SBR反应器内置式浓缩池的设计与运行

摘要:采用内置式污泥浓缩池的SBR池,在不影响SBR操作的同时,进行污泥的浓缩,使污泥的沉淀与压缩时间由1~2 h延长至整个运行周期,因此排出的剩余污泥浓度由原来的0.6%~0.8%提高到 l.5%~2%,减少了排泥量和设施的占地面积。将该污泥回流至前端与原水混合时,由于污泥的吸附作用,提高了有机物的降解速率。本文通过工程实践,给出了内置式污泥浓缩池的设计步骤以及运行的一般方法。

关键词:污水处理 SBR反应器 污泥浓缩池

SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称,它的主体构筑物是SBR反应池,污水在该反应池中完成反应、沉淀、排水及排出剩余污泥等工序,使处理过程大大简化。
SBR艺是一种结构形式简单,运行方式灵活多变、空间上完全混合、时间上理想推流的污水生物处理方法。该工艺近年来在国内得到了广泛的应用,工艺设计方法已逐步成型,并根据我国的国情得到了进一步的完善和发展,本文拟就将污泥浓缩池置于SBR反应池内的设计和运行作一介绍。

1 内置式浓缩池的设计

SBR反应池形式有圆形和矩形两种。圆形反应器有比较好的混合状态,但由于占地面积大和施工困难,多用于小规模的工程中;矩形反应器应用的较多,其长宽比一般为1:1~2,反应池内水深一般在4~6 m。污水自流入反应池开始到闲置时间结束为一个运行周期,沉淀工序中,活性污泥絮体静止或层流状态下进行重力沉淀。由于SBR池设有沉淀分离污泥的功能时段,且沉淀时混合液处于静止或层流状态,利于污泥历经沉淀、浓缩、压实阶段,为了减少污泥处理设施的数量与占地面积,提高污泥系统运行的灵活性,同时在SBR系统中提高脱氮除磷的效率,可将污泥浓缩池置于SBR池内。

1.1 内置式浓缩池的设计步骤

①根据所需处理的污水水质,计算每日BOD负荷F(kg/d);
②假定适当的污泥负荷F/M一般为0.1~0.45 kg[BOD]5/(kg[MLSS]·d),从BOD5负荷 F计算出活性污泥量M(若以生物脱氮为目的时,污泥负荷选0.02-0.05 kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d);
③假定排水时适当的SVI(一般设为100-150mL/g),计算出沉淀时所需的污泥体积;
④确定SBR反应池的个数(或分格数),计算各池中的污泥体积;
⑤确定SBR的循环周期(根据出水要求,一般在1.8~12h),计算每池每周期所需处理污水的体积;
⑥确定SBR反应池的容积,其容积为第④、⑤步计算的污泥和污水体积之和;
⑦假定水深,计算每池面积及长、宽尺寸;
⑧根据SBR池面积和第⑤步所求得的污水体积,确定出池内的最低水位;
⑨计算每天由SBR池中排出的剩余污泥量;
⑩确定浓缩污泥浓度;
⑾确定内置式污泥浓缩池的尺寸,计算浓缩池贮泥区的断面,计算污泥流入区的断面,计算污泥流入断面面积。
1.2 计算实例
某污水,水量Q=5000m3/d,原水水质如下:BOD5=170mg/L,SS=250mg/L,cr=450mg/L。每日的BOD负荷为F=Q·S0=5000m3/d×170mg/L×10-3=8500kg/d; 设定污泥负荷为Ns=0.3 kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d),其活性污泥量为:
M=MLSS/0.85 = Q·S0/0.85 Ns=8500/(0.85x×0.3)=3.33 t。
设污泥的 SVI=150 mL/g,则沉淀后污泥体积为:
V′m=M×SVI=3.33×150=500m3
确定SBR为2组4池,周期为 6 h,则污泥体积为:
Vm=V′m/n=500/4=125 m3
每池每周期处理的污水量:
Vw=Q/(n·T)=5000/(4×4)=312.5 m3
SBR池的容积:
V=Vw十Vm=125十312.5=437.5 m3
确定SBR池的尺寸:
设池深 H′=4m,
池面积A=437.5/4=110 m2
设 L × B × H=15m × 7.5m × 4 m= 450 m3
实际池面积A=15 m×7.5 m=112.5 m2
SBR池总高 H=H′+h(保护高度)
池内的最低水位
Hd=H′-Vm/A=4-312.5/(15 ×7.5)=1.22 m
剩余污泥量:
当污泥负荷NS=0.l-0.4 kg[BOD5]/(kg[MLVSS]·d)时,污泥产量为0.8-1.3 kg[污泥]/kg[SS],取1.0。
当污泥负荷NS= 0.03-0.1kg[BOD5]/(kg[MLVSS·d时,污泥产量为:0.3-0.8kg[污泥]/kg [SS],取 0.75。
G′=5 000 m3/d ×250 mg/L ×1.0 X 10-3=1250 kg/d
每池每天的剩余污泥量
G=G′/n=1250/4=312.5 kg/d
设浓缩后的污泥浓度为2.0%:
内置式污泥浓缩池的尺寸
设每池的排泥次数为2次.则每池每次排出量为:312.5/2=156.25吨/次;
因浓缩后的污泥浓度为2.0%.则污泥体积为Vw1=156.25/0.02=7812 kg
设污泥密度近似等于1,且浓缩后的污泥高度为lm,则浓缩池贮泥区面积:
A′=7.812/l=7.81 m2
则污泥浓缩池的尺寸为:
L × B × H=2.5m × 2.5m × 4 m= 450 m3
污泥浓缩池占SBR池的面积比率为:
7.81/(15 X7.5)=6.9%
为便于施工,设计时将污泥浓缩池与SBR池采用等深的矩形混凝土结构池,为防止污泥在池底形成死角而,将池底浓缩泥斗设计边坡,角度45-600。为防止区对浓缩池的影响,进泥口设为百叶窗,混合液经整流后进人浓缩池。百叶窗的底部不高于SBR反应池的最低泥位,其上部不高于SBR反应池的最高液位,入流面积可根据上述计算结果而得。
内置式污泥浓缩池的设计形式见图l、图2。 图1为内置式污泥浓缩池的平面形式,图二为污泥浓缩池的剖面。

You May Also Like

More From Author