SBR反应池容积计算方法
SBR计算
V——SBR反应器体积，m3；
则R=0.5×1035×（0.257-0.03）+0.15×776×2=350.27kg
20℃时所需的供气量确定：
由设计手册得，转移到SBR池的总氧量为：
式中：
R0——转移到SBR池混合液的总氧量，kg/h；
≤20 mg/l
≤20 mg/l
进出水水质指标
项目
COD/(mg/l)
BOD/(mg/l)
SS/(mg/l)
NH3-N/(mg/l)
TP/(mg/l)
进水
549
257
98
28
4.7
出水
130
30
100
20
0.1
去除率
76%
88%
29%
97%
SBR反应池设计计算
1.相关参数选择：
（1）反应池内的污泥浓度，可考虑取值3000~5000mg/L，本设计中采用3500 mg/L；
同时
式中：
EA——空气扩散装置的氧转移效率，一般在6%~12%之间，本设计取10%。
；
R0——转移到SBR池混合液的总氧量，kg/h；
EA——空气扩散装置的氧转移效率，一般在6%~12%之间，本设计取10%。
则：
因此，曝气所需供应的空气量为9.4 m3/min。
（2）BOD5——污泥负荷，宜选用0.2~0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，本设计采用0.2kgBOD/(kgMLSS·d)；
（3）混合液中挥发性悬浮固体浓度，本设计中采用0.5×3500mg/L=1750mg/L。
经典SBR设计计算(全)
2433.71 m3/h=
最大空气用量Qmax=
（7）所需空气压力p
（相对压力）
供风管
h1：
道沿程
阻力
供风管
H2：
道局部
阻力
p=h1+h2+h3 +h4+Δh
4112.97 m3/h= 0.001 MPa
0.001 MPa
40.56 m3/mi n
68.5 m3/mi n
h3：
h4：
Δh： p= （8）曝气器数量计 算 A、按供氧能力计算
冬季硝化菌比增长速 度μN(10)＝1/θc+bN ＝
出水氨氮为：Ne(10)
K N (10) N (10)
m(10)
N (10)
(
4 4 q
m b
v v
Q 2 Q g 1 4 )
2
/ 3
6、设计需氧量AOR=
碳化需氧量+硝化需
氧量-反硝化脱氮产
氧量
有机物氧化需氧系数
a'=
污泥需氧系数b'=
冬季μm(10)＝μ m(15)e0.098(T-15)× DO/(K0+DO)×[10.833×(7.2-pH)]＝
99.20%
计算,湿污 泥量为
99.20%
计算,湿污 泥量为
0.018 16.66 mg/L
274.7 m3/d 296.5 m3/d
7.98 mg/L 17.02 mg/L 1.72 mg/L 23.28 mg/L
0.5 d-1
2 mg/L 1.3 7.2
0.19
(2)标准水温（15 ℃）时硝化菌半速度 常数KN(15)=
冬季KN(10)=KN(15)× e0.118(T-15)=
SBR反应池设计计算
SBR 反应池计算
1. 日处理水量1500m 3
进水水质COD850mg/L （原水1700mg/L 经沉淀、气浮、水解后） 出水水质COD120mg/L 去除率85.8%，是可以达到的
2. 运行周期取8小时，（2小时进水、6小时曝气进水同时曝气、1小时沉淀、1小时滗水）
3. 采用水解池出水自流入SBR 池，因为设4个SBR 池。
4. 计算单池体积
① 一个SBR 池一天处理水1500/4=375m 3
一个SBR 池一天进水3次，每次进水125m 3
单池体积V 单=V 进+V 泥
V 进=125m 3
V 泥
式中Q ——单池每天进水量1500/4=375m 3
Lj ——进水BOD=504mg/L(原水800 mg/L)
Nw ——污泥负荷 取0.2kgBOD/KGMLSS.d
Fw ——混合液污泥浓度 取4300mg/L
V 泥= =220m 3
V 单=125+220=345m 3（按350m 3计）
② 单池体积 V=
375*0.504
0.2*4.3 nQC
式中n——1日内的周期数 3
Q——1个周期进水量125m3
C——平均进水BOD浓度0.504 kgBOD/m3 Nv——污泥容积负荷0.5kgBOD/m3池容.d
（按375m3计）
选有限水深5.2m
则面积为72.1m2
根据厂区用地情况，平面尺寸可定为6.0m*12.5m
设超高为0.8m，则总高为6m
单池总尺寸为6.0m*12.5m*6m
4个池子的总长
24m
总宽
12.5m
③
池水比
其他水厂
=
8.6*11*6 0.95。
SBR反应池容积计算方法
SBR反应池容积计算方法及评价SBR反应池池容计算系指传统的序批式活性污泥反应池，而不包括其他SBR 改进型的诸多反应池(如ICEAS、CASS、MSBR等)池容的计算。
现针对存在的问题提出一套以总污泥量为主要参数的综合设计方法，供设计者参考。
1 现行设计方法1.1 负荷法该法与连续式曝气池容的设计相仿。
