脱氮除磷活性污泥法计算

本文格式为Word版，下载可任意编辑——脱氮除磷活性污泥法计算一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝1300m3/d=54.17m3/h=0.02m3/s

总变化系数Kz=2.00进水水质：出水水质：

进水CODCr=5784mg/LCODCr=400mg/LBOD5=S0=3470.4mg/LBOD5=Sz=20mg/LTN=370.4mg/LTN=15mg/LNH++4-N=277.8mg/LNH4-N=8mg/L碱度SALK=500mg/LpH＝7.2SS=500mg/LSS=Ce=

20mg/L

VSS=

400mg/Lf=VSS/SS=

0.8曝气池出水溶解氧浓度夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=

冬季平均温度T2＝

14

℃

活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y＝0.6

混合液浓度X＝

6500mgMLSS/LSVI＝150

20℃时反硝化速率常数qdn,20＝0.12kgNO-3-N/kgMLVSS

曝气池池数n=

2

若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成

（二）设计计算

1、好氧区容积V1计算

（1）估算出水溶解性BOD5（Se)

S?Sz?1.42?VSSTSS?TSS（1?e?kt)?4.47mg/L

（2）设计污泥龄计算硝化速率?N??0.47e0.098(T?15)???N??O2??N?10(0.05T?1.158)??????1?0.833(7.2?pH)??kO2?O2??低温时μ

N(14)＝

0.247d-1

硝化反应所需的最小泥龄θmc

=

4.041d设计污泥龄θc=12.122d

（3）好氧区容积V1

VY?cQ(S0?S)1?XV(1?K=

3923.9d?c)m3好氧区水力停留时间t1=

72.44h

23

2、缺氧区容积V2

NT?1000V2?qdn,TXVY(S0?S)=

(1?Kd?c)（1）需还原的硝酸盐氮量计算

微生物同化作用去除的总氮NW?0.124160.55mg/L201.85mg/L194.85mg/L253.30kg/d

被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝需还原的硝酸盐氮量NT＝（2）反硝化速率qdn,T＝qdn,20θ（3）缺氧区容积V2＝缺氧区水力停留时间t2=V2/Q=

T-20

＝

(θ为温度系数，取1.08）0.076kgNO3--N/kgMLVSS

644.2m311.89h

14.11d

3、曝气池总容积V＝V1+V2＝4568.0m3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝4、碱度校核

7.14mg碱度；每氧化1mgNH4+-N需消耗去除1mgBOD5产生

0.1mg碱度；

3.57mg碱度；每还原1mgNO3--N产生

剩余碱度SALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度＝

5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算

101.01mg/L>

100mg/L(以CaCO3计）

106XR?r＝

SVI混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝污泥回流比R＝X/（XR-X)=（2）混合液回流比R内计算

8000

mg/L(r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数，取

6500mg/L

433%(一般取50～100％）

95.95#69%

总氮率ηN＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝混合液回流比R内＝η/(1-η)=6、剩余污泥量（1）生物污泥产量

YQ(S0?S)PX??1585kg/d

1?Kd?c(2)非生物污泥量PSPS＝Q（X1-Xe）＝(3)剩余污泥量ΔXΔX＝PX+PS＝

设剩余污泥含水率按

104kg/d1689kg/d

99.20%计算

7、反应池主要尺寸计算（1）好氧反应池设2座曝气池，每座容积V单＝V/n=曝气池有效水深h=

曝气池单座有效面积A单＝V单/h=采用3廊道，廊道宽b=曝气池长度L＝A单/B=校核宽深比b/h=校核长宽比L/b=曝气池超高取1m，曝气池总高度H=（2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V单＝V/n=缺氧池有效水深h=

缺氧池单座有效面积A单＝V单/h=缺氧池长度L＝好氧池宽度＝缺氧池宽度B＝A/L=

1961.94m3

5m

392.39m2

6m21.8m1.203.636m

322.08

4.178.5618.04.4

m3mm2mm

8、进出水口设计

（1）进水管。两组反应池合建，进水与回流污泥进入进水竖井，经混合后经配水渠、进水潜孔进入缺氧池。

单组反应池进水管设计流量Q1＝0.015m3/s进水管设计流速v1=0.8m/s

进水管管径d1=

4Qv?1?0.155m0.039m/s0.065m3/s0.7m/s

m2

取d1=0.7m

校核管道流速v=Q/A=（2）回流污泥入口：设计流量Q2=Q=

污泥回流渠道设计流速v2=

渠道断面积A＝QR/v2=0.093渠道断面b×h=1×校核流速v=0.130（3）进水竖井

进水孔过流量：Q'＝（1+R）×Q/n＝孔口流速v'=0.6孔口过水断面积A'=Q'/v'=0.067(4)出水堰及出水竖井

0.5m

m/s

0.040m3/s

m/s

m2

矩形堰流量公式：Q3?0.422gbH?1.866?b?H3/2出水流量Q3=堰宽b=堰上水头H=

0.040m3/s

6m0.023m

32出水孔孔口流速v3=0.6m/s孔口过水断面积A3=0.067m2

(5)出水管。管道流速v4=

0.8ms/管道过水断面积A4=0.050m2

出水管管径d4=

4Q4v??0.253m取d4=0.7m

校核管道流速v=0.104m/s

9、设计需氧量AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脱氮产氧量＝

(去除BOD需氧量-剩余污泥中BOD氧当量)+(氨氮硝化需氧量-剩余污泥中氨氮的氧当量)

-反硝化脱氮产氧量

（1）碳化需氧量D1：DQ(S0?Se)1?1?e?kt?1.42PX?4342.69kgO2/d(2)硝化需氧量D2＝4.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×PX=2107.83kgO2/d（3）反硝化脱氮产生的氧量D3＝2.86NT＝724.44kgO2/d（4）总需氧量AOR＝D1+D2-D3＝5726.08kgO2/d＝238.59（5）最大需氧量AORmax=KzAOR=11473.72kgO2/d＝

478.07去除1kgBOD的需氧量＝1.28kgO2/kgBOD5

（6）标准需氧量SOR?AOR?Cs(20)?(??Csb(T)?C)?1.024(t?20)氧总转移系数α＝

0.85氧在污水中饱和溶解度修正系数β＝0.95

曝气池内平均溶解氧浓度C＝2mg/L所在地区大气压力p=

101300Pa因海拔高度不高引起的压力系数ρ＝p/101300=1.00曝气池水深H=4m曝气头距池底距离0.2m曝气头吞噬深度＝3.8m曝气头处绝对压力pb=p+9800H=138540Pa

曝气头氧转移效率EA=20%

气泡离开水面时含氧量Qt=21(1-EA)79?21(1?E)?17.54%

A夏季清水氧饱和度CS(25)=8.38mg/LCs(20)=

9.17mg/L冬季清水氧饱和度Cs(10)＝

11.33mg/L

曝气池内平均溶解氧饱和度CCpbsb(25)＝s(25)????2.066?105?Ot?42????9.12mg/L

kgO2/hkgO2/h

夏季平均标准需氧量SOR(25)=343.13kg/h最大时标准需氧量SORmax=

687.56kg/h

夏季平均空气用量QF(25)＝SOR(25)/0.3/EA=5718.91m3/h=

最大空气用量Qmax=

11459.35m3/h=

（7）所需空气压力p（相对压力）p=h1+h2+h3+h4+Δh

h1：供风管道沿程阻力0.001MPaH2：