷 取值范围高低相差3 ~ 4 倍，排出比相差一倍， 混合液浓度没推荐取值范围，只是在例题中给 出了数值，高负荷时取2 g/L，低负荷时取4 g/L，在设计计算时这几个参数不知该取多少 为好，很难把握。
污泥负荷的取值： 以脱氮为主要目标时，BOD5负荷率0.05~0.15； 以除磷为主要目标时， BOD5负荷率0.4~0.7； 同时脱氮除磷时， BOD5负荷率0.1~0.2 。
24S0 tR m LS X
式中 1/m—— 充水比，仅需除磷时宜为0.25 ～0.5， 需脱氮时宜为0.15～0.3。一般1/4~1/2.
CASS(CAST/CASP)工艺设计
回流污泥
1 5 30
(1) 生物选择器 (2) 缺氧区 (3) 好氧区 (4) 回流污泥和剩余污泥 (5) 滗水器
循环式活性污泥法工艺

某城市污水处理厂设计处理水量Q=12000m3/d，
总变化系数KZ=1.62，冬季水温T=10℃。设计
进水水质COD=450，BOD5=250，SS=300,设


《简化方法》 -----------室外排水设计规范
一般规定： SBR反应池宜按平均日污水量设计；SBR反应池 前、后的水泵、管道等输水设施应按最高日最高 时污水量设计。 SBR反应池的数量宜不少于2个。
SBR反应池容积，可按下列公式计算：
24QS0 V XLS t R 式中Q 每个周期进水量（ 3）； m tR 每个周期反应时间（ ）。 h
解法2(负荷计算法）： Q ( S 0 S e ) 12000 (250 20) V 14019 3 m 6 eNe N w f 2500 0.15 0.7 8 N w 为混合液污泥浓度(MLSS)， 典型值2500 mg/L；
Ne
为污泥负荷率，典型值0.15 kgBOD/(kgMLVSS· d)； 为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的 比值，0.7； 反应时间比，即反应时间比周期时间
4000mg/L（ 2000mg/L ），BOD污泥负荷 LS=0.25kg/(kg.d)。
⑴曝气时间TR
24S0 24 200 TR 2.4h LS m X 0.25 2 4000 24S0 24 200 TR 3.2h LS m X 0.25 3 2000
其中SO——进水的平均BOD5,mg/L X——曝气池内MLSS浓度,mg/L 1/m——排水比
⑵沉淀时间TS
Vmax 4.6 104 40001.26 1.3m / h Vmax 7.4 104 20001.7 20 3.6m / h
1 H +0.5 5 1 +0.5 m 2 TS =2.3h Vmax 1.3 (3.6)
⑶周期数的确定（n） 排水时间TD：设计为0.5h,由此选择滗水器的排 水性能。 一个周期所需时间
TC=TR+TS+TD=6+1.5+0.5=8h
周期次数为 n=24/8=3次
（4）曝气池容积V
m 4 Q 12000 16000 n 3 16000 设4个池子，则单池容积 i V 4000m 3 4 解法1：V
(0.8取为1h)
其中：Vmax——最大沉降速度，m/h； H——反应池内水深，m。 0.5为安全高度，m
⑶周期数的确定（n） 排水时间TD：设计为1.3h,由此选择滗水器的排水性能。 一个周期所需时间 TC≥TR+TS+TD=2.4+2.3+1.3=6h TC≥TR+TS+TD=3.2+1+1.3=5.5h（周期内调整）
几种工业废水的Y、Kd的数值
工业废水名称 合成纤维废水 亚硫酸盐浆粕废水 含酚废水 Y 0.38 0.55 0.70 Kd 0.10 0.13 ---工业废水名称 纸浆和造纸废水 制药废水 酿造废水 Y 0.76 0.77 0.93 Kd 0.016
《简化方法》的特点及存在的问题