已知SBR反应池的容积负荷或污泥负荷、进水量及进水中BOD5浓度，即可由下式迅速求得SBR池容：容积负荷法V=nQ0C／Nv (1)Vmin=［SVI·MLSS／106]·V污泥负荷法 Vmin=nQ0C·SVI／Ns (2)V=Vmin+Q1.2 曝气时间内负荷法鉴于SBR法属间歇曝气，一个周期内有效曝气时间为ta，则一日内总曝气时间为nta，以此建立如下计算式：容积负荷法V=nQ0Ctc／Nv·ta(3)污泥负荷法 V=24QC0／nta·MLSS·NS(4)1.3 动力学设计法由于SBR的运行操作方式不同，其有效容积的计算也不尽相同。
根据动力学原理演算(过程略)，SBR反应池容计算公式可分为下列三种情况：限制曝气 V=NQ(C０-Ce)tf／[MLSS·Ns·ta] (5)非限制曝气V=nQ(C０-Ce)tf／[MLSS·Ns(ta+tf)](6)半限制曝气V=nQ(C0-Ce)tf／[LSS·Ns(ta+tf-t0)] (7)但在实际应用中发现上述方法存有以下问题：① 对负荷参数的选用依据不足，提供选用参数的范围过大［例如文献推荐Nv=0.1～1.3kgBOD5/(m3·d)等］，而未考虑水温、进水水质、污泥龄、活性污泥量以及SBR池几何尺寸等要素对负荷及池容的影响；② 负荷法将连续式曝气池容计算方法移用于具有二沉池功能的SBR池容计算，存有理论上的差异，使所得结果偏小；③ 在计算公式中均出现了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的变化参数，难于全部同时根据经验假定，忽略了底物的明显影响，并将导致各参数间不一致甚至矛盾的现象；④ 曝气时间内负荷法与动力学设计法中试图引入有效曝气时间ta对SBR 池容所产生的影响，但因其由动力学原理演算而得，假定的边界条件不完全适应于实际各个阶段的反应过程，将有机碳的去除仅限制在好氧阶段的曝气作用，而忽略了其他非曝气阶段对有机碳去除的影响，使得在同一负荷条件下所得SBR 池容惊人地偏大。
SBR反应池容积计算方法
SBR反应池容积计算方法及评价SBR反应池池容计算系指传统的序批式活性污泥反应池，而不包括其他SBR 改进型的诸多反应池(如ICEAS、CASS、MSBR等)池容的计算。
现针对存在的问题提出一套以总污泥量为主要参数的综合设计方法，供设计者参考。
1 现行设计方法1.1 负荷法该法与连续式曝气池容的设计相仿。
已知SBR反应池的容积负荷或污泥负荷、进水量及进水中BOD5浓度，即可由下式迅速求得SBR池容：容积负荷法V=nQ0C／Nv (1)Vmin=［SVI·MLSS／106]·V污泥负荷法 Vmin=nQ0C·SVI／Ns (2)V=Vmin+Q1.2 曝气时间内负荷法鉴于SBR法属间歇曝气，一个周期内有效曝气时间为ta，则一日内总曝气时间为nta，以此建立如下计算式：容积负荷法V=nQ0Ctc／Nv·ta(3)污泥负荷法 V=24QC0／nta·MLSS·NS(4)1.3 动力学设计法由于SBR的运行操作方式不同，其有效容积的计算也不尽相同。
根据动力学原理演算(过程略)，SBR反应池容计算公式可分为下列三种情况：限制曝气 V=NQ(C０-Ce)tf／[MLSS·Ns·ta] (5)非限制曝气V=nQ(C０-Ce)tf／[MLSS·Ns(ta+tf)](6)半限制曝气V=nQ(C0-Ce)tf／[LSS·Ns(ta+tf-t0)] (7)但在实际应用中发现上述方法存有以下问题：① 对负荷参数的选用依据不足，提供选用参数的范围过大［例如文献推荐Nv=0.1～1.3kgBOD5/(m3·d)等］，而未考虑水温、进水水质、污泥龄、活性污泥量以及SBR池几何尺寸等要素对负荷及池容的影响；② 负荷法将连续式曝气池容计算方法移用于具有二沉池功能的SBR池容计算，存有理论上的差异，使所得结果偏小；③ 在计算公式中均出现了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的变化参数，难于全部同时根据经验假定，忽略了底物的明显影响，并将导致各参数间不一致甚至矛盾的现象；④ 曝气时间内负荷法与动力学设计法中试图引入有效曝气时间ta对SBR 池容所产生的影响，但因其由动力学原理演算而得，假定的边界条件不完全适应于实际各个阶段的反应过程，将有机碳的去除仅限制在好氧阶段的曝气作用，而忽略了其他非曝气阶段对有机碳去除的影响，使得在同一负荷条件下所得SBR 池容惊人地偏大。
SBR工艺设计及计算
1、普通SBR
SBR工艺的优化
1.反应池数量与运行周期的优化 对反应池数量（原则上大于2座）、运行周期、排水比 进行核算
2.曝气系统的优化 控制各组反应池的曝气时间，尽可能实现交替曝气， 提高风机的利用率
3.出水的优化 控制出水时间和周期，实现均匀出水，提高后续设备 的利用率
1、普通SBR 主要设备
组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造 处理后出水水质好
良好的自控系统，良好的脱氮除磷效果
1、序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process, SBR）
局限性：
①由于工艺过程对自控系统要求较高，所以自控仪表、元件 质量的好坏直接影响到工艺的正常运行，并对操作和维护人 员的技术水平要求很高；
