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序批式活性污泥法SBR計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

時(shí)間:2023-03-19 04:50:06 計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文 我要投稿
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序批式活性污泥法(SBR)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

摘要:從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,序批式活性污泥法能稱得上是一種簡(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(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(guó)國(guó)情的處理工藝,具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:序批式 活性污泥法 SBR 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

概述

  從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,序批式活性污泥法能稱得上是一種簡(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(zhèn)的生活污水處理,以及易生物降解的工業(yè)處理。因此,SBR工藝是一種適合我國(guó)國(guó)情的處理工藝,具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。
  近年來(lái),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(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(yīng)用廣泛,污水處理工程設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)則研究較少。SBR藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),不僅能夠提高設(shè)計(jì)效率及設(shè)計(jì)質(zhì)量,也是計(jì)算機(jī)技術(shù)同污水處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的積極實(shí)踐,對(duì)促進(jìn)當(dāng)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(shè)計(jì)計(jì)算

  SBR工藝設(shè)計(jì)計(jì)算包括SBR反應(yīng)池容積的確定以及需氧量、污泥量的計(jì)算。
  SBR工藝設(shè)計(jì)方法主要分兩大類:經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。動(dòng)力學(xué)模式設(shè)計(jì)法[1]。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法指污泥負(fù)荷率法,污泥負(fù)荷率是影響反應(yīng)時(shí)間的主要參數(shù),污泥負(fù)荷率的大小關(guān)系到SBR反應(yīng)池容積的大小。這種方法在目前的工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較廣泛。動(dòng)力學(xué)模式設(shè)計(jì)法則是根據(jù)進(jìn)水、出水和SBR系統(tǒng)的各種參數(shù)條件,建立數(shù)學(xué)模型后進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于動(dòng)力學(xué)模式設(shè)計(jì)方法用于工程設(shè)計(jì)還有待進(jìn)一步研究、優(yōu)化,因此本系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中針對(duì)生活污水的處理仍沿用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。
1.1 參數(shù)選取
  污泥負(fù)荷率與SBR反應(yīng)池內(nèi)的混合液污泥濃度是SBR設(shè)計(jì)與運(yùn)行的重要參數(shù)[2]。
  ①對(duì)生活污水,污泥負(fù)荷普遍采用BOD污泥負(fù)荷,其參數(shù)值為:高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)取0.2-0.4kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d),低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)選用0.03-0.07kg[BOD5]/(kg[MLSS].d)。
 、诜磻(yīng)池內(nèi)的污泥濃度(MLSS)可考慮取值3000-5000mg/L。
 、跾VI值取90-150mL/g。
  ④每周期運(yùn)行時(shí)間一般tr=4.8-12h。
1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算步驟
 、俅_定一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)時(shí)間所占的比例e,根據(jù)BOD污泥負(fù)荷Ns,計(jì)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(yīng)池總有效容積,m3。
 、诟鶕(jù)SVI值和污泥量,計(jì)算沉淀時(shí)所需的污泥體積Vm;
    Vm=SVI·M (3)
 、鄞_定SBR反應(yīng)池的個(gè)數(shù)n,引入每周期運(yùn)行時(shí)間tR,計(jì)算每周期所需處理污水的體積Vw;
    V=Q/[n×(24/tr) (4)
 、苡(jì)算SBR反應(yīng)池單個(gè)池有效容積VO。
    VO=VW Vm/n(m3)(5)
1.3 其他參數(shù)的確定
  計(jì)算出反應(yīng)池有效容積后,可以確定工藝設(shè)計(jì)所需的其它數(shù)據(jù),如反應(yīng)池長(zhǎng)、寬、池深等,同時(shí)根據(jù)水質(zhì)水量可以確定需氧量、污泥量等。此外,根據(jù)污水性質(zhì)與工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果,還應(yīng)對(duì)處理工藝中配套的構(gòu)筑物如、沉砂池等作相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算方法與傳統(tǒng)活性污泥法類似。

2 SBR工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

  對(duì)于水處理專業(yè)的設(shè)計(jì)者來(lái)講,其適應(yīng)計(jì)算機(jī)的能力是有限的。要提高 SBR藝計(jì)算機(jī)輔助性及系統(tǒng)的適應(yīng)性,必須在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中充分考慮到設(shè)計(jì)者的特點(diǎn),以解決CAD系統(tǒng)適應(yīng)用戶需要的問(wèn)題。因此系統(tǒng)必須體現(xiàn)和突出專業(yè)內(nèi)容,用戶界面友好,使用方便,符合水處理工程設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)習(xí)慣。
2.1 系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)
  本系統(tǒng)是集工程計(jì)算、數(shù)據(jù)管理、圖形生成、打印輸出的功能為一體的工程應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)完全基于軟件工程的思想。圖1是SBR計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。

2.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法
  系統(tǒng)中控制平臺(tái)的主要模塊及數(shù)據(jù)的輸入、輸出、貯存、修改等功能應(yīng)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(shù)據(jù)文件共享型接口方式,實(shí)現(xiàn)了不同語(yǔ)言程序模塊之間的參數(shù)化傳遞和數(shù)據(jù)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(tǒng)形成協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的整體。
  AutoCAD作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),有效地利用AutoCAD原有的功能,同時(shí),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(guān)軟件的功能來(lái)補(bǔ)充和完善工程設(shè)計(jì)。
2.3 各功能子模塊簡(jiǎn)介
  在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,將系統(tǒng)按功能劃分為各個(gè)獨(dú)立的模塊,當(dāng)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(dú)立又有機(jī)的結(jié)合,給程序的編制、維護(hù)和升級(jí)提供了方便。
  本系統(tǒng)分3個(gè)模塊。工藝流程模塊和設(shè)計(jì)計(jì)算模塊用 Visual

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