① 以泥龄为基本设计参数，有坚实的理论基 础，结果可靠。如果污泥产率系数也准确， 设计出的反应池就能达到预期的生化反应效 果。 ② 设计计算方法简单。按照分建式活性污泥 法算出反应池容后，再根据选定的周期安排 （TC、TF）马上就可以算出总池容、总泥龄， 对习惯于设计分建式活性污泥法的设计人员 来说轻车熟路。
Vmax 7.4 106 T X 1.7 7.4 106 10 25001.7 1.24m / h
1 1 H ( ) 0.5 5 0.5 m 4 TS 1.41h取1.5h V max 1.24
其中Vmax——污泥界面沉降速度 H——反应池内水深，m 0.5为安全高度或称缓冲层高度，m
《简化方法》-----设计院内部算法
《简化方法》是指国内目前常采用的一种比 较简单的SBR 工艺设计计算方法，它的计 算步骤是： ① 按分建式活性污泥法确定反应泥龄； YQ( S0 Se ) c VF ② 选取污泥产率系数及衰减系数； X（ K d c） V 1 ③ 根据经验选定混合液浓度MLSS； ④ 算出反应池容； ⑤ 选定反应周期时间安排； ⑥ 按下式计算反应池总池容：
污水处理厂规模
BOD5<1200kg/d
BOD5≥6000kg/d
设计水温/℃
10
12
14
10
12
14
最小泥龄/d
10
8.2
6.8
8
6.6
5.4
建议泥龄/d
11
9.2
7.8
9
7.6
6.4
生活污水的Y、Kd的数值
产率系数（Y） 0.6mgVSS/mgBOD5 0.25~0.45mgVSS/mgCOD 衰减系数（Kd） 0.06 d-1
当要求硝化时，泥龄按下式计算：
θCN = F×3.4×1.103 (15-T)
式中：θCN－满足硝化要求的设计泥龄，d；
F－安全系数，当BODT≥6000 kg/d 时， F=1.45；当BODT＜6000 kg/d 时，F=1.8。 T－设计水温，按最低周平均水温计，℃。
计算结果列于表3：
表3 要求硝化时最小泥龄和建议泥龄
B段
1080 324
70% 473
118
75% 450
90
80%
A段的计算
1.参数：
（1）污泥浓度X（MLSS）=1500~2000mg/L，多采用2000mg/L； （3）污泥负荷NS=2~6kgBOD5/(MLSS•d),多采用 5kgBOD5/(MLSS•d)；
（2）容积负荷NV=6~10kgBOD5/(m3•d),多采用10kgBOD5/(m3d)；
④ 公式有缺陷。《指南方法》中计算活性污泥界 面沉降速度的两个公式分别适用于高、低MLSS 的情况，但当MLSS 处于两个公式交界处就出 现无所适从的情况。当MLSS 为3000 mg/L， T=10℃时，两个公式计算结果分别为0.908 m/h 和1.912 m/h，相差一倍以上，令人对公式 的可靠性产生怀疑。
24 24 4 次，则一个周期为6h 周期次数为 n TC 6
⑷进水时间TFill
出现周期时间>6h的情况， 与前面计算矛盾！ 说明前面参数取值有误！
排水1.3h
TFill=TC/N=6/2=3h
曝气2.4h 进水3h
沉淀2.3h
闲置0.5h 曝气3.2h 进水3h 沉淀1h 排水1.3h
（5）反应器容积V
24QS0 24 (4000/ 8) 200 V 1000m 3 XLS t R 4000 0.25 2.4 24QS0 24 (4000/ 8) 200 V 1333 3 m XLS t R 2000 0.25 3.2 式中Q 每个周期进水量（ 3）； m tR 每个周期反应时间（：VT－总池容，m3； VF－反应池容，m3； TC－周期时间长，h； TF－一个周期内反应时间长，h。
泥龄
只要求去除含碳有机物时，最小泥龄可按表2取值。
表2 只去除含碳有机物时最小泥龄
污水厂规模（kg/d） 泥龄θC（d） BODT＜6000 5 BODT≥6000 4
第四章 废水处理构筑单元设计计算
物理处理（格栅、沉砂池、 沉淀池）
曝气池（活性污泥法）
厌氧处理工艺及设备设计
脱氮除磷设计
经典SBR设计
日本下水道事业团主编的《序批式活性污泥 法设计指南》 简化方法
《指南方法》

《指南方法》是以污泥负荷为基本设计参数， 设计人员根据水量、原水水质、处理要求和环 境条件，凭借自身经验，选定污泥负荷Fw、排 出比1/m（每个周期排出水量与总池容之比）、 混合液污泥浓度MLSS、安全高度Hf（最低水位 时活性污泥界面以上最小水深）、反应池水深H 及池数M，然后计算池容和其他参数。为了规范 各项参数，《指南》推荐了参数的取值范围， 如表1所示。