SBR工艺设计及计算
目录
一、SBR工艺介绍 二、预处理段设计 三、生化阶段设计
一、 SBR工艺介绍
1、序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process, SBR）
1.1 概述
1914年，由英国学者Ardern和Locket发明。是一种 比较成熟的污水处理工艺。
2、 常见SBR工艺的变种
2.4 DAT—IAT工艺------连续和间歇曝气工艺
200-400%
3h
连续
连续 溶氧1.5-2.5mg/L
间歇
2、 常见SBR工艺的变种
2.5AICS工艺------交替式内循环活性污泥法
沉淀区负荷宜在1.52.5m3/(m2.h)
2、 常见SBR工艺的变种
沉淀区负荷宜在1.02.0m3/(m2.h)
SBR工艺计算
一、灵捷微电解池采用4组并联运行，每个池进水30min，反应1h，出水30min。
1.池体大小污水流量Q=1000 m3/d=42 m3/h单组微电解池水量Q1=Q/4=14 m3/h每组微电解池停留时间为1h，则水量V1=14 m3取水料比为2:1，单组微电解池需要微电解材料量为V2= V1/2=7 m3单组微电解池有效容积为V’= V1+ V2=21 m3因体积过小，钢砼池体施工不便，采用Q235的反应罐，取反应罐有效高度为3米，则可得直径为3米。
灵捷微电解池为4组并联的ø3*3.5m的罐体。
2、布气管道布置（1）管道选择因灵捷微电解池需要气量较小，根据以往工程经验，空气管道主管采用ø63PVC管道，4根支管采用ø32PVC管道，支管上均安装手动阀门和气动（电动）阀门，以达到接入自控系统目的。
（2）管道开孔为使布气均匀，罐内采用“日”字形布置，布气管道中心线为ø1.5m的圆周，圆周上每隔300mm开两个45。
斜向下的ø6圆孔，整个圆周均布；布气管道中间横管上每隔200mm开两个45。
斜向下的ø6圆孔，详见图纸。
3、布水管道布置（1）管道选择灵捷微电解池进水采用水泵送水，水泵流量选用42m3/h（扬程根据现场具体情况而定），根据Q=πr2v/4，取流速为v= 2.5m3/h，则r=77，取进水管道DN80，PVC管道为ø90。
主管与4根支管均采用ø90PVC管道，支管上均安装手动阀门和气动（电动）阀门，以达到接入自控系统目的。
（2）管道开孔为使布水均匀，罐内采用环形布置，布气管道中心线在布气管道的外围，靠近罐体一侧，两管道中心线间隔150mm，环形管道上每隔100mm开两个45。
斜向下的ø20圆孔，整个圆周均布。
二、SBR池的设计1、水质：2.参数选取2.1 运行参数生物池中活性污泥浓度：X VSS=2800mgMLVSS/l挥发性组分比例：f VSS=0.7 (一般0.7~0.8)2.2 碳氧化工艺污泥理论产泥系数：Y=0.6 mgVSS/mgBOD5 20℃时污泥自身氧化系数：K d(20)=0.06 1/d2.3 硝化工艺参数硝化菌在15℃时的最大比生长速率：μm(15) =0.47 1/d好氧池中溶解氧浓度：DO=2.0 mg/lNH4-N的饱和常数(T=T min=12℃)：K N=10(0.051×T-1.158)=0.28 mg/l硝化菌的理论产率系数：Y N=0.15 mgVSS/mgNH4-N20℃时硝化菌自身氧化系数：K dN(20)=0.04 1/d安全系数：F S=2.5氧的饱和常数：K O=1.0 mg/l二. 好氧池工艺设计计算1、参数修正K d (T min)=K d(20)×1.05(Tmin-20)=0.041 1/dμm=μm(15)×e0.098(Tmin-15)×[1-0.833×(7.2-pH)]×[D O/(D O+K O)] =0.331 1/dK dN (T min)=K dN(20)×1.05(Tmin-20)=0.027 1/d2、计算设计泥龄最大基质利用率：k’=μm/Y N=2.21 mgBOD5/(mgVSS﹒d)最小硝化泥龄:tc min=1/(Y N×k’-K dN)=3.29 d设计泥龄：tc=Fs×tc min=14.8 d3、污泥负荷硝化污泥负荷：Un=(1/tc+K dN)/Y N=0.63 mgNH4-N/(mgVSS﹒d)出水氨氮浓度：由U N=k’×[N e/(K N+N e)]得N e=U N×K N/(k’-U N)=0.11mg/l碳氧化污泥负荷：U S=(1/tc+K d)/Y=0.18 mgBOD5/(mgVSS﹒d)4、好氧池容积计算BOD氧化要求水力停留时间：T b=(So-Se)/ (U S×X VSS)= 1.02d=24.5 hBOD5表观产率系数：Y obs=Y/(1+K d×tc)=0.37 mgVSS/mgBOD5硝化细菌在微生物中占的百分比：硝化的氨氮量N d=TN-0.122Y obs(So-Se)-Ne-0.016 Y obs K d tc(So-Se)=38.6mg/l硝化菌百分比fnfn=Yn*N d/ Y obs (So-Se) + Yn*Nd +0.016Y obs K d tc(So-Se)=0.11硝化水力停留时间TnTn = N d / ( Un*X VSS *fn )= 0.38 d = 9.18 hTb＞Tn，取好氧池水力停留时间为Tb，即49h。
