sbr反应器设计计算

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 污泥浓度采用

(3) 反应周期 SBR 周期采用 设计水质见下表2.3： 表2.3 SBR

反应器进出水水质指

三、设计计算 (一)反应池有效容积

V i =

式中:

SVI

4000 mgMLSS/L,SVI 取 100 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：

反应时间： 静沉时间： 排水时间： (5) 周期进水量 Q0= =156.25m 3/s

(二) 设计水量水质

设计水量为：Q=2500m 3

/d=104m 3

/h=0.029m 3

/s

T/N=6/4=1.5h 3.0h 1.0h

0.5h

-

V 1 = 280.45 m 3

二) 反应池最小水量

3

V min =V 1-Q 0=280.45-156.25=124.2m 3

三) 反应池中污泥体积

Vx=SVI • MLSS V i /106=100X 4000X 280.45/10 =112.18 m 3 V min >Vx, 合格

四) 校核周期进水量

周期进水量应满足下式：

Qv(1-SVI • MLSS /106

) • V

6

=(1- 100 X 4000 /10 6) X 280.45

3

=176.46m 3

而 Q 0=156.25m 3

<176.46m 3

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=56.09m 2

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：1.97m SBR 反应池污泥高度为：1.24m

1.97-1.24=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。

六) 鼓风曝气系统

(1) 确定需氧量 O 2

由公式：Q=a ' Q(S-S e )+b / XvV 式中：

微生物对有机污染物氧化分解

过程的需氧率， kg

污水设计流量， m 3

/d

进水BOD 含量,mg/l 出水BOD 含量,mg/l

微生物通过内源代谢的自身氧化

Q 0 S 0

Ns

反应器一天内周期数 周期进水量 ,m 3

/s 进水BOD 含

量,mg/l 污泥浓度 ,mgMLSS/L

- 污泥负荷率

Q

S S b

过程的需氧率，kg 单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(MLVSS 量,kg/m3

Xv

取a" =0.5, b / =0.15 ;出水S e =111mg/L;

3

Xv=f X X =0.75 X 3000=2250mg/L =2.25kg/m ;

3

V=4 =4X 298.08=1192.32m3

代入数据可得：

O 2=0.5 X 2500X (700-28)/1000+0.15 X 2.25 X 1192.08

=1242.3kg O2/d

供氧速率为：

R= O 2/24

=1242.3/24=51.8 kg O 2/h

(2)供气量的计算

采用SX-1 型曝气器，曝气口安装在距池底0.3m 高处，淹没深度为4.7m,计

算温度取25C。

该曝气器的性能参数为：

Ea=8%, Ep=2 kgO2/kWh；

服务面积1-3m2；

供氧能力20-25m3/h •个；

查表知氧在水中饱和容解度为：

C s(20) =9.17mg/L, C s(25)=8.38mg/L

扩散器出口处绝对压力为：

3

= +9.8 X 10 X H

53

=1.013 X 1 05+9.8 X 103X 4.7

=1.47 X 105pa

空气离开反应池时氧的百分比为：

= =19.65%

反应池中容解氧的饱和度为：

C sb(25) = C s(25)

=8.38

=10.0mg/L

C sb(20) = C s(20)

=9.17

=10.9mg/L

取a =0.85, p =0.95,C=2, p =1,20 C时，脱氧清水的充氧量为：

R0=

=43.8 kg O 2/h 供气量为：Gs= R0/0.3Ea

3

=1826n 3/h

=30.43n3/nin

(3)布气系统的计算反应池的平面面积为：

5.5 *1.0 >4=242m2

每个扩散器的服务面积取1.4m2,则需242/1.4=170个。取170个扩散器，每个池子需50 个。

布气系统设计如下图2.5：

(4)空气管路系统计算

按SBR 的平面图，布置空气管道，在相邻的两个SBR 池的隔墙上设一根干管，共两根干管，在每根干管上设5 对配气竖管，共10条配气竖管。

则每根配气竖管的供气量为：

本设计每个SBR池内有50个空气扩散器

则每个空气扩散器的配气量为：

选择一条从鼓风机房开始的最远最长管路作为计算管路，在空气流量变化处设计算节点。

空气管道内的空气流速的选定为：

干支管为10〜15m/s；

通向空气扩散器的竖管、小支管为4〜5m/s；空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速按《排水工程》下册附录2 加以确定。

空气管路的局部阻力损失，根据配件类型按下式

式中： ------- 管道的当量长度，m

D ------ 管径，m

K ------ 长度换算系数，按管件类型不同确定

折算成当量长度损失，并计算出管道的计算长度(m),

空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径D(mm)空气量n3/min，计算温度C和曝气池水深，查《排水工程》下册附录三求得，得空

气管道系统的总压力损失为：

=96.21 X 9.8

=0.943 kpa

空气扩散器的压力损失为5.0kpa ，则总压力损失为：