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1、一、生化池一、生化池在环境温度适宜的条件下，当原水氨氮浓度低于 3mg/L 时，生化池氨氮去除率达 85% 以上，整个工艺流程氨氮去除率可稳定在 90%以上；当原水氨氮浓度在 35mg/L 时，整个 工艺流程氨氮去除率可达 80%以上； 亚硝酸盐的去除率可达 85%。二、好氧处理法二、好氧处理法 三、三、SBR 池池SBR 工艺是目前国际上较为先进的生物处理工艺，其流程简单，运行管理方便，耐冲 击负荷能力强，处理效果好。造纸废水水量变化大，废水中存在有抑制性、毒性的物质， 故本工艺采用耐冲击负荷、耐毒性较强的 SBR 工艺的改造形式-ICEAS 工艺。 SBR 反应池池容计算系指传统的序批式活
2、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。现行设计方法现行设计方法1.11.1 负荷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 BOD5浓度，即可由下式迅速求得 SBR 池容：容积负荷法 V=nQ0C0Nv (1)Vmin=SVIMLSS106V污泥负荷法 Vmin=nQ0C0SVINs (2)V=Vmin+Q01.21.2 曝气时间内负荷法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
3、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=nQ0C0tcNvta (3)污泥负荷法 V=24QC0ntaMLSSNS (4)1.31.3 动力学设计法动力学设计法由于 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-Ce)tfMLSSNsta (5)非限制曝气 V=nQ(C-Ce)tfMLSSNs(ta+tf) (6)半限制曝气 V=nQ(C0-Ce)tfLSSNs(ta+tf-t0) (7)但在实际应用中发现上述方法存有以下问题： 对负荷参数的选用依
4、据不足，提供选用参数的范围过大例如文献推荐Nv=0.11.3kgBOD5/(m3d)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； 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； 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； 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
5、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。总污泥量综合设计法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
6、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=naQ0(C0-Cr)tTS (8)Vmin=AHminTSSVI10-3 (9)Hmin=Hmax-H (10)V=Vmin+V (11)式中 TS单个 SBR 池内干污泥总量，kgtTS总污泥龄，dASBR 池几何平面积，m2Hmax、Hmin分别为曝气时最高水位和沉淀终了时最低水位，mH最高水位与最低水位差，mCr出水 BOD5浓度与出水悬浮物浓度中溶解性 BOD5浓度之差。其值为：Cr=Ce-ZCse1.42(1-ek1t) (12)式中
7、 Cse出水中悬浮物浓度，kg/m3k1耗氧速率，d-1tBOD 实验时间，dZ活性污泥中异养菌所占比例，其值为：Z=B-（B2-8.33s1.072(15-T)）0.5 (13)B=0.555+4.167(1+TS0/BOD5)Ns1.072(15-T) (14)Ns=1/atTS (15)式中 a产泥系数，即单位 BOD5所产生的剩余污泥量，kgMLSS/kgBOD5，其值为：a=0.6(TS0/BOD5+1)-0.60.0721.072(T-15)1/tTS+0.081.072(T-15) (16)式中 TS、BOD5分别为进水中悬浮固体浓度及 BOD 5浓度，kg/m3T污水水温，由式
8、(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 510min 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：vs(ts+td-10/60)=H+Hb (17)vs=650/MLSSmaxSVI (18)由式(18)代入式(17)并作相应变换改写为：650AHmaxTSSVI(ts+td-10/60)=/+Hb (19)式中
9、 vs污泥沉降速度，m/hMLSSmax当水深为 Hmax 时的 MLSS，kg/m3ts、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、V 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 H，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。工程算例工程算例 3.13.1 设计基本条件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。表表 1 1 设计进、出水质设计进、出水质项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/
10、L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)NO3-N(mg/L)TP(mg/L)水温()pH进水380200200400415 出水602020550.5 693.23.2 SBRSBR 池容计算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 k2=1.2，计算结果见表 2。表表 2 2 单个单个 SBRSBR 池参数及结果比较池参数及结果比较设计参数一法二法三法四法新法NvkgBOD5/(m3d)0.50 0
11、.24 NvkgBOD5/(kgMLSSd0.255(0.074)(0.074)0.074SVI(mL/g)90150(120)(120)120MLSSmax(mg/L)3000 (3235)(3235)3235akgMLSS/(kgBOD5d)0.906tTS(d) 15TS(kg) (12571)(12571)12571Z(%) 0.302ta(h) (3.0)(3.0) ts+td(h) 1.0+1.0A(m2)47643819841798925H(m)3.072.852.572.571.62Vmin(m3)540588323429312386V(m3)20001838833375503
12、886V(m3)14601250509946191500HRT(h)9.68.840.036.218.7注：一法至四法依次指：容积负荷法、总污泥负荷法、曝气时间内负荷法、动力学设计法，新法系指总污泥量综合设计法；前四种方法中参数 A、H 值系由 V 及 Hmax 反推而得，列出目的是为便于比较；一法和二法中 Ns、Nv、SVI 值系直接引用相应参考文献中采用的数据，其他方法中凡带( )者为文中假定或移用新法推算值。4 4 设计方法评价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： 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，H 已超
13、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。 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、H 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H、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
14、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。 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2.1、1.4、0.5h；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。 从有关参数得知：总污泥量综合设计法 SBR 池容合理；H
15、 在允许范围内；MLSSmax=3235mg/L，在 30004000mg/L 之间；Ns=0.074kgBOD5/(kgMLSSd)，在0.060.10kgBOD5/(kgMLSSd)范围内；Nn=0.013kgNH3-N/(kgMLSSd)，符合除磷脱氮负荷要求；MLSSmin=5269mg/L 近似于 6000mg/L；V/V=38.6%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。一般来说 工业废水和生活污水用的调节池、沉淀池等这些一级处理设备的计算公式都差不多的。以下是某方案里的调节池计算。楼主可以参考下四四、调节池调节池设备说明：工业废水其水质水量随时变化，波动较大，废水水质水量的变化对排水及废水处理设备，特别是对净化设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至有可能损坏设备，为解决这一矛盾，废水处理前一般要设调节池，以调节水量和水质。设备类型： 对角线出水调节池优点： 出水槽沿对角线方向设置，同一时间流入池内的废水，由池的左、右两侧经过不同时间流到出水槽，达到自动调节的目的。数量：一座池子构筑材料：钢筋混凝土参数计算：废水在池内一般停留 34 小时
