2014年4月13日星期日

脫氮除磷SBR工藝的經典設計實例

脫氮除磷SBR工藝的經典設計實例

脫氮除磷SBR工藝的經典設計實例


摘要: 某城市污水日均流量Q=80000m3 ,日最大變化系數KZ=1.5,設計水溫15℃。 單位:mg/l 項目 BOD5 COD SS TN NH4-N TP 進水水質 400 700 240 60 40 12 出水水質 20 60 20 10 15 0.5 設計一個無貯水池的連續交替進水的SBR處理池。 關鍵詞: 脫氮除磷SBR工藝 某城市污水日均流量Q=80000m3 ,日最大變化系數KZ=1.5,設計水溫15℃。

單位:mg/l

項目 BOD5 COD SS TN NH4-N TP進水水質 400 700 240 60 40 12

出水水質 20 60 20 10 15 0.5

設計一個無貯水池的連續交替進水的SBR處理池。設計流量Qmax=80000*1.5=120000m3/d=5000 m3 /h1 硝化所需要的最低好氧污泥齡 θS,N (d)µ — 硝化細菌比生長速率(d-1),t=15℃時,µ=0.47 d-1。

fs — 安全系數,取fs=2.0。

T — 污水溫度(15℃),T=15℃。

θS,N=(1/µ)*1.103(15-T)*fs=2/0.47=4.26d。

2 系統所需要的反硝化能力(NO3-ND)/BOD5 kgN/kg BOD5

TNi — 進水總氮濃度,TNi=60mg/l。

TNe — 出水總氮濃度,TNe=10mg/l。S0 — 進水BOD5濃度,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 反硝化所需要的時間比例tan/(tan+ta)

一般認為約有75%的異氧微生物具有反硝化能力,在缺氧階段微生物的呼吸代謝能力為好氧階段的80%左右。

tan—缺氧階段所經歷的時間,h。

ta —好氧階段所經歷的時間,h。

tan/(tan+ta)= [(NO3-ND)/BOD5*2.9]/(0.8*0.75*1.6)=0.257

4 各部分處理時間的確定有效反應時間tR= ti+ ta=1+3=4h

沉淀時間ts=1h

潷水時間td=0.5h

除磷厭氧時間tp=0.5h

一個周期TN=6h總污泥齡 θS,T(d)

θS,R(d)= θS,N*[(tan+ta)/ tan]=5.7d

θS,T(d)= θS,R*(TN/ tR)=8.55dSSi— 進水SS濃度,SSi=0.24kg/m3。YH—異養微生物的增殖速率,YH=0.5kgDS/kg BOD5。

bH—異養微生物的內源呼吸速率,bH=0.08 d-1。

YSS—不能水解的SS的分率,YSS=0.5。

fT,H—異養微生物的生長溫度修正,fT,H=1.072(t-15)。

Sp,chemical—加藥產生的污泥量。Sp,chemical=07 每個池子的貯水容積V0水m3。8 潷水高度ΔH m3。

沉淀時間t一般是從曝氣結束後10min開始,至潷水結束時止,所以t= ts+td10/60 h。為瞭保證出水水質,潷水水位與污泥面之間要求有一個最小安全高度Hs,一般為0.6-0.9m,取Hs=0.7m。

污泥濃度MLSS= ST,P/ V0=51026/16000=3.2kg/ m3=3200mg/l。

取污泥沉降指數SVI=120ml/g

污泥沉降速度Vs=650/(MLSS*SVI)

因為ΔH+Hs= Vs*t,則,ΔH=650/(3.2*120)*(1.5-10/60)-0.7=1.56m

9 確定單個池子表面積A0(m2),尺寸L*B,總高H總(m),最低水位HL(m)。L*B=80*40mB總=6*40=240m

池子有效水深H0= V0/ A0=16000/3200=5.0m設超高h\'=0.5m

H總(m)= H0+ h\'=5+0.5=5.5m10 所需空氣量R0m3/da\' —異養需氧率0.42-0.53kgO2/kgBOD5.d

b\' —自養需氧率0.11-0.188kgO2/kgMLSS.dV有效=V0*ta/tN=16000*3/6=8000m3Ro2 =a\'* Qmax*(S0-Se)+b\'MLSS*n* V有效

=0.42*120000*(0.4-0.02)+0.11*3.2*6*8000d —反硝化需氧率 d=4.6kgO2/kgNH4-N

TNH4-Ni—進水氨氮濃度,TNH4-Ni=0.04kg/ m3

TNH4-Ne—出水氨氮濃度,TNH4-Ne=0.015 kg/ m3

Ro2,N kgO2/d=d* Qmax*( TNH4-Ni- TNH4-Ne)=13800 kg O2/ dR\'=d\'* Qmax* TNO3-N=6240 kg O2/ d

(4)標準狀況下的所需空氣量R0 m3/d采用微孔曝氣,氧轉移效率EA=25%。

氧氣質量比MO2=0.23

空氣密度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則,曝氣頭個數N=n*A0/Af=6*3200/0.5=38400個

13 潷水器選型

潷水高度ΔH=1.56m

潷水速度Qd= V0水/td=5000/30=167m3/min=2.78 m3/s

14 自控設備PLC的設計

每個周期為6小時,6個池子交替進水,每池進水1小時,正好完成連續交替進水。



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