SBR反应池的设计计算
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/sӨ——格栅安装倾角， 取60°h ——栅前水深 mb ——栅条间隙宽度，取21mmv ——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0.01mB 2——格栅宽度 mmax10.10.321m 0.780.4Q B v'h ===⨯（3—3） B 1——进水渠宽 mv ’——进水渠道内的流速 设为0.78m/s栅前扩大段：2110.4030.3210.12m 2tan 2tan 20B B L α--===⨯︒（3—4） α——渐宽部分的展开角，一般采用20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 1：4231423)sin 20.010.92.42()sin 6030.097m0.02119.6S v h =β(k αb g =⨯⨯⨯︒⨯=（3—6） 栅后槽总高度H ：设栅前渠道超高h 2=0.3mH =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 h+h 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 1T864001000Q 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 。
SBR反应池的设计
设计计算一、泵前中格栅由于水量较小,直接采用钢筋制成中格栅,栅条间隙为5mm,采用人工清渣的方式.二、集水池1、设计参数水力停留时间HRT=12h；设集水池的有效水深h=2.0m,水面超高取0.5m 2、设计计算（1）集水池有效容积VV=QT=（15/24）×12=7.5 m3（2）集水池总高HH=2.0+0.5=2.5 m（3）集水池水面面积AA=V/h=7.5/2.0=3.75 m2，取5 m2（4）集水池横截面为 L×B=2.5×2（m2）=12.5 m3则集水池容积为V1集水池的尺寸为L×B×H=2.5×2×2.5（m3）（5）提升泵选取提升泵50QW25-10-1.5的潜污泵2台，1用1备主要参数：提升流量Q=25m3/h扬程H=10m集水池计算草图五、SBR 反应池 1、设计参数设计水量为Q=15 m 3/d污泥负荷率Ns 取0.25 kgBOD5/( kgMLSS·d)污泥浓度和SVI 污泥浓度采用C A =3000 mg MLSS/L ，SVI 采用100 排出比 1/m=1/3，反应池数N=1反应池有效水深取3.0m ，超高取0.5 m ，则SBR 总高为3.5 m2、反应池运行周期各工序时间计算(1)曝气时间（T A ）T A =24ASo Ls m C ⋅⋅⋅=h 13.23000325.020024=⨯⨯⨯ 取2.5h(2)沉降时间（Ts ）初期沉降速度V max =4.6⨯104⨯C A -1.26 =4.6⨯104⨯3000-1.26 =1.9m/h则T s =max )/1(V m H ε+⋅=h 8.09.15.0310.3=+⨯ 取1.0h(3)排出时间（T D ）排出时间1.0h 左右，与沉淀时间合计为2.0h 。
(4)设计进水时间为2.0h,进水1.5h 后开始曝气,因此一个周期所需要的时间为：T c =1.5+2.5+2.0=6h由于水量较小,所以设计系统一天内运行2个周期数. 3.反应池容积计算：(1) 反应池有效容积（V 1） V 1=Nn m ⋅⨯Q=5.2215123=⨯⨯ m 3 （2）反应池最小水量（V min ） 周期进水量 Q 0=5.7124121524=⨯⨯=N QT m 3 反应池最小水量V min =V 1-Q 0=22.5-7.5=15 m 3（3）反应池中的污泥体积36675.61015300010010m V MLSS SVI V X =⨯⨯=⋅⋅=V min >V X ，合格（4）校核周期进水量周期进水量应满足下式：36675.151510300010011010m V MLSS SVI Q =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-< Q 0=7.5m 3，合格（5）进水变动的讨论：由于设计时一个周期处理的废水量已按照一天的平均流量来计算,所以在此不考虑进水变动对池子的影响.反应池水深3.0m ，则必要的水面积为35.70.35.22m A == 取8.0m 3把反应器设成方形的A=8.0=LB 设SBR 的L ：B=2：1 则SBR 池宽B=2.0m ，长L=4.0mSBR 反应池运行水位如图所示排水结束时水位m m m H h 23130.311=-⨯=-⨯=基准水位h 2=3.0m警报，溢流水位h 4=3.0+0.5=3.5m4、鼓风曝气系统（1）确定需氧量O 2由公式：O 2=a ′Q(S o -S e )+b ′X v V 取a ′=0.5，b ′=0.15，出水S e =20mg/L ，X v =f ⨯X=0.75⨯3000=2250 mg/L=2.25Kg/m 3 代入数据：O 2=a ′Q(S o -S e )+b ′X v V=0.5⨯15⨯(200-20）/1000+0.15⨯2.25⨯3000 =8.95KgO 2/d 取10 KgO 2/d 供氧速率：R=O 2/24=10/6=1.67 KgO 2/h (2) 供氧能力曝气口安装在距池底0.3m 高处，淹没深度为2.7m ，计算温度取25o C 。
