污水处理AO工艺主要设计参数

污水处理中A/O工艺主要设计参数经验总结加简单计算

①HRT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：30～100%,具体根据污泥生长所处阶段确定，保证污泥浓度在设计浓度左右

③混合液回流比：300～400%，混合液回流主要目的是将硝化作用下产生的氨氮送到A段进行反硝化，生成氮气，从而降低总排水氨氮浓度。所以回流比除要调节平衡污泥浓度外，还有促进反硝化反应顺利进行的目的。

④反硝化段碳/氮比：BOD5/TN>4，理论BOD消耗量为1.72gBOD/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）：

<0.05KgTKN/KgMLSS·d

⑥硝化段污泥负荷率：BOD/MLSS<0.18KgBOD5/KgMLSS·d

⑦混合液浓度x=3000～4000mg/L（MLSS）普通生活废水取高值，部分生化性能较差工业废水，MLSS取值3000以下

⑧溶解氧（重点项目）：A段DO<0.2～0.5mg/L

???? O段DO>2～4mg/L

⑨pH值：A段pH =6.5～7.5

?????O段pH =7.0～8.0

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+4.6Nr

?????????????????????????? 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/QS r

???????????????????? 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???????? 4.6—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)×1.024Q-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/0.1013+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+9.81×10-3H Po─当地大气压力（Mpa）

Qt=21·(1-EA)/[79+21·(1-EA)]

E A─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×1.024θ-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)×1.024θ-20

则所需供气量为：

q=(Ro/0.3EA)×100m3/h

C L─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

2.5～

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40～70m3空气/KgBOD5

2.空气利用率计算法

每m3空气中含氧209.4升

???????????????????? 1大气压（101.325Kpa）,0℃ 1m3空气重1249克含氧300克

???????????????????? 1大气压（101.325Kpa）,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3.33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）?????????????????????????????????????????????? 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0.5～0.7

b─污泥自身氧化率（d-）,一般取0.04～0.1

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0.75

XR─回流污泥浓度（Kg/ m3）

(8)曝气池需氧量（O2Kg/d）

Ro=a’QSr+b’VXv+4.6Nr

a’─氧化每KgBOD5需氧千克数（KgO2/KgBOD5）

一般a’取0.42～0.53

b’─污泥自身氧化需氧率（d-1）即KgO2/KgMLVSS·d

一般取0.188～0.11

Nr─被转化的氨氮量Kg/d

4.6─为1Kg NH3-N转化成硝酸盐所需氧量（KgO2）