SBR工艺设计计算方法

序列间歇式(序批式)活性污泥（SBR）反应器的设计

SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

一、SBR工艺的优点

1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。

3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。

4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。

5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废

水处理厂的扩建和改造。

8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。

9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。

二、SBR系统的适用范围

由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：

1、中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。

2、需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。

3、水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。

4、用地紧张的地方。

序号计算项目符号单位举例数据项目数据

1外部条件

1.1设计规模Qm3/d5000010000

1.2日变化系数K

d1.171.26

1.3总变化系数K

T1.381.46

1.4进水BOD

5Ljmg/L150124

1.5进水COD

CrCjmg/L330318

1.6进水SSSjmg/L200165

1.7进水TNNjmg/L3529.8

1.8出水BOD

5Lchmg/L2020

1.9出水COD

CrCchmg/L100100

1.10出水SSSchmg/L2020

1.11出水TNNchmg/L1515

1.12设计最低水温T℃1014.6

1.13污泥指数SVImL/g150160

2选定参数

2.1周期时长T

Ch64

2.2周期数N次/天46

2.3反应时间T

Fh42

2.4沉淀时间Tsh11

2.5滗水时间T

chh11

2.6池水深度Hm54.5

2.7安全高度H

fm0.70.7

2.8保护层水深H

pm0.250.25

3计算污泥量

3.1设计水量Q

dm3/d5850012600

3.2好氧泥龄θ

CNd8.05.1

3.3反应泥龄θ

CFd11.97.2

3.4缺氧泥龄θ

CDd3.82.1

3.5总泥龄θ

Cd17.814.4

3.6污泥产率系数YkgSS/kgBOD

51.1371.161

3.7反应池污泥总量S

Tkg154191.0221924

4计算反应池池容SBR工艺工程设计计算书

计算项目：

3.3'反应泥龄试算值θ'

