水污染课程设计(2)

失小的优点。

本次设计采用栅条断面为锐边矩形、迎水面、背水面均为半圆形的矩形 3.2调节池

对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。

本次设计中，水量为3000m3/d，水量较大，所以设计一个调节池，目的是为了去除一部分的SS，也可以调水量，减少对后续工艺的冲击。 3.3 混凝沉淀池

废水经过前面的处理后，废水中仍具有色度、SS。本次设计采用的是化学絮凝反应。本反应主要是污水中溶解性的盐类与投加的金属盐发生反应，生成低溶解度的固体，迅速沉淀下来。

经过混沉淀池处理以后，悬浮固体、胶体物质的去除率均有明显的效果，为后续工艺减轻负担。 3.4 水解器

水解反应器实际上是水解和酸化两个过程在一个池内完成的反应器。在工程上反应器中分别进行水解和酸化两个阶段。在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子的物质；在酸化阶段，碳水化合物降解为脂肪酸，主要产物是醋酸、丙酸和丁酸。另外，有机酸和溶解的氮氧化合物分解为氨、胺、碳酸盐和少量的CO2、N2和H2。提高污水的可生化性，为后续的处理减少负担。

3.5 厌氧接触池

厌氧接触法实质上是厌氧活性污泥法，不需要曝气而且要脱气。厌氧接触法对悬浮固体高的有机污水效果很好，悬浮颗粒成为微生物的载体，并且很容易在沉淀池中沉淀。在混合接触池中，要进行适当的搅拌以使污泥保持悬浮状态。优点是，由于污泥回流，厌氧反应器内能够保持比较高的污泥浓度，大大降低了水

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力停留时间，并使反应器具有一定的耐冲击负荷能力。

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4 SBR反应池工艺

该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。 其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。

污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。

（1）进水期

进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。

SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。

曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）、半限制曝气（充水后期曝气）。

（2） 反应期

在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧—缺氧—好氧的交替过程。

虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。

3）沉淀期

相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使

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刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。

（4）排水期

活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。

（5）闲置期

作用是通过搅拌、曝气或静止使其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。

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5 SBR 反应器的设计

5.1 参数的选择

进水污水流量：3000 m3/d；COD：400mg/L;BOD5：210mg/L；水温：10～25℃、

SS?35mg/L、污泥负荷 C?LS?0.1kg(BOD)/kg(MLSS)?d 、池数N=10、周期=4，反应池水深H=5m、排出比m=4、安全高度e=0.5m、MLSS浓度X=4000mg/L 5.2 反应池运行周期

设SBR运行每一周期时间为6h，进水时间1.5h，反应时间2.0h，沉淀时间 1.0h，排水时间1.5h： 周期数： n?24?4 65.3 反应池容积计算 反应池有效容积 V?mN?n?Q 则 V?4?3000?300m3 (5-1)

10?4由进水时间和进水量得变动理论，求得一个循环周期的最大流量变动比r=1.5，

r?11.5?1??0.125 (5-2)

Vm4?Q3??V(1?V)?300?1.125?337.5m考虑流量比，反应池的修正容量为： V超过一个周期，进水量

??Q取反应池水深5m，则所需水面积A?取反应器长l=9m，则宽为b=5m。 排水结束时水位h2=H×

1?337.5?67.5m2 51m?114?1??5???3.3m(5-3) ?Qm1?0.1254V11?5?基准水位h3=H×=4.4m (5-4) ?Q1?0.1251?V高峰水位h4=5m

溢流水位h5= h4+0.5=5.5m 污泥界面h1=h2?0.5=3.3?0.5=2.8m

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