SBR反应池的设计计算解析

第3章设计计算

3.1 原始设计参数

原水水量Q=5000m3/d=208.33m3/h=57.87L /s，取流量总变化系数

K T=1.72，设计流量Q max= K T Q=0.05787×1.72=0.1m3/s。

3.2 格栅

3.2.1 设计说明

格栅一般斜置在进水泵站之前，主要对水泵起保护作用，截去生活水中较大的悬浮物，它本身的水流阻力并不大，水头损失只有几厘米，阻力主要产生于筛余物堵塞栅条，一般当格栅的水头损失达到10～15厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅（50～100mm），中格栅（10～40mm），细格栅（3～10mm）三种。

根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类，当污染物量大时，一般应采用机械清渣，以减少人工劳动量。由于设计流量小，悬浮物相对较少，采用一组中格栅，既可达到保护泵房的作用，又经济可行，设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故槽，便于排除故障。

栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高，阻力损失小的优点。

3.2.2 设计参数

（1）变化系数：K T=1.72；

（2）平均日流量：Q d=5000m3/d；

（3）最大日流量：Q max=0.1 m3/s；

（4）设过栅流速：v=0.9m/s；

（5）栅前水深：h=0.4m；

（6）格栅安装倾角：α=60°。

3.2.3 设计计算

（1）格栅间隙数：

13n ==≈ （3—1） Q max ——最大废水设计流量m 3/s

Ө——格栅安装倾角， 取60°

h ——栅前水深 m

b ——栅条间隙宽度，取21mm

v ——过栅流速 m/s

（2）栅渠尺寸：

B 2=s(n-1)+nb=0.01×(13-1)+13×0.021=0.403m

（3—2） s ——栅条宽度 取0.01m

B 2——格栅宽度 m

max

10.1

0.321m 0.780.4Q B v'h ===⨯

（3—3） B 1——进水渠宽 m

v’——进水渠道内的流速 设为0.78m/s

栅前扩大段：

21

10.4030.321

0.12m 2tan 2tan 20B B L α--===⨯︒

（3—4） α——渐宽部分的展开角，一般采用20o

栅后收缩段：L 2=0.5×L 1=0.06m

（3—5） 通过格栅的水头损失h 1：

42

3

1423

)sin 20.010.9

2.42()sin 6030.097m

0.02119.6S v

h =β(k α

b g =⨯⨯⨯︒⨯=

（3—6） 栅后槽总高度H ：设栅前渠道超高h 2=0.3m

H =h +h 1+h 2=0.4+0.097+0.3=0.8m

（

3—7） 栅槽总长度L ：

L =L 1+L 2+1.0+0.5+

2tan α

=0.12+0.06+1.0+0.5+0.40.3tan 60+︒

=2.09m （3—8）（3）每日栅渣量W ：

max 1T

864001000Q W W K = 33864000.10.070.35m /d 0.2m /d 1000 1.72⨯⨯==>⨯ （3—9） W 1——栅渣量（333m /10m 污水），取0.07

宜采用机械清渣，选用NC —300型机械格栅：设备宽度300mm ，有效栅宽200mm ，有效栅隙21mm ，运动速度3m/min ，电机功率0.18kw ，水流速度≤1m/s ，安装角度60°，支座长度960mm ，格栅地下深度500mm ，格栅地面高度360mm ，格栅进深250mm 。生产厂商：上海南方环保设备有限公司、上海惠罗环境工程有限公司。

3.3平流式沉砂池

3.3.1设计说明

平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。它具有截留无颗粒效果好、工作稳定、构造简单和排沉砂方便等优点。

3.3.2设计参数

（1）最大流速为0.3m/s ，最小流速为0.15m/s ；

（2）最大流量时停留时间不小于30s ，一般采用30～60s ；

（3）效水深应不大于1.2m ，一般采用0.25～1m ，每格宽度不宜小于0.6m ；

（4）水头部应采取消能和整流措施；

（5）底坡度一般为0.01～0.02，当设置除砂设备时，可根据设备要求考虑

池底形状。

3.3.3设计计算

（1）池子长度L ：设最大设计流量时的流速v =0.25m/s ，流行时间t =30s

L =vt =0.25×30=7.5m （3—10）

（2）水流断面积A ：max 20.10.4m 0.25

Q A v === （3—11） （3）池子总宽度B ：设n =2格，每格宽b =0.6m

B =nb =1.2m （3—12）

（4） 有效水深：20.40.33m 1.2

A h

B === （3—13） （5）砂池所需容积V ：清除沉砂的时间间隔T=2d

max 366T 864000.1302864000.3m 10 1.7210

Q XT V K ⨯⨯⨯===⨯⨯ （3—14） X ——城市污水沉砂量[363m /10m ⋅(污水)] 取30

K T ——生活污水流量总变化系数

（6）每个砂斗容积V 0：设每个分格有两个沉砂斗

300.30.075m 2222

V V ===⨯⨯ （3—15） （7） 沉砂斗各部分尺寸：设斗底宽a 1=0.4m ，斗壁与水平面的倾角70°，

斗高h 3’=0.3m 沉砂斗上口宽：312'20.30.40.62m tan 70 2.75

h a a ⨯=+=+=︒ （3—16） 砂斗容积：

2231102233

'(222)60.3(20.6220.620.420.4)0.079m 0.075m 6

h a aa a V ++=⨯+⨯⨯+⨯==≈ （3—17） （8）沉砂室高度h 3：采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗

3327.520.620.2'0.060.30.060.48m 2

h h L -⨯-=+=+⨯= （3—18） （9）池总高度：设超高h 1=0.3m

H =h 1+h 2+h 3=0.3+0.33+0.48=1.11m （3—19）

3.4 SBR 反应池

3.4.1设计说明

设计方法有两种：负荷设计法和动力设计法，本工艺采用负荷设计法。