水解酸化池设计计算教学内容

1 前言

SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。

该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。 由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。

SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。

我国自九十年代中期开始，国家建设部属市政设计研究院和上海、北京、天津等市政设计研究院，开始了SBR工艺技术的研究和应用，但大部分处于试验研究和小型污水处理厂的应用阶段。目前，只有几座城市污水处理厂采用SBR法工艺处理城市混合污水，其处理效果较好，如：昆明市日处理污水量15万吨的第三污水处理厂，其工艺为SBR法ICEAS技术，自投产以来，运行正常，出水水质稳定，达到了设计标准。

天津经济技术开发区污水处理厂所采用的DAT-IAT工艺是一种SBR法的变形工艺和中国目前最大的SBR法城市污水处理厂。该工艺为方案的确定是根据天津市政工程设计研究院和开发区、以及国内有关污水处理专家共同完成的，经过对国内外污水厂的考察并充分论证，认为SBR法DAT-IAT工艺能够克服天津开发区工业废水比重大、水质水量变化幅度大的水质特征，其处理后的水质能够满足国家的排放标准。

总设计参数：

进水流量Q=5000m³/d；

污泥回流比R：1）二沉池回流比R二沉=10%~30%；2）初沉池回流比R初沉=50%~100%；

有效停留时间tHRT=0.5d；

设计计算：

一、总回流比范围

Rmax=130%，Rmin=50%；

二、池体结构尺寸 有效容积：=5000×0.5=2500m³

分格n=4个； 单格尺寸：=11.2×11.2=125㎡

总面积S=125×4=500㎡ 有效池深： =5.0m 超高取值： =0.5m 布水区分支管开孔距池底=0.2m

则总高度H=4.89+0.41+0.2=5.5m

表面水力负荷校核

=5000×(1+1.3/(24×512=0.94m³/（㎡×h） =5000×(1+0.5/(24×512=0.61m³/（㎡×h）

经复核计算，在此表面水力负荷下，可以实现通过均匀布水减少死区的目的。

三、分支布水管计算

采用大阻力配水系统，总布水点256个，每个池内布水点64个，进水口距池底0.2m，进水负荷1.96㎡/个布水口； 分支配水管内流速取值：；；；

；

1）

= 0.1879m，取值200mm 校核：，符合设计要求；

2）

=0.1329m，取值125mm 校核：，符合设计要求；

3） =0.0939m，取值80mm 校核：，符合设计要求；

4）

=0.05147m，取值40mm 校核：，符合设计要求；

四、潜水搅拌选型

型号：GQT022×φ325

功率：2.2KW

叶轮直径：325mm

转速：750r/min

台数：16台

推流面积：32㎡/台；6×10m

五、污泥龄≥20d。

六、二沉池回流污泥安装电动阀DN150一个 七、水解酸化池排泥 电动阀DN200四个，时间控制，触摸屏显示，可调。

八、放空手动蝶阀DN300 四个

水损计算：

1、分支管DN40=(

总设计参数：

进水流量Q=5000m³/d；

污泥回流比R：1）二沉池回流比R二沉=10%~30%；2）初沉池回流比R初沉=50%~100%；

有效停留时间tHRT=0.5d；

设计计算：

一、总回流比范围

Rmax=130%，Rmin=50%；

二、池体结构尺寸 有效容积：=5000×0.5=2500m³

分格n=4个； 单格尺寸：=11.2×11.2=125㎡

总面积S=125×4=500㎡ 有效池深： =5.0m 超高取值： =0.5m 布水区分支管开孔距池底=0.2m

则总高度H=4.89+0.41+0.2=5.5m

表面水力负荷校核

=5000×(1+1.3/(24×512=0.94m³/（㎡×h） =5000×(1+0.5/(24×512=0.61m³/（㎡×h）

经复核计算，在此表面水力负荷下，可以实现通过均匀布水减少死区的目的。

三、分支布水管计算

采用大阻力配水系统，总布水点256个，每个池内布水点64个，进水口距池底0.2m，进水负荷1.96㎡/个布水口； 分支配水管内流速取值：；；；

；

1）

= 0.1879m，取值200mm 校核：，符合设计要求；

2）

=0.1329m，取值125mm 校核：，符合设计要求；

3） =0.0939m，取值80mm 校核：，符合设计要求；

4）

=0.05147m，取值40mm 校核：，符合设计要求；

四、潜水搅拌选型

型号：GQT022×φ325

功率：2.2KW

叶轮直径：325mm

转速：750r/min

台数：16台

推流面积：32㎡/台；6×10m

五、污泥龄≥20d。

六、二沉池回流污泥安装电动阀DN150一个 七、水解酸化池排泥 电动阀DN200四个，时间控制，触摸屏显示，可调。

八、放空手动蝶阀DN300 四个

水损计算：

1、分支管DN40=(

水解酸化池工艺详解

在回用水处理工艺中水解酸化池的作用是重要的一个环节。水解——是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机物想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化——是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机物进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。这是回用水废水处理工艺中水解酸化作为预处理单元的原因。

水解酸化池的两个最基本作用是：一是提高废水可生化性，将大分子有机物转化为小分子；二是去除废水中的COD，部分有机物降解合成自身细胞。

本岗位的水解酸化池采用下进上出的翻流运作型态，上升流速取0.765 m/h，有效水深为6.5m。设计进水流量为900m3/h，水力停留时间按8.5h，总有效容积为7600m3。水解酸化池共4座，每座9格，共36格。每格水解酸化池设置有4个梯形泥斗，在泥斗下部采用水平喷射布水方式能使布水均匀。每格池顶部沿四周池壁设置集水槽，用于产水导流，以及排泥。每格水解酸化池内除了一根布水管外，还设有一根排泥管和供气管，其采用负压气提排泥方式，可使泥排至水解酸化池出水槽，与水解酸化池出水一起流至接触氧化池。

水解酸化池内采用了立体弹性组合填料，填料高度3m，上部1m保护区，底部2.4m布水区，每座池子组合填料为972m3。池内采用的立体弹性填料的丝条呈立体均匀排列辐射状态，使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换，生物膜不仅能均匀地着床在每一根丝条上，保持良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积。

填料的作用事实上就是给微生物提供一个生长平台，微生物附着再填料上可增加污水与微生物的接触面积提高水解酸化池的处理效率。简单的说填料就是细菌的附着床，就是增加生物量和提高微生物与废水接触面。

水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应；酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。在不同的工艺中水解酸化的处理目的也不同。水解酸化在好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理；而在混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开。