CFd11.97.24.1给定最高日最高时流量Q

hm3/h2880669

4.2实际沉淀时间T'sh1.831.83

4.3反应池池容Vm35119475155其他参数

5.1缺氧反应时段T

Dh1.30.6

5.2好氧反应时段T

Oh2.71.4

5.3间歇进水滗水深度ΔHm1.691.60

连续进水滗水深度ΔHm1.411.20

5.4高水位时污泥浓度N

WTg/L3.012.92

5.5低水位时污泥浓度N

WLg/L4.554.53

5.6污泥负荷F

WkgBOD

科技视界Science&TechnologyVision

Science&TechnologyVision科技视界城市污水是造成水体污染的重要污染源袁对城市污水进行妥善收集尧处理和排放是减轻或防止水体污染是十分重要一项对策袁污水处理厂在这一过程中扮演了重要角色遥近年来袁我国在城市污水处理方面加大了一些工程建设的投入袁全国各地陆续建设了一批污水处理厂袁对于保护大中型城市的环境袁治理水污染起到了重要作用遥随着我国城市化进程的加快袁中小城镇的发展十分迅速袁大量的中小城镇将迅速兴起袁中小城镇的污水排放量约占全国排放总量的一半左右袁而全国19200多个建制镇绝大多数都没有污水处理设施袁从长远的环境发展角度来看袁中小城市在环境保护方面起着重要作用袁特别是水污染治理方面[1]遥因此袁探索和发展适合我国国情的中小城市渊镇冤污水处理工艺袁掌握一批在中小城市渊镇冤具有代表性的污染源治理和城市污水处理技术袁就势在必行[2]遥为了选取适合中小城市是污水处理的需要袁本设计通过对不同工艺生活污水处理效果的比较袁最终设计选用SBR工艺袁设计目标是出水水质达到我国叶城镇污水处理厂污染物排放标准曳渊GB1819-2002冤一级B类排放标准遥1污水状况及设计规模尧目标1.1污水水质本次设计进水水质院pH=6-9曰BOD5=150mg/L曰COD=300mg/L曰SS=200mg/L曰NH3-N=30mg/L曰TP=10mg/L遥1.2设计规模污水的平均处理量为Q平=25000m3/d曰日变化系数取K日为1.2袁时变化系数取K时为1.2袁总变化系数取K总为1.44遥1.3污水治理目标污水厂出水执行叶城镇污水处理厂污染物排放标准曳一级标准的B类标准遥即院pH=6-9曰BOD5臆20mg/L曰COD臆60mg/L曰SS臆20mg/L曰NH3-N臆8mg/L曰TP臆1mg/L2处理工艺的选择根据设计的排水水质标准袁且BOD5/COD逸0.3具有易生化性袁此污水可进行生化处理遥处理污水在去除BOD5尧COD尧SS的同时要达到脱氮除磷的效果,所以污水处理工艺采用二级生化处理袁以达到生物脱氮除磷处理效果[1]遥在生物法中袁有活性污泥法和生物滤池两大类袁生物滤池的处理效率不高袁卫生条件较差袁我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂袁而活性污泥法占绝大多数遥活性污泥法有很多种型式袁使用最广泛的主要有三类院淤传统活性污泥法和它的改进型A/O渊厌氧好氧活性污泥法冤尧A2/O渊厌氧缺氧好氧活性污泥法冤工艺袁于氧化沟袁盂SBR渊序批式活性污泥法冤工艺遥传统活性污泥法是应用最早的工艺袁它去除有机物的效率较高袁因而得到广泛应用遥近20年来袁水体富营养化的危害越来越严重袁去除氮尧磷列入了污水处理的目标袁于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法遥A/O法有两种袁一种是用于除磷的厌氧要好氧工艺袁一种是用于脱氮的缺氧要好氧工艺曰A2/O法则是厌氧缺氧好氧既脱氮又除磷的工艺遥氧化沟是活性污泥法的一种变型袁在水力流态上不同于传统活性污泥法袁是一种首尾相接的循环流袁通常采用延时曝气袁在污水净化的同时污泥得到稳定遥它不设初沉池和污泥消化池袁处理设施大大简化遥氧化沟具有传统活性污泥法的优点袁去除有机物的效率很高袁也具有脱氮的功能遥如果在沟前增设厌氧池袁还可同时除磷遥氧化沟这种高效尧简单的特点袁使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用遥SBR法是在一个反应池中完成污水的生化反应尧沉淀尧排水尧排泥袁不仅省去了初沉池和污泥消化池袁还省去了二沉池和回流污泥泵房袁处理设施比氧化沟还要简单袁而且处理效果好袁同时还具有很强的脱氮除磷功能遥因而SBR工艺得到大力推广袁成为业内人士十分关注的一种工艺遥通过对比传统活性污泥法和它的改进型A/O尧A2/O工艺袁氧化沟袁SBR工艺袁考虑到中小城镇污水处理设计基建投资少袁技术管理能能力相对薄弱袁工程面积狭小等因素袁最终选择SBR工艺[3]遥尤其是利用SBR法处理中小城镇污水袁要比用普通活性污泥法节省基建投资30%多袁并且还具有布置紧凑袁节约占地面积曰SBR系统对生长率高尧适应性强的微生物生长有利遥其次袁SBR的固液分离效果好袁容易获得澄清的出水遥SBR工艺的时间序列性和运行条件上的较大灵活性为其脱氮除磷提供了得天独厚的条件袁从而有效地除氮除磷遥3各主要处理单元的设计和设备选型3.1细格栅设两台机械格栅渊并联为一体冤遥每台隔栅栅条间隙数37个袁安装倾角为60毅袁栅条宽度为0.01m袁隔栅总宽为1.1m遥3.2旋流沉砂池设有两座旋流沉砂池遥沉沙池尺寸的主要参数有院流量1.5万m3/d袁叶轮转速20r/min袁功率1.5kW袁排砂量15L/S遥3.3SBR活性污泥反应器本工程设计的生化池中的水力停留时HRT为14.7h袁总容积为18301m3袁好氧泥龄7.3d,反应泥龄9.0d,缺氧泥龄1.7d,总泥龄为13.5d袁污泥负荷为0.111kg[BOD]辕[kg[VSS]窑d]遥1冤参数的确定Tc院6hTc一个完整周期的时间N院4次/天N每天单池最多运行周期次数TF院4hTF仅指反应池反应阶段的时间Ts:1hTs仅指沉淀池(亦反应池)沉淀阶段的时间Tch:1hTch仅指沉淀池(亦反应池)滗水阶段的时间H:4.5mH池水深度SBR法处理城镇生活污水工艺设计连雪灵渊平顶山市新城区新城清源污水净化有限公司袁河南平顶山467000冤揖摘要铱面对随着我国社会发展进步而日益严重的生活污水污染以及我国中小城市越来越迫切需要建成污水处理厂的问题袁设计通过对现行的活性污泥的各种工艺的比较袁结合中小城市的特点袁活性污泥法中的SBR工艺进行设计处理遥设计目标是出水水质达到我国叶城镇污水处理厂污染物排放标准曳渊GB1819-2002冤一级B类排放标准院pH=6~9曰BOD5臆20mg/L曰COD臆60mg/L曰SS臆20mg/L曰NH3-N臆8mg/L曰TP臆1mg/L揖关键词铱生活污水处理曰SBR工艺曰脱氮除磷揖Abstract铱Alongwithourcountry爷ssocialdevelopmentprogresses,thesanitarysewagepollutionbecomesmoreandmoreseriousdaybyday.AndtheSewagetreatmentplantsareurgentlyneededtobebuiltinsmallandmedium-sizedtownsandcitiesinourcountry.Facingwiththetwoproblems,theauthorfinallychoosestheSBRcraftintheactivesludgetocarryonthedesignprocessingthroughchoosingeachcraftinthepresentcirculation'sactivesludgeandcombiningthecharacteristicsofsmallandmedium-sizedtownsandcities.Thefinalobjectiveofthisprojectistoletthequalityofleakagewaterreachthe野PollutantDischargeStandardofCities爷SewageTreatmentPlants冶(GB1819-2002)thefirst-levelBkindofemissionstandard:pH=6~9;BOD5臆20mg/L;COD臆60mg/L;SS臆20mg/L;NH3-N臆15mg/L;TP臆1mg/L揖Keywords铱Sanitarysewageprocessing;SBRCraft;Thedenitrogenationeliminatesthephosphorus

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。