SBR反应器的设计计算
SBR反应器的设计计算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SVI污泥浓度采⽤4000 mgMLSS/L,SVI取100(3)反应周期SBR周期采⽤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：T/N=6/4=1.5h反应时间：3.0h静沉时间：1.0h排⽔时间：0.5h(5)周期进⽔量Q0= =156.25m3/s（⼆）设计⽔量⽔质设计⽔量为：Q=2500m3/d=104m3/h=0.029m3/s设计⽔质见下表2.3：三、设计计算（⼀）反应池有效容积V1=式中：n ------------ 反应器⼀天内周期数Q0 ------------ 周期进⽔量,m3/sNs ------------- 污泥负荷率V1 = 280.45 m3（⼆）反应池最⼩⽔量V min =V1-Q=280.45-156.25=124.2m3（三）反应池中污泥体积Vx=SVI·MLSS·V1/106=100×4000×280.45/106=112.18 m3Vmin>Vx,合格（四）校核周期进⽔量周期进⽔量应满⾜下式：Q<(1-SVI·MLSS /106) ·V=(1- 100×4000 /106) ×280.45=176.46m3⽽Q=156.25m3<176.46m3 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=56.09m2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： 1.97mSBR反应池污泥⾼度为：1.24m1.97-1.24=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。
SBR计算
表4混合后的水量水质1. 相关参数选择：（1）反应池内的污泥浓度，可考虑取值3000~5000mg/L ，本设计中采用3500 mg/L ；（2）BOD5——污泥负荷，宜选用0.2~0.3kgBOD5/(kgMLS S ·d )，本设计采用0.2kgBOD/(kgMLS S ·d )；（3）混合液中挥发性悬浮固体浓度，本设计中采用0.5×3500mg/L=1750mg/L 。
废水进水流量：Q=1035d m /32. 曝气时间计算；，进水平均—浓度，曝气池—污泥负荷，—；排出比，本设计采用—曝气时间，—式中：l mg BOD S l mg MLSS X d kgMLSS BOD BOD N m mTR NsmXS TR s /;/);/(kg 31;h 245050•==h TR 3350032.025724≈⨯⨯⨯=所以取曝气时间TR 为3h 。
3.沉淀时间设计计算当MLSS ≤3000 mg/L 时，Vmax=7.4×104x -1.7；当MLSS ＞3000 mg/L 时，Vmax=4.6×104x -1.26；即h m V /57.13500106.426.14max =⨯⨯=-沉淀时间：max1V m HT s ε+= 式中：H ——反应池的有效水深，m ；本设计取5.0m ； ε——安全高度，m ；本设计取0.5m ；则h T s 38.157.15.0315=+⨯= 取沉淀时间1.5h 。
运行周期：设排水时间TD=1.5h,反应池数N=2； 每个周期所用时间C T =d s R T T T ++=3+1.5+1.5=6h 。
每天运行周期：n=24/6=4; 4.曝气容积nNQmV =式中：Q ——总流量，Q=1035m3/d ； 1/m ——排出比，m=3； n ——每天运行周期，n=4； N ——反应池个数，N=2；33882410353m V =⨯⨯=因此，设计SBR 池2座，每座池体容积为3883m ,池体有效水深为5m 。
SBR反应池的设计计算
SBR反应池的设计计算SBR反应池是序列批处理活性污泥法的核心设备，广泛应用于生物污水处理系统中。
设计一个有效的SBR反应池需要考虑许多因素，包括污水特性、处理水平要求、液体体积以及进料方式等等。
以下是一个关于SBR 反应池设计计算的简要指南。
1.确定反应器设计流量：首先需要确定每天处理的水量，即进料水体积。
这可以通过考虑需处理的废水流量及水质要求来确定。
2.确定反应器体积：根据处理水量和反应周期，计算出所需的反应器体积。
反应周期是指完成一次批处理循环所需的时间，一般在4-8小时左右。
3.计算进料水体积：根据每天处理的水量和反应周期，可以计算出每次进料水的体积。
4.确定SRT：SRT（污泥有效停留时间）是指在反应器中的污泥停留的时间。
