脱氮除磷SBR工艺的经典设计实例

脱氮除磷SBR工艺的经典设计实例

2010-06-21 11:23:47 阅读16 评论0 字号:


脱氮除磷SBR工艺的经典设计实例
某城市污水日均流量Q=80000m3 ,日{zd0}变化系数KZ=1.5,设计水温15℃。
单位:mg/l
项目 BOD5 COD SS TN NH4-N TP
进水水质 400 700 240 60 40 12
出水水质 20 60 20 10 15 0.5
设计一个无贮水池的连续交替进水的SBR处理池。

设计流量Qmax=80000*1.5=120000m3/d=5000 m3 /h
1 硝化所需要的{zd1}好氧污泥龄 θS,N (d)
µ — 硝化xx比生长速率(d-1),t=15℃时,µ=0.47 d-1。
fs — 安全系数,取fs=2.0。
T — 污水温度(15℃),T=15℃。
θS,N=(1/µ)*1.103(15-T)*fs=2/0.47=4.26d。

2 系统所需要的反硝化能力(NO3-ND)/BOD5 kgN/kg BOD5
TNi — 进水总氮浓度,TNi=60mg/l。
TNe — 出水总氮浓度,TNe=10mg/l。
S0 — 进水BOD5浓度,S0=400mg/l。
NO3-ND= TNi- TNe-0.04* S0=60-10-0.04*400=34mg/l。
(NO3-ND)/BOD5=34/400=0.085kgN/kg BOD5。

3 反硝化所需要的时间比例tan/(tan+ta)
一般认为约有75%的异氧微生物具有反硝化能力,在缺氧阶段微生物的呼吸代谢能力为好氧阶段的80%左右。
tan—缺氧阶段所经历的时间,h。
ta —好氧阶段所经历的时间,h。
tan/(tan+ta)= [(NO3-ND)/BOD5*2.9]/(0.8*0.75*1.6)=0.257

4 各部分处理时间的确定
进水时间ti= tan=1h
曝气时间ta=3h
有效反应时间tR= ti+ ta=1+3=4h
沉淀时间ts=1h
滗水时间td=0.5h
除磷厌氧时间tp=0.5h
一个周期TN=6h

5 硝化反硝化的有效污泥龄θS,R(d)
总污泥龄 θS,T(d)
θS,R(d)= θS,N*[(tan+ta)/ tan]=5.7d
θS,T(d)= θS,R*(TN/ tR)=8.55d

6 日产污泥量Sp kg/d(以干污泥计)
S0 — 进水BOD5浓度,S0=400mg/l=0.4kg/m3。
SSi— 进水SS浓度,SSi=0.24kg/m3。
SSe— 出水SS浓度,SSe=0.02 kg/m3。
YH—异养微生物的增殖速率,YH=0.5kgDS/kg BOD5。
bH—异养微生物的内源呼吸速率,bH=0.08 d-1。
YSS—不能水解的SS的分率,YSS=0.5。
fT,H—异养微生物的生长温度修正,fT,H=1.072(t-15)。
Sp,chemical—加药产生的污泥量。Sp,chemical=0
Sp= Qmax* S0{ YH-(0.96* bH*YH*fT,H)/[(1/θS,R)+ bH+ fT,H]}+ Qmax*(SSi-SSe)+ Sp,chemical=35808kg/d
设池子数n=6
则每个池子的污泥总量ST,Pkg/池(以干污泥计)
ST,P= Sp*θS,T/n=35808*8.55/6=51026 kg/池

7 每个池子的贮水容积V0水m3。
V0水m3= Qmax* TN/n=5000 m3。
设V0水占池子总体积V0的31.25%,则,
V0= V0水/31.25%=16000 m3。

8 滗水高度ΔH m3。
沉淀时间t一般是从曝气结束后10min开始,至滗水结束时止,所以t= ts+td10/60 h。
为了保证出水水质,滗水水位与污泥面之间要求有一个最小安全高度Hs,一般为0.6-0.9m,取Hs=0.7m。
污泥浓度MLSS= ST,P/ V0=51026/16000=3.2kg/ m3=3200mg/l。
取污泥沉降指数SVI=120ml/g
污泥沉降速度Vs=650/(MLSS*SVI)
因为ΔH+Hs= Vs*t,则,ΔH=650/(3.2*120)*(1.5-10/60)-0.7=1.56m

9 确定单个池子表面积A0(m2),尺寸L*B,总高H总(m),{zd1}水位HL(m)。
A0= V0水/ΔH=5000/1.56=3200 m2。
L*B=80*40m
B总=6*40=240m
池子有效水深H0= V0/ A0=16000/3200=5.0m
设超高h =0.5m
H总(m)= H0+ h =5+0.5=5.5m
HL(m)=5.0-ΔH=3.44m

10 所需空气量R0m3/d
(1)活性污泥代谢需氧量Ro2 kgO2/d
a  —异养需氧率0.42-0.53kgO2/kgBOD5.d
b  —自养需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.d
V有效=V0*ta/tN=16000*3/6=8000m3
Ro2 =a * Qmax*(S0-Se)+b MLSS*n* V有效
=0.42*120000*(0.4-0.02)+0.11*3.2*6*8000
=36048kgO2/d
(2)反硝化所需要氧量Ro2,N kgO2/d
d —反硝化需氧率 d=4.6kgO2/kgNH4-N
TNH4-Ni—进水氨氮浓度,TNH4-Ni=0.04kg/ m3
TNH4-Ne—出水氨氮浓度,TNH4-Ne=0.015 kg/ m3
Ro2,N kgO2/d=d* Qmax*( TNH4-Ni- TNH4-Ne)=13800 kg O2/ d
(3)硝化产生的氧量R  kgO2/d
d  —硝化产氧率,d =2.6kgO2/kgNO3-N
TNO3-N=0.02 kg/ m3
R =d * Qmax* TNO3-N=6240 kg O2/ d
(4)标准状况下的所需空气量R0 m3/d
采用微孔曝气,氧转移效率EA=25%。
氧气质量比MO2=0.23
空气密度ρ=1.29kg/m3 。
R0=[(Ro2 + Ro2,N- R )/(EA* MO2)]*(293/273)/ρ
=630977 m3/d
=26290 m3/h
=438 m3/min
=7.3 m3/s

11 风机选型
风压P=5.0m

12 曝气装置
采用膜片式微孔曝气器,每个服务面积Af=0.5m2。
则,曝气头个数N=n*A0/Af=6*3200/0.5=38400个

13 滗水器选型
滗水高度ΔH=1.56m
滗水速度Qd= V0水/td=5000/30=167m3/min=2.78 m3/s

14 自控设备PLC的设计
每个周期为6小时,6个池子交替进水,每池进水1小时,正好完成连续交替进水。


 

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