序批式活性污泥法（SBR）計算機輔助設計

摘要：從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發(fā)展趨勢來(lái)看，序批式活性污泥法能稱(chēng)得上是一種簡(jiǎn)易、快速且低耗的污水處理工藝，非常適用于水質(zhì)水量變化大的中小城鎮的生活污水處理，以及易生物降解的工業(yè)廢水處理。因此，SBR工藝是一種適合我國國情的處理工藝，具有很大的發(fā)展潛力和應用前景。

關(guān)鍵詞：序批式 活性污泥法 SBR 計算機輔助設計

概述

　　從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發(fā)展趨勢來(lái)看，序批式活性污泥法能稱(chēng)得上是一種簡(jiǎn)易、快速且低耗的污水處理工藝，非常適用于水質(zhì)水量變化大的中小城鎮的生活污水處理，以及易生物降解的工業(yè)廢水處理。因此，SBR工藝是一種適合我國國情的處理工藝，具有很大的發(fā)展潛力和應用前景。
　　近年來(lái)，計算機輔助設計（CAD）已滲透到水處理專(zhuān)業(yè)，并被專(zhuān)業(yè)人員接受和使用。但目前建筑給排水CAD軟件應用廣泛，污水處理工程設計CAD系統則研究較少。SBR藝計算機輔助設計系統的開(kāi)發(fā)，不僅能夠提高設計效率及設計質(zhì)量，也是計算機技術(shù)同污水處理技術(shù)有機結合的積極實(shí)踐，對促進(jìn)當前污水處理工程CAD的進(jìn)一步發(fā)展具有積極的意義。

１ SBR工藝設計計算

　　SBR工藝設計計算包括SBR反應池容積的確定以及需氧量、污泥量的計算。
　　SBR工藝設計方法主要分兩大類(lèi)：經(jīng)驗設計法。動(dòng)力學(xué)模式設計法[1]。經(jīng)驗設計法指污泥負荷率法，污泥負荷率是影響曝氣反應時(shí)間的主要參數，污泥負荷率的大小關(guān)系到SBR反應池容積的大小。這種方法在目前的工程設計中應用較廣泛。動(dòng)力學(xué)模式設計法則是根據進(jìn)水、出水和SBR系統的各種參數條件，建立數學(xué)模型后進(jìn)行設計。由于動(dòng)力學(xué)模式設計方法用于工程設計還有待進(jìn)一步研究、優(yōu)化，因此本系統在開(kāi)發(fā)過(guò)程中針對生活污水的處理仍沿用經(jīng)驗設計法。
1.1 參數選取
　　污泥負荷率與SBR反應池內的混合液污泥濃度是SBR設計與運行的重要參數[2]。
　�、賹ι�活污水，污泥負荷普遍采用BOD污泥負荷，其參數值為：高負荷運行時(shí)取0.2－0.4kg［BOD5］／（kg［MLSS]·d），低負荷運行時(shí)選用0.03-0.07kg［BOD5］／（kg［MLSS］.d）。
　�、诜磻�池內的污泥濃度（MLSS）可考慮取值3000-5000mg／L。
　�、跾VI值取90-150mL/g。
　�、苊恐芷谶\行時(shí)間一般tr＝4.8－12h。
1.2 設計計算步驟
　�、俅_定一個(gè)運行周期內曝氣時(shí)間所占的比例e，根據BOD污泥負荷Ns，計算所需污泥量M；
　　　　Ns＝QS0/eXV （1）
　　　　M＝XV=QS0/eNs （2）
　　式中：X——混合液中活性污泥濃度（MLSS），mg／L；
　　　　　Q——平均日污水量，m3/d;
　　　　　S0——進(jìn)水基質(zhì)濃度，mg／L；
　　　　　V——反應池總有效容積，m3。
　�、诟鶕�SVI值和污泥量，計算沉淀時(shí)所需的污泥體積Vm；
　　　　Vm=SVI·M （3）
　�、鄞_定SBR反應池的個(gè)數n，引入每周期運行時(shí)間tR，計算每周期所需處理污水的體積Vw；
　　　　V=Q/[n×（24/tr） （4）
　�、苡嬎鉙BR反應池單個(gè)池有效容積VO。
　　　　VO=VW Vm／n（m3）（5）
1.3 其他參數的確定
　　計算出反應池有效容積后，可以確定工藝設計所需的其它數據，如反應池長(cháng)、寬、池深等，同時(shí)根據水質(zhì)水量可以確定需氧量、污泥量等。此外，根據污水性質(zhì)與工藝設計計算結果，還應對處理工藝中配套的構筑物如格柵、沉砂池等作相應的設計計算。計算方法與傳統活性污泥法類(lèi)似。

2 SBR工藝計算機輔助設計系統分析與設計

　　對于水處理專(zhuān)業(yè)的設計者來(lái)講，其適應計算機的能力是有限的。要提高 SBR藝計算機輔助性及系統的適應性，必須在系統的開(kāi)發(fā)設計中充分考慮到設計者的特點(diǎn)，以解決CAD系統適應用戶(hù)需要的問(wèn)題。因此系統必須體現和突出專(zhuān)業(yè)內容，用戶(hù)界面友好，使用方便，符合水處理工程設計者的設計習慣。
2.1 系統分析和設計
　　本系統是集工程計算、數據管理、圖形生成、打印輸出的功能為一體的工程應用系統。系統的研究與開(kāi)發(fā)完全基于軟件工程的思想。圖1是SBR計算機輔助設計系統的結構形式。

2.2 系統的實(shí)現方法
　　系統中控制平臺的主要模塊及數據的輸入、輸出、貯存、修改等功能應用了開(kāi)發(fā)工具 Visual Basic5.0；AutoCAD中圖形程序用 AUTOLISP語(yǔ)言編寫(xiě)。采用數據文件共享型接口方式，實(shí)現了不同語(yǔ)言程序模塊之間的參數化傳遞和數據共享，并充分利用各種語(yǔ)言輸人輸出格式的靈活性，從而使系統形成協(xié)調、統一的整體。
　　AutoCAD作為開(kāi)發(fā)平臺，有效地利用AutoCAD原有的功能，同時(shí)，系統留有與AutoCAD或其他水處理 CAD軟件的接口，可以用AutoCAD R14或其他相關(guān)軟件的功能來(lái)補充和完善工程設計。
2.3 各功能子模塊簡(jiǎn)介
　　在系統的設計過(guò)程中，將系統按功能劃分為各個(gè)獨立的模塊，當要修改某一模塊時(shí)，只涉及該模塊本身，而不引起其它模塊的變更，可以避免相互間的于擾。各模塊相互獨立又有機的結合，給程序的編制、維護和升級提供了方便。
　　本系統分3個(gè)模塊。工藝流程模塊和設計計算模塊用 Visual

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