经典SBR设计计算(全)
一、经典SBR工艺设计计算（一）设计条件：污水厂海拔高度950m 设计处理水量Q＝8000m 3/d=333.33m 3/h=0.09m 3/s
总变化系数Kz= 1.69进水水质：出水水质：
进水COD Cr =450mg/L COD Cr =60mg/L BOD 5=S 0=200mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=45mg/L TN=20mg/L NH 4+-N=25mg/L NH 4+-N=8mg/L TP 0=6mg/L Tp e =1mg/L 碱度S ALK =0mg/L pH＝0SS=250mg/L SS=C e =
20mg/L
VSS=
0mg/L f b =VSS/SS=
0曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=
3
冬季平均温度T2＝
10
℃
活性污泥自身氧化系数K d(20)=
0.06污泥龄θc =25d
活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度MLSS,X＝4000mgMLSS/L 出水VSS/SS＝f=0.7520℃时反硝化速率常数q dn,20＝0.12kgNO 3--N/kgMLVSS 若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成（二）设计计算1、运行周期反应器个数n 1=2,周期时间t=6h,周期数n 2=
4
每周期处理水量：1000m 3
每周期分进水、曝气、沉淀、排水4个阶段进水时间t e =24/n 1n 2=
3h
根据滗水顺设备性能，排水时间t d =0.5h 污泥界面沉降速度u=46000X -1.26= 1.33m 曝气池滗水高度h 1= 1.2m 安全水深ε＝
0.5m
沉淀时间t s =(h 1+ε)/u= 1.3h 曝气时间t a =t-t e -t s -t d = 1.2h 反应时间比e=t a /t=0.20
2、曝气池体积V计算
（1）估算出水溶解性BOD 5（Se)
13.6mg/L
=
-=e d z e fC K S S 1.7
（2）曝气池体积V
14634m 3
（3）复核滗水高度h1：有效水深H＝5m h 1=HQ/(n 2V)=
0.7m
（4）复核污泥负荷
0.13kgBOD 5/kgMLSS
3、剩余污泥量（1）生物污泥产量
T＝10℃时0.04d -1
358kg/d T＝10℃时，ΔX V（10）＝532kg/d
(2)剩余非生物污泥量ΔX S
1840kg/d
(3)剩余污泥量ΔX ΔX＝ΔX V +ΔX s ＝
2198kg/d T＝10℃时剩余污泥量ΔX＝2372kg/d
设剩余污泥含水率按
99.20%计算,湿污泥量为274.7m 3/d T＝10℃时设剩余污泥含水率按99.20%计算,湿污泥量为
296.5m 3/d
4、复核出水BOD 5K 2=
0.018
16.66mg/L
5、复核出水氨氮浓度
微生物合成去除的氨氮N w ＝0.12ΔX V /Q 冬季微生物合成去除的氨氮ΔN w(10)＝7.98mg/L 冬季出水氨氮为N e(10)=N 0-ΔN W(10)=17.02mg/L 夏季微生物合成去除的氨氮ΔN (20)＝
1.72mg/L
夏季出水氨氮为N e(20)=N 0-ΔN W(20)=23.28mg/L
复核结果表明无论冬季或夏季，仅靠生物合成不能使出水氨氮低于设计标准。若考虑硝化作用，出水氨氮的计算：
(1)标准水温（15℃）时硝化最大比增长速度μm(15)=
0.5d -1
曝气池内平均溶解氧DO＝
2mg/L
=
+-=
)
1()
(0c d e c K eXf S S Q Y V θθ=
=eXV QS N s 0
=--=?1000
10000VfX
eK S S YQ
X d e V ==-)
20()20()10(04
.1T d d K K =-?
-=?1000
)1(0e
b s C C f f Q X =
+=
2
20
2424n Xft K S L a ch
溶解氧半速度常数K 0= 1.3污水pH值pH＝7.2
冬季μm(10)＝μm(15)e 0.098(T-15)×DO/(K 0+DO)×[1-0.833×(7.2-pH)]＝0.19
(2)标准水温（15℃）时硝化菌半速度常数K N(15)=0.5mg/L 冬季K N(10)=K N(15)×e 0.118(T-15)=0.28mg/L (3)硝化菌自身氧化系数b N(20)=0.04冬季b N(10)＝b N(20)×1.04(T-20)
＝
0.027冬季硝化菌比增长速度μ
N(10)＝1/θc +b N ＝
0.067d -1出水氨氮为：
0.16mg/L
6、设计需氧量AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脱氮产氧量
有机物氧化需氧系数a'=0.5污泥需氧系数b'=0.12
（1）碳化需氧量：1819.17kgO 2/d (2)硝化需氧量1164.06kgO 2/d
(3)反硝化产生的氧量408.34kgO 2/d （4）总需氧量AOR＝AOR 1+AOR 2-AOR 3＝2574.88kgO 2/d＝107.3kgO 2/h （5）最大需氧量AOR max =K z AOR=4351.54kgO 2/d＝
181.3kgO 2/h
去除1kgBOD的需氧量＝ 1.79kgO 2/kgBOD 5
（6）标准需氧量氧总转移系数α＝
0.85
氧在污水中饱和溶解度修正系数β＝0.95
曝气池内平均溶解氧浓度C＝2mg/L 所在地区大气压力p=
101300Pa 因海拔高度不高引起的压力系数ρ＝p/101300= 1.00曝气池水深H=5m 曝气头距池底距离0.2m 曝气头淹没深度＝ 4.8m 曝气头处绝对压力p b =p+9800H=148340Pa
曝气头氧转移效率E A =
20%
ππ
)
20()()
20(024.1)(C -?-?=
t T sb s C C AOR SOR βρα=
-=)
10()10()
10()10()10(N m N N e K N μμμ=+-=XVf eb S S Q a AOR e ')('01=--=)12.01000(6.402c
e eVXf
N N Q
AOR θ=???
?
?
?--?=c
w e j f
eVN TN N Q
AOR θ100012
.01000
6.23
气泡离开水面时含氧量Qt=17.54%
夏季清水氧饱和度C S(25)=8.38mg/L C s(20)=
9.17mg/L 冬季清水氧饱和度C s(10)＝11.33mg/L
曝气池内平均溶解氧饱和度9.52mg/L 夏季平均标准需氧量SOR (25)=146.02kg/h 最大时标准需氧量SOR max =
246.78kg/h
夏季平均空气用量Q F(25)＝SOR (25)/0.3/E A =2433.71m 3/h=
40.56m 3/min
最大空气用量Q max =4112.97m 3/h=68.5m 3/min
（7）所需空气压力p（相对压力）p=h1+h2+h3+h4+Δh h1：供风管道沿程阻力0.001MPa H2：供风管道局部阻力0.001MPa h3：曝气器淹没水头0.048MPa h4：曝气器阻力，取0.004MPa Δh：富余水头取0.005MPa p=0.059MPa=59Kpa
（8）曝气器数量计算A、按供氧能力计算曝气器供氧能力q c ：0.1kgO 2/(h·个)曝气器数量n1=SOR max /q c =2468个B、以曝气器服务面积校核单个曝气器服务面积f=F/n1=
1.186m 2<0.75
m 2
=
-+)
1(2179)
E -21(1A A E =???
? ??+?42O 10066.2C 5
)25()25(t b
s sb p C ＝π