一般建议设置为5-10天。
可以通过计算进料水的生物生物需氧量（BOD）和污泥浓度来确定。
5.确定反应时间：根据处理水量和反应器体积，可以计算出每次循环的反应时间。
6.测定曲线：测定曲线是通过监测废水中的关键参数，如溶解氧、悬浮物浓度等，来判断反应器中的污水处理效果。
7.控制回流比：回流比是指将反应后的废水回流到反应器中的比例。
这个比例需要根据系统需求来确定，一般建议在40-80%之间。
8.确定混合和曝气时间：混合时间是指废水在反应器中混合的时间，通常建议在20-40分钟范围内，曝气时间是指向反应器供氧的时间，通常建议在2-4小时内。
9. 确定曝气率：曝气率是指给予废水氧气的速率，反应器中的溶解氧需要保持在2-3 mg/L之间。
10.控制温度：反应器中的温度需要控制在适宜的范围内，通常建议在20-35°C之间。
总体而言，SBR反应池的设计计算需要综合考虑水量、处理水质、曝气时间、回流比等的因素。
通过合理地计算和设计，可以实现高效的生物污水处理系统。
SBR反应池的设计计算
SBR反应池的设计计算SBR(Sequencing Batch Reactor)是一种顺序补给反应池，广泛用于废水处理。
其独特的顺序性操作和灵活性使得SBR反应池成为废水处理领域中常用的工艺。
首先，反应池的体积大小是设计的重要参数之一、要确定反应池的体积大小，需要知道每天处理的废水量和所需的水质净化要求。
根据处理容量和水质净化要求，可以计算出SBR反应池的设计容积。
其次，污泥负荷和氧化能力的计算也是SBR反应池设计的重要内容之一、污泥负荷表示单位时间内进入反应池的废水量与反应池容积的比值。
污泥负荷的计算可以基于废水的化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)等指标。
对于污泥氧化能力的计算，需要根据废水的特点和处理要求，确定需要的氧化能力，进而推算出进气量和曝气时间。
再次，需要确定SBR反应池的运行周期。
运行周期通常由两个参数来确定：一是反应阶段的时间，二是沉淀阶段的时间。
在反应阶段，需要根据化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的浓度变化，确定适当的反应时间来实现废水的去除。
而在沉淀阶段，需要足够的时间让污泥沉淀到反应池底部，以便进行后续的排放和处理。
最后，还需要考虑SBR反应池的进给水和出水的处理工艺。
通常，SBR反应池的前段会设置进水管道，用于向反应池中补充废水。
而出水则需要经过后处理，以达到排放标准。
在SBR反应池的设计计算中，还需要考虑反应池的混合方式、搅拌装置和曝气装置等。
这些设备的设计也是确保反应池正常运行和有效处理废水的关键因素之一总之，SBR反应池的设计计算是一个综合考虑各种因素的过程。
通过合理计算和设计，可以保证SBR反应池达到预期的处理效果，提高废水处理的效率和质量。
生物反应池(SBR、AAO)与高程计算
生物反应池（SBR、AAO）与高程计算一、SBR生物反应池平均水量40000T/d,Kz=1.37 Qmax=54800 T/d，主要设计参数：生物选择池反应时间：1hr；生物主反应池：进水同时曝气，其中进水时间0.5 hr，曝气反应时间2.8 hr，沉淀时间1 hr，排水时间0.5 hr，一个周期共4.8 hr，每天有24/4.8=5个周期。
设排出比1/m=1/4，（选取）反应池MLSS=3500 mg/L，BOD污泥负荷0.07kgBOD/kgMLSS.d,单池反应器容积：V=qnNm=40000454⨯⨯=8000m3有效水深：6m,故所需水面积为1333 m2, 设主曝气区单格平面尺寸（组）：长55.0×宽24.0m，则所需表面积为1320 m2。
反应器运行水位计算如下：（反应器水位概念图如图3.4）h1（LWL排水结束后的水位）=m4414125.116=-⨯⨯h2（MWL的水位）=m33.5125.116=⨯h3（HWL1个周期的最大污水量进水结束后的水位）=6m,h4（ HHWL超过1个周期最大污水量的报图3.4 反应器水位概念图警、溢流水位）=6+0.5=6.5m,hs（污泥界面）=4-0.5=3.5m.生物选择池容积为：40000/24⨯1=1667 m3有效水深：6m（与主反应区同深）,故所需表面积为278 m2生物选择池数量：2池，每池与两主反应区对应净尺寸约为：2池×3.0×48.0m实际有效容积：1728m3生物反应池计算简图生物选择池搅拌功率：3～5 w/m3设剩余污泥产率为0.9kgDS/kgBOD5原污水BOD5为150mg/L,经预处理后降低25%，则进入反应池的污水，其BOD5为：150（1-25%）=112.5mg/L水中非溶解性BOD5值：BOD5=7.1bXaCe式中 Ce——处理水中悬浮固体浓度，取值20mg/LXa——活性微生物在处理水中所占的比例，取值0.4b——微生物自身氧化率，一般介于0.05～0.1之间，取0.1代入各值，BOD5=7.10.10.420⨯⨯⨯=5.7 mg/L处理水中溶解性BOD5值为20-5.7=14.3 mg/L去除了112.5-14.3=98.2 