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1、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4000mgMLSS/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
2、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:表2.3SBR反应器进出水水质指水质指标CODBODSS进水水质(mg/l)972560200去除率(%)919580出水水质(mg/l)882840三、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/sS0-----------
3、-进水BOD含量,mg/lX-------------污泥浓度,mgMLSS/LNs-------------污泥负荷率V1=280.45m3(二)反应池最小水量Vmin=V1-Q0=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=112.18m3Vmin>Vx,合格(四)校核周期进水量周期进水量应满足下式:Q0<(1-SVI·MLSS/106)·V=(1-100×4000/106)×280.45=176.46m3而Q0
4、=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。(六)鼓风曝气系统(1)确定需氧量O2由公式:O2=a′Q(S0-Se)
5、+bˊXvV式中:aˊ-----------微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率,kgQ-----------污水设计流量,m3/dS0------------进水BOD含量,mg/lS0------------出水BOD含量,mg/lbˊ------------微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率,kgXv------------单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体(MLVSS)量,kg/m3取aˊ=0.5,bˊ=0.15;出水Se=111mg/L;Xv=f×X=0.75×3000=2250mg/L=2.25
6、kg/m3;V=4=4×298.08=1192.32m3代入数据可得:O2=0.5×2500×(700-28)/1000+0.15×2.25×1192.08=1242.3kgO2/d供氧速率为:R=O2/24=1242.3/24=51.8kgO2/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25℃。该曝气器的性能参数为:Ea=8%,Ep=2kgO2/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:Cs(20)=9.
7、17mg/L,Cs(25)=8.38mg/L扩散器出口处绝对压力为:=+9.8×103×H=1.013×105+9.8×103×4.7=1.47×105pa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:Csb(25)=Cs(25)=8.38=10.0mg/LCsb(20)=Cs(20)=9.17=10.9mg/L取α=0.85,β=0.95,C=2,ρ=1,20℃时,脱氧清水的充氧量为:R0===43.8kgO2/h供气量为:Gs=R0/0.3Ea==1826m3/h=30.43m3/m
8、in(3)布气系统的计算反应池的平面面积为:5.5×11.0×4=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