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序批式活性污泥法(SBR)计算机辅助设计(1)

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。
2.1 系统分析和设计
  
本系统是集工程计算、数据管理、图形生成、打印输出的功能为一体的工程应用系统。系统的研究与开发完全基于软件工程的思想。图1是sbr计算机辅助设计系统的结构形式。

2.2 系统的实现方法
  
系统中控制平台的主要模块及数据的输入、输出、贮存、修改等功能应用了开发工具 visual basic5.0;autocad中图形程序用 autolisp语言编写。采用数据文件共享型接口方式,实现了不同语言程序模块之间的参数化传递和数据共享,并充分利用各种语言输人输出格式的灵活性,从而使系统形成协调、统一的整体。
  autocad作为开发平台,有效地利用autocad原有的功能,同时,系统留有与autocad或其他水处理 cad软件的接口,可以用autocad r14或其他相关软件的功能来补充和完善工程设计。

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