mg/L，去除率为98.2/112.5=87%剩余污泥量：0.998.254800/1000⨯⨯=4843kgDS/d 污泥龄：7.0/ 48435.331680⨯=16d SBR需氧量：O D A MLVSS T +4.57N -2.86N D a Lr b O =⨯+⨯∑∑式中 O D ——每周期需氧量，kg O 2/周期；Lr ——BOD 去除量，kg BOD/周期； ∑MLVSS ——反应器内的生物量，kg ； T A ——曝气时间， h/周期； N o ——硝化量，kg N/周期； N D ——脱氮量，kg N/周期； a ——系数，kgO 2/kg BOD 5，取1；b ——污泥自身氧化需氧率，kgO 2/（kg MLVSS ·h ），取0.07；D O =198.254800/(51000)+0.07 3.52283 2.8+4.57354800/(51000)-2.863054800/(51000)⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =1778 kg O 2/周期 =635 kg O 2/h最大需气量：%20%5.214.1635⨯⨯=10548m 3/h=176 m 3/min气水比：400002460176⨯⨯=6.3︰1混合液回流比：R 1=20%；上清夜排出装置：每池的排水负荷=⨯⨯⨯==60115440000D d NnT Q Q 33.3 m 3/min每池设一台滗水器，则排水负荷为33.3 m 3/min ，考虑到流量变化系数为548001.3740000=， 则滗水器的最大排水负荷为33.3×1.37=45.6 m 3/min=2737 m 3/h 。
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SBR反应池容积计算方法及评价
SBR反应池池容计算系指传统的序批式活性污泥反应池，而不包括其他SBR 改进型的诸多反应池(如ICEAS、CASS、MSBR等)池容的计算。
现针对存在的问题提出一套以总污泥量为主要参数的综合设计方法，供设计者参考。
1 现行设计方法
负荷法
该法与连续式曝气池容的设计相仿。
已知SBR反应池的容积负荷或污泥负
荷、进水量及进水中BOD
5
浓度，即可由下式迅速求得SBR池容：
容积负荷法V=nQ
0C
／Nv (1)
V
min
=［SV I·MLSS／106]·V
污泥负荷法 Vmin=nQ
0C
·SVI／Ns (2)
V=Vmin+Q
曝气时间内负荷法
鉴于SBR法属间歇曝气，一个周期内有效曝气时间为ta，则一日内总曝气时间为nta，以此建立如下计算式：
容积负荷法V=nQ
0C
tc／Nv·ta(3)
污泥负荷法 V=24QC
0／nt
a
·MLSS·N
S
(4)
动力学设计法
由于SBR的运行操作方式不同，其有效容积的计算也不尽相同。
根据动力学原理演算(过程略)，SBR反应池容计算公式可分为下列三种情况：
限制曝气 V=NQ(C
０-Ce)t
f
／[MLSS·Ns·ta] (5)
非限制曝气V=nQ(C
０-Ce)t
f
／[MLSS·Ns(ta+tf)](6)
半限制曝气V=nQ(C
0-Ce)t
f
／[LSS·Ns(ta+tf-t0)] (7)
但在实际应用中发现上述方法存有以下问题：
① 对负荷参数的选用依据不足，提供选用参数的范围过大［例如文献推荐Nv=～(m3·d)等］，而未考虑水温、进水水质、污泥龄、活性污泥量以及SBR池几何尺寸等要素对负荷及池容的影响；
② 负荷法将连续式曝气池容计算方法移用于具有二沉池功能的SBR池容计算，存有理论上的差异，使所得结果偏小；
③ 在计算公式中均出现了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的变化参数，难于全部同时根据经验假定，忽略了底物的明显影响，并将导致各参数间不一致甚至矛盾的现象；
④ 曝气时间内负荷法与动力学设计法中试图引入有效曝气时间ta对SBR
池容所产生的影响，但因其由动力学原理演算而得，假定的边界条件不完全适应于实际各个阶段的反应过程，将有机碳的去除仅限制在好氧阶段的曝气作用，而忽略了其他非曝气阶段对有机碳去除的影响，使得在同一负荷条件下所得SBR
池容惊人地偏大。
上述问题的存在不仅不利于SBR法对污水的有效处理，而且进行多方案比较时也不可能全面反映SBR法的工程量，会得出投资偏高或偏低的结果。
针对以上问题，提出了一套以总污泥量为主要参数的SBR池容综合设计方法。
2．总污泥量综合设计法
该法是以提供SBR反应池一定的活性污泥量为前提，并满足适合的SVI条件，保证在沉降阶段历时和排水阶段历时内的沉降距离和沉淀面积，据此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的体积，然后根据最大周期进水量求算贮水容积，两者之和即为所求SBR池容。
并由此验算曝气时间内的活性污泥浓度及最低水深下的污泥浓度，以判别计算结果的合理性。
其计算公式为：
TS=naQ
0(C
-Cr)t
T·S
(8)
Vmin=AHmin≥TS·SVI·10
-3
(9)
H
min
