SBR反应器的设计计算

SBR 反应器的设计计算

（1）由于SBR 为间歇进水，所以采用2个反应器。

（2）参数选择 污泥负荷Ls 取值0.1kgBOD/（kgMLSS ·d ）；污泥浓度采用X=3000mgMLSS/L ；进水COD=225mg/L,BOD=135mg/L ，反应池高H=4.0m ，安全高度ε=0.3m;排水比1/m=1/4；,B/C=0.48＞0.4，可生化性好。 （3）反应池运行周期各工序的计算 ①.曝气时间（T A ）

02250.490/B

S COD mg L C ==⨯=

0242490

20.143000A s S T h L mX ⨯=

==⨯⨯

②.沉淀时间（T S ） 初期沉淀速度

4 1.264 1.26max 4.610 2.251036000.75/v X m h

--=⨯⨯=⨯⨯=

则：

max 113.50.5

420.75S H m T h v ε⎛⎫

+⨯+ ⎪⎝⎭=== ③.排出时间（T 0）

排出时间为1h ，与沉淀时间合计为3.0h 计。 ④.进水时间（T F ） 设进水时间为 T=1.0h 。 一个周期时间为T=8.0h 。

（4）反应池池容计算 SBR 反应池涉及运行水位草图如图4.10 设f=0.85：SVI=150 故污泥沉降体积为

841

.085.0150

101353506=⨯⨯⨯⨯-3m 采用周期为8h ，池个数为2个 每个池子的有效容积为

100421662

84

2428350=+=+⨯⨯3m 选定每个池子尺寸为：长7m ，宽4m ，高4m 采用超高0.3m ，故池子全高为4.3m 各程序时间分配：

进水：1h 曝气：2h 静沉：2h 排水：1h 闲置：2h

排水口低高为 4-92.14

7166

=⨯>0.68（安全）

图4.10 SBR 反应池涉及运行水位草图 排水结束时水位h 2

211141

4.0 2.71.12541m h H

m Q m V --=⨯=⨯⨯=∆+ 基准水位

3114.0 3.61.1251h H

m Q V ==⨯=∆+

高峰水位 h 4=4.0m 警报，溢流水位 h 5=h 4+0.3=4.3m

污泥界面 h 1=h 2-0.5=2.2m （5）需氧量计算

①.需氧量 需氧量O a 为有机物(BOD)氧化需氧量O 1、微生物自身氧化需氧量O 2、保持好氧池一定的溶解氧O 3所需氧量之和。即O a =O 1+O 2+O 3 有机物氧化需氧量O 1

()

10e O aQ S S =-

式中：a-----去除每1.0kgBOD 的需氧量，kgO 2/kgBOD,取a=1.0； S 0,S e -----进水BOD 与出水BOD ，kg/m 3；

Q-----进水量，m 3/d 。

微生物自身氧化需氧量O 2

()

2 b=0.12O bXV =取

维持好氧池一定溶解氧的需氧量O 3 ()()

3310 d=1.5/r c Q d Q Q Q mg d -=++⨯取

所以： ()1 1.014.580.147-0.03=1.706m /O g d

=⨯⨯

20.12410048/O kg d

=⨯⨯=

33 1.5100.022/O kg d

-=⨯⨯=

反应总需氧量O a

123 1.706480.02250/a O O O O kg d

=++=++=

曝气时间为2h ，每小时需氧量

50

25/2a O kg h '=

=

②.曝气装置

ⅰ.供养能力 舍混合液DO 为1.5mg/L ，池内水深3.5m 。

查《化工原理》，水中溶解氧饱和度分别为C s （20）=9.17mg/L, C s （30）=7.63mg/L.微孔曝气器出口处得绝对压力（P b ）为；

5551.013109.8 3.310 1.33610P Pa =⨯+⨯⨯=⨯

微孔曝气器的氧转移效率（E ）为15%，则空气离开曝气池时氧的百分比为：

()

()

211100%18.43%

79211t E O E -=

⨯=+-

温度/℃ 空气密度ρ/（g/L ） 溶解度Ds （ml/L ） 0 1.252 29.2 10 1.206 22.8 20 1.164 18.7 30 1.127 15.7 40

1.092

14.2

表4.11 空气密度及在水中溶解度

曝气池中的平均溶解氧饱和度（按最不利温度条件考虑）为：

()()30305

2.0661042b t sm s P Q C C ⎛

⎫=+ ⎪⨯⎝⎭

代入数据得

1.33618.437.638.28/

2.06642sm C mg L

⎛⎫

=⨯+= ⎪⎝⎭

温度为20℃时，曝气池中的溶解氧饱和度为：

()()20205

1.33618.439.179.95/

2.0661042 2.06642b t sm s P Q C C mg L ⎛⎫⎛⎫

=+=⨯+= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 温度为

20℃时，脱氮清水的充氧量为：

一般a=0.8～0.85，取0.85；β=0.9～0.97，取0.97

()

()()()()

2003020203017.229.95

24.34/0.850.97 1.08.28 1.5 1.024

1.024t sm T L sm R C R kg h a C C βρ--⨯=

=

=⎡⎤⨯⨯⨯-⨯-⨯⎣⎦

Ⅱ.鼓风能力 取氧利用率 E A 为15%根据供养能力，求得曝气空气量为：

()33024.34

540.89/419/ 1.29/0.30.30.15S A R G kg h m h kg m E =

===⨯空气密度为 Ⅲ.

布气系统计算 布气采用WK 型曝气器，反应平面面积为7m ×4m ，设86个则每个曝气器的曝气量=G S /86=4.6m 3/h