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)展趨勢來看，序批式活性污泥法能稱得上是一種簡易、快速且低耗的污水處理工藝，非常適用于水質水量變化大的中小城鎮(zhèn)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?jié)摿�和應用前景�?

關鍵詞：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)展趨勢來看，序批式活性污泥法能稱得上是一種簡易、快速且低耗的污水處理工藝，非常適用于水質水量變化大的中小城鎮(zhèn)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?jié)摿�和應用前景�?BR>　　近年來，計算機輔助設計（CAD）已滲透到水處理專業(yè)，并被專業(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(tǒng)則研究較少。SBR藝計算機輔助設計系統(tǒng)的開發(fā)，不僅能夠提高設計效率及設計質量，也是計算機技術同污水處理技術有機結合的積極實踐，對促進當前污水處理工程CAD的進一步發(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：經驗設計法。動力學模式設計法[1]。經驗設計法指污泥負荷率法，污泥負荷率是影響曝氣反應時間的主要參數，污泥負荷率的大小關系到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。動力學模式設計法則是根據進水、出水和SBR系統(tǒng)的各種參數條件，建立數學模型后進行設計。由于動力學模式設計方法用于工程設計還有待進一步研究、優(yōu)化，因此本系統(tǒng)在開發(fā)過程中針對生活污水的處理仍沿用經驗設計法。
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]。
　　①對生活污水，污泥負荷普遍采用BOD污泥負荷，其參數值為：高負荷運行時取0.2－0.4kg［BOD5］／（kg［MLSS]·d），低負荷運行時選用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\行時間一般tr＝4.8－12h。
1.2 設計計算步驟
　�、俅_定一個運行周期內曝氣時間所占的比例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——進水基質濃度，mg／L；
　　　　　V——反應池總有效容積，m3。
　　②根據SVI值和污泥量，計算沉淀時所需的污泥體積Vm；
　　　　Vm=SVI·M （3）
　　③確定SBR反應池的個數n，引入每周期運行時間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、寬、池深等，同時根據水質水量可以確定需氧量、污泥量等。此外，根據污水性質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(tǒng)活性污泥法類似。

2 SBR工藝計算機輔助設計系統(tǒng)分析與設計

　　對于水處理專業(yè)的設計者來講，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(tǒng)的適應性，必須在系統(tǒng)的開發(fā)設計中充分考慮到設計者的特點，以解決CAD系統(tǒng)適應用戶需要的問題。因此系統(tǒng)必須體現和突出專業(yè)內容，用戶界面友好，使用方便，符合水處理工程設計者的設計習慣。
2.1 系統(tǒng)分析和設計
　　本系統(tǒng)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(tǒng)。系統(tǒng)的研究與開發(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(tǒng)的結構形式。

2.2 系統(tǒng)的實現方法
　　系統(tǒng)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發(fā)工具 Visual Basic5.0；AutoCAD中圖形程序用 AUTOLISP語言編寫。采用數據文件共享型接口方式，實現了不同語言程序模塊之間的參數化傳遞和數據共享，并充分利用各種語言輸人輸出格式的靈活性，從而使系統(tǒng)形成協(xié)調、統(tǒng)一的整體。
　　AutoCAD作為開發(fā)平臺，有效地利用AutoCAD原有的功能，同時，系統(tǒng)留有與AutoCAD或其他水處理 CAD軟件的接口，可以用AutoCAD R14或其他相關軟件的功能來補充和完善工程設計。
2.3 各功能子模塊簡介
　　在系統(tǒng)的設計過程中，將系統(tǒng)按功能劃分為各個獨立的模塊，當要修改某一模塊時，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(tǒng)分3個模塊。工藝流程模塊和設計計算模塊用 Visual

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