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序批式活性污泥法（SBR）计算机辅助设计

2014-12-24 01:55

摘要：从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看，序批式活性污泥法能称得上是一种简易、快速且低耗的污水处理工艺，非常适用于水质水量变化大的中小城镇的生活污水处理，以及易生物降解的工业废水处理。因此，SBR工艺是一种适合我国国情的处理工艺，具有很大的发展潜力和应用前景。

关键词：序批式 活性污泥法 SBR 计算机辅助设计

概述

　　从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看，序批式活性污泥法能称得上是一种简易、快速且低耗的污水处理工艺，非常适用于水质水量变化大的中小城镇的生活污水处理，以及易生物降解的工业废水处理。因此，SBR工艺是一种适合我国国情的处理工艺，具有很大的发展潜力和应用前景。
　　近年来，计算机辅助设计（CAD）已渗透到水处理专业，并被专业人员接受和使用。但目前建筑给排水CAD软件应用广泛，污水处理工程设计CAD系统则研究较少。SBR艺计算机辅助设计系统的开发，不仅能够提高设计效率及设计质量，也是计算机技术同污水处理技术有机结合的积极实践，对促进当前污水处理工程CAD的进一步发展具有积极的意义。

１ SBR工艺设计计算

　　SBR工艺设计计算包括SBR反应池容积的确定以及需氧量、污泥量的计算。
　　SBR工艺设计方法主要分两大类：经验设计法。动力学模式设计法[1]。经验设计法指污泥负荷率法，污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到SBR反应池容积的大小。这种方法在目前的工程设计中应用较广泛。动力学模式设计法则是根据进水、出水和SBR系统的各种参数条件，建立数学模型后进行设计。由于动力学模式设计方法用于工程设计还有待进一步研究、优化，因此本系统在开发过程中针对生活污水的处理仍沿用经验设计法。

1.1 参数选取
　　污泥负荷率与SBR反应池内的混合液污泥浓度是SBR设计与运行的重要参数[2]。
　　①对生活污水，污泥负荷普遍采用BOD污泥负荷，其参数值为：高负荷运行时取0.2－0.4kg［BOD5］／（kg［MLSS]·d），低负荷运行时选用0.03-0.07kg［BOD5］／（kg［MLSS］.d）。
　　②反应池内的污泥浓度（MLSS）可考虑取值3000-5000mg／L。
　　③SVI值取90-150mL/g。
　　④每周期运行时间一般tr＝4.8－12h。
1.2 设计计算步骤
　　①确定一个运行周期内曝气时间所占的比例e，根据BOD污泥负荷Ns，计算所需污泥量M；
　　　　Ns＝QS0/eXV （1）
　　　　M＝XV=QS0/eNs （2）
　　式中：X——混合液中活性污泥浓度（MLSS），mg／L；
　　　　　Q——平均日污水量，m3/d;
　　　　　S0——进水基质浓度，mg／L；
　　　　　V——反应池总有效容积，m3。
　　②根据SVI值和污泥量，计算沉淀时所需的污泥体积Vm；
　　　　Vm=SVI·M （3）
　　③确定SBR反应池的个数n，引入每周期运行时间tR，计算每周期所需处理污水的体积Vw；
　　　　V=Q/[n×（24/tr） （4）
　　④计算SBR反应池单个池有效容积VO。
　　　　VO=VW Vm／n（m3）（5）
1.3 其他参数的确定
　　计算出反应池有效容积后，可以确定工艺设计所需的其它数据，如反应池长、宽、池深等，同时根据水质水量可以确定需氧量、污泥量等。此外，根据污水性质与工艺设计计算结果，还应对处理工艺中配套的构筑物如格栅、沉砂池等作相应的设计计算。计算方法与传统活性污泥法类似。

2 SBR工艺计算机辅助设计系统分析与设计

　　对于水处理专业的设计者来讲，其适应计算机的能力是有限的。要提高 SBR艺计算机辅助性及系统的适应性，必须在系统的开发设计中充分考虑到设计者的特点，以解决CAD系统适应用户需要的问题。因此系统必须体现和突出专业内容，用户界面友好，使用方便，符合水处理工程设计者的设计习惯。