某农药厂废水处理工艺设计(下)

4.4 SBR 反应池 4.4.1 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。 根据工艺流程论证，SBR 法具有比其他好氧处理法效果好，占地面积小，投资省的特点，因而选用SBR 法。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。

污水连续按顺序进入每个池，SBR 反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR 工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图3-3。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR 反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。

曝

气

进水

进水期 反应期 沉淀期 排水期 闲置期

图4-3 SBR 工艺操作过程

SBR 工艺的操作过程如下： ① 进水期

进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。

SBR 工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR 池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR 充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。

② 反应期

在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。

SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。

③沉淀期

相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。

④排水期

活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。

⑤闲置期

作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。

4.4.2 设计参数

(1)周期参数

综合各方面的情况,选定周期参数为：

周期数N=4（1/d）

周期长TC=6h

进水时间Tc=0.5h/周期

反应时间TF=4h/周期

沉淀时间Ts=1h/周期

排水时间Tg=0.5h/周期

(2)池数n=5池

(3)设计高水位H=5m

(4)安全高度 f H =0.7m (5)设计水量

最高日流量 Qd=2.0×2000=4000m 3/d 最高时流量 Qh=2.0×2000/24=166.67m 3/h (6)确定泥龄 c θ=10d (7)水最低温度 T=C 20

(8)污泥指数 依经验取 SVI=150mL/g (9)5BOD 进水浓度：o S =200mg/L 5B O D 出水浓度：e S =10mg/L (10)SS 进水浓度： o X =200mg/L SS 出水浓度： T X =5mg/L (11)NH 3-N 进水浓度： k N =25mg/L NH 3-N 出水浓度： be N =10mg/L 4.4.2 设计计算

1)计算污泥产率系数（公式来自《城市污水回用技术手册》）

]

072.11017.01072.11075.017.0)2.01(2002006

.075.0[9.0]

072.117.01072.175.017.0)2.01(6.075.0[)

1520()

1520()15()15(----⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-+=⨯+⨯⨯⨯-+=T c T c o s X K Y θθ

5

/84.0kgBOD kgSS =

（4-26）

2)计算污泥量 (1)反应污泥量

1000/)10200(95.010********/)(-⨯⨯⨯=-⨯⨯=e O c d S S Y Q XF θ

kg 7220= （4-27） (2)总污泥量 kg T T XF XT F c 108304

6

7220=⨯=⨯

==10.83(t) （4-28） 3)计算池容

s

s h f f T S V I

XT SVI XT T H Q H H V 1300)

262400(2⨯⨯⨯⨯⨯+

+= 1

1300150

10830)

2150108301533.83624007.07.0(2⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+

+= 311749m = （4-29） 4)排水深度 m V n Q H h 426.0511749

233

.832424=⨯⨯⨯=⨯=

∆ 5)污泥浓度XL 11749

10830

426.055⨯

-=⨯∆-=⨯=

V XT H H H V XT HI H XL L g L g /6/01.1〈=(可行) 6)单池参数

单池池容: 32166510830

m n V Vi ===

单池池面积:

2

2.4335

2166

m H Vi Ai ===

易知最小面积尺寸可选为：25m ⨯18m

因此单池尺寸为：25m 错误！未找到引用源。18m ×5.0m

单池贮水容积: Vi ∆ =o Ai ×H ∆=25m ⨯18m ⨯0.426=191.7m 3

(4-30)

5个池总容积

V ∑

=5V =5⨯191.7=958.53m 7)核算污泥负荷 )/(13.0190

84.010200

)10200(84.0105d kgMLSS kgBOD S Ls o ⋅=⨯⨯=-⨯⨯=

(4-31)

4.4.3 SBR 反应池运行时间与水位控制

SBR 池总水深5.0m,按平均流量考虑，则进水前水深为3.2m ，进水结束后5.0m,排水时水深5.0m,排水结束后3.2m 。

5.0m 水深中，换水水深为1.8m,存泥水深2.0m,保护水深1.2m,保护水深的设置是为避免排水时对沉淀及排泥的影响。(见图4.2)

图4.2 SBR 池高程控制图

进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制，排水结束由水位控制。 4.4.4 排水口高度和排水管管径

(1)排水口高度