AO工艺设计计算公式

AO工艺设计计算公式

文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

A/O工艺设计参数

①水力停留时间：硝化不小于5～6h；反硝化不大于2h，A段:O段=1:3

②污泥回流比：50～100%

③混合液回流比：300～400%

④反硝化段碳/氮比：BOD5/TN>4，理论BOD消耗量为gNOx--N

⑤硝化段的TKN/MLSS负荷率（单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮）：⑥硝化段污泥负荷率：BOD/MLSS⑦混合液浓度x=3000～4000mg/L（MLSS） ⑧溶解氧：A段DO<～L O段DO>2～4mg/L

⑨pH值：A段pH =～ O段pH =～

⑩水温：硝化20～30℃ 反硝化20～30℃

⑾ 碱度：硝化反应氧化1gNH4+-N需氧4.57g，消耗碱度7.1g（以CaCO3计）。 反硝化反应还原1gNO3--N将放出2.6g氧，生成3.75g碱度（以CaCO3计） ⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量(KgO2/h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧，而微生物自身代谢也需消耗溶解氧，所以Ro应包括这三部分。 Ro=a’QSr+b’VX+

a’─平均转化1Kg的BOD的需氧量KgO2/KgBOD

b’─微生物（以VSS计）自身氧化（代谢）所需氧量KgO2/KgVSS·d。 上式也可变换为：

Ro/VX=a’·QSr/VX+b’ 或 Ro/QSr=a’+b’·VX/QSr Sr─所去除BOD的量（Kg）

Ro/VX─氧的比耗速度，即每公斤活性污泥（VSS）平均每天的耗氧量KgO2/KgVSS·d

Ro/QSr─比需氧量，即去除1KgBOD的需氧量KgO2/KgBOD 由此可用以上两方程运用图解法求得a’ b’

Nr—被硝化的氨量kd/d —1kgNH3－N转化成NO3所需的氧量（KgO2） 几种类型污水的a’ b’值

-

⒀供氧量─单位时间内供给曝气池的氧量，因为充氧与水温、气压、水深等因素有关，所以氧转移系数应作修正。

ⅰ.理论供氧量 1.温度的影响

KLa(θ)=KL(20)× θ─实际温度 2.分压力对Cs的影响（ρ压力修正系数）

ρ=所在地区实际压力（Pa）/101325（Pa） =实际Cs值/标准大气压下Cs值 3.水深对Cs的影响

Csm=Cs/2·(Pb/+Qt/21)

Csm─曝气池中氧的平均饱和浓度（mg/L） Pb─曝气设备装设深度（Hm）处绝对气压（Mpa）

Pb=Po+×10-3H Po─当地大气压力（Mpa）

Qt=21·(1-EA)/[79+21·(1-EA)]

EA─扩散器的转移效率 Qt ─空气离开池子时含氧百分浓度 综上所述，污水中氧的转移速率方程总修正为：

dc/dt=αKLa(20)(βρCsmθ-Cl×θ-20 {理论推出氧的转移速率dc/dt=αKLa(βCs-Cl)} 在需氧确定之后，取一定安全系数得到实际需氧量Ra

Ro=RaCsm(20)/α(βρCsm(θ)-CL)×θ-20

则所需供气量为： q=(Ro/×100m3/h

CL─混合液溶解氧浓度，约为2～3（mg/L）

Ra─实际需氧量KgO2/h Ro─标准状态需氧量KgO2/h

在标准状态需氧量确定之后，根据不同设备厂家的曝气机样本和手册，计算出总能耗。

总能耗确定之后，就可以确定曝气设备的数量和规格型号。 ⅱ.实际曝气池中氧转移量的计算

1.经验数据法 当曝气池水深为～3.5m时，供气量为： 采用穿孔管曝气，去除1KgBOD5的供气量80～140m3/KgBOD5

扩散板曝气，去除1KgBOD5供气量40～70m空气/KgBOD5 2.空气利用率计算法 每m空气中含氧209.4升

1大气压（）,0℃ 1m3空气重1249克含氧300克 1大气压（）,20℃ 1m3空气重1221克含氧280克

按去除1Kg的BOD5需氧1Kg计算，需空气量分别为和3.57m3，曝气时氧的利用率一般5～10%（穿孔管取值低，扩散板取值高），假定试验在20℃进行：

若氧利用率为5%，去除1Kg的BOD5需供空气72m3 若氧利用率为10%，去除1Kg的BOD5需供空气36m3

算出了总的空气供气量，就可根据设备厂家提供的机样选择曝气设备的规格型号和所需台数。

（6）活性污泥法系统的工艺设计 (1)处理效率（E%）

E=(La-Le)/La ×100%=Lr/La ×100% La─进水BOD5浓度（mg/L）

3

3

Le─二沉池出水BOD5浓度（mg/L） Lr─去除的BOD5浓度（mg/L） (2)曝气池容积（V） V=Qla/XLs=QLr/Lv

Q─曝气池污水设计流量（m3/d） Ls─污泥负荷率KgBOD5/KgMLSS·d Lv─容积负荷KgBOD5/m3有效容积·d X─混合液MLSS浓度mg/L

(3)曝气时间（名义水力停留时间）t(d) t=V/Q(d)

(4)实际水力停留时间t’(d) t’=V/(1+R)Q (d) R─污泥回流比% (5)污泥产量ΔX(Kg/d) ΔX=aQLr-bVXv

Xv=fx f=0.75

a─污泥增长系数，取～

b─污泥自身氧化率（d-）,一般取～ Xv─混合液挥发性污泥浓度（MLVSS）Kg/m3 (6)污泥龄（ts）污泥停留时间SRT ts=1/(aLs-b)

(7)剩余污泥排放量q(m3/d)

q=VR/(1+R)ts (m3/d)或q=ΔX/fXR(m3/d)，f=MLVSS/MLSS一般为 XR─回流污泥浓度（Kg/ m3） (8)曝气池需氧量（O2Kg/d） Ro=a’QSr+b’VXv+

a’─氧化每KgBOD5需氧千克数（KgO2/KgBOD5） 一般a’取～

b’─污泥自身氧化需氧率（d-1）即KgO2/KgMLVSS·d 一般取～

Nr─被转化的氨氮量Kg/d

─为1Kg NH3-N转化成硝酸盐所需氧量（KgO2）