=Hmax-ΔH(10)
V=Vmin+ΔV(11)
式中TS——单个SBR池内干污泥总量，kg
tT·S——总污泥龄，d
A——SBR池几何平面积，m2
Hmax、Hmin——分别为曝气时最高水位和沉淀终了时最低水位，m ΔH——最高水位与最低水位差，m
Cr——出水BOD
5浓度与出水悬浮物浓度中溶解性BOD
5
浓度之差。
其值
为：
C r =C
e
-Z·C
se
·(1-e k
1
t) (12)
式中Cse——出水中悬浮物浓度，kg/m3
k1——耗氧速率，d-1
t——BOD实验时间，d
Z——活性污泥中异养菌所占比例，其值为：
Z=B-（Ｎs·(15-T)）(13)
B=+(1+TS
0/BOD
5
)Ns·(15-T)(14)
Ns=1/a·tT·S(15)
式中a——产泥系数，即单位BOD
5所产生的剩余污泥量，kgMLSS/kgBOD
5
，
其值为：
a=(TS0/BOD5+1)××(T-15)1/［tT·S+×(T-15)(16)
式中TS、BOD
5——分别为进水中悬浮固体浓度及BOD
5
浓度，kg/m3
T——污水水温，℃
由式(9)计算之Vmin系为同时满足活性污泥沉降几何面积以及既定沉淀历时条件下的沉降距离，此值将大于现行方法中所推算的Vmin。
必须指出的是，实际的污泥沉降距离应考虑排水历时内的沉降作用，该作用距离称之为保护高度Hb。
同时，SBR池内混合液从完全动态混合变为静止沉淀的初始5～10min内污泥仍处于紊动状态，之后才逐渐变为压缩沉降直至排水历时
结束。
它们之间的关系可由下式表示：
v s (t
s
+td-10/60)=ΔH+H
b
(17)
v s =650/MLSS
max
·SVI(18)
由式(18)代入式(17)并作相应变换改写为：
［650·A·Hmax／TS·SVI］(ts+td-10/60)=ΔＶ/Ａ+Hb (19) 式中vs——污泥沉降速度，m/h
MLSSmax——当水深为Hmax时的MLSS，kg/m3
ts、td——分别为污泥沉淀历时和排水历时，h
式(19)中SVI、Hb、ts、td均可据经验假定，Ts、ΔV均为已知，Hmax可依据鼓风机风压或曝气机有效水深设置，A为可求，同时求得ΔH，使其在许可的排水变幅范围内保证允许的保护高度。
因而，由式(10)、(11)可分别求得Hmin、Vmin和反应池容。
3 工程算例
设计基本条件
某城镇平均污水处理量为10000m3/d，进、出水质见表1。
表1 设计进、出水质
项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)NO3-N(mg/L)TP(mg/L)
水温
(℃)
pH 进水380200200400415出
水60202055
6～
9
SBR池容计算
按前述设计方法及推荐采用的参数，以及提出的总污泥量综合计算法和相应的参数推求公式，依表1的要求进行SBR池容计算。
为便于结果比较，该工程设
SBR池2座，交替分批进水，周期长6h，Hmax=4.2m，变化系数k
=，计算结果见
2
表2。
4 设计方法评价
根据表2结果进行合理性分析，对SBR池容设计的各种方法作综合评价如下：
① 曝气时间内负荷法和动力学设计法所得池容明显偏大，停留时间过长，ΔH已超出允许范围，实际的MLSSmax仅为1508 mg/L和1655mg/L，要达到假定的活性污泥浓度必须使总污泥龄达30d左右，这样则污泥负荷过小，不利于除磷脱氮。
故该两法若用于目前的设计，尚有待改进和完善，但其设想及动力学的理论原理和对SBR池容设计的进步将具有一定的研究价值。
② 容积负荷法和总污泥负荷法实质上系属同一种方法，当采用相应参考文献中的设计参数时所得池容偏小、停留时间过短、ΔH也已超出允许范围；当负荷参数采用总污泥量综合设计法的公式推算值时，则所得SBR池容趋于合理、偏差缩小，但仍然存有ΔH、Hmax 等参数与沉降速度、沉淀面积及保护高度之间的关系相脱节的缺陷，最终将影响处理效果。
因此该两法宜谨慎采用，特别是对公式中的负荷参数应以通过计算代替假设，但对式(15)应进行修正，以与该两法的计算公式相适应。
③ 总污泥量综合设计法中所考虑的因素及出发点均与SBR反应池的功能特性密切结合，避免了前几种方法中所存在的问题及缺陷。
通过包括硝化、反硝化和厌氧三个反应阶段所需反应历时及阶段污泥龄的校核计算(方法略)得三个阶段的反应历时分别为、、；所需污泥龄分别为5、8及10d。
而本算例假定总污泥龄为15d，其SBR池容完全能满足进行除磷脱氮的需要，且维持了合理的负荷及活性污泥浓度。
④ 从有关参数得知：总污泥量综合设计法SBR池容合理；ΔH在允许范围内；MLSSmax=3235mg/L，在3000～4000mg/L之间；Ns=(kgMLSS·d)，在～(kgMLSS·d)范围内；Nn=(kgMLSS·d)，符合除磷脱氮负荷要求；MLSSmin=5269mg/L近似于6000mg/L；ΔV/V=%≤40%，符合最佳充水比。
该法在所有设计参数中除SVI、ts、td按经验假定外，均依据进水水质由公式推算而得，不会产生与其他现行方法的矛盾。
同时在推求池容过程中确定了SBR池的几何尺寸，这是其
他方法所不及的。