A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟、SBR工艺、CAST工艺
一、A/O工艺
1.基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O 段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N （NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
2.A/O内循环生物脱氮工艺特点
根据以上对生物脱氮基本流程的叙述，结合多年的焦化废水脱氮的经验，我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点：
(1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。
(2)
流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
(3)
缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。
(4)
容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。
(5)
缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮
(内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。
3. A/O工艺的缺点
1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；
2、若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。
3、影响因素
水力停留时间（硝化＞6h ，反硝化＜2h ）污泥浓度MLSS（＞3000mg/L）污泥龄（＞30d ）N/MLSS负荷率（
＜0.03 ）进水总氮浓度（＜30mg/L）
二、A2/O工艺
1.基本原理
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
2. A2/O工艺特点：
（1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。
（2）污泥沉降性能好。
（3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
（4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。
（5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
（6）在厌氧—缺氧—好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
（7）污泥中磷含量高，一般为2.5％以上。
3.A2/O工艺的缺点
·反应池容积比A/O脱氮工艺还要大；
·污泥内回流量大，能耗较高；
·用于中小型污水厂费用偏高；
·沼气回收利用经济效益差；
·污泥渗出液需化学除磷。
三、氧化沟
1氧化沟技术
氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous loop reactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工
艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、
管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理［1］。至今，氧化沟技术己经历了半个多世纪的
发展，在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新，出现了种类繁多、各具特色的氧化沟［2］。
从运行方式角度考虑，氧化沟技术发展主要有两方面：一方面是按时间顺序安排为主对污水进行处理；另一方面是按空间顺序安
排为主对污水进行处理。属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟；属于后者的有连续工作分建式和合建式氧化沟［3］，见图1
氧化沟工艺分类。
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟
、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。
2,氧化沟工艺在污水处理中的应用
从理论上讲，氧化沟既具有推流反应的特征，又具有完全混合反应的优势；前者使其具有出水优良的条件，后者使其具有抗冲击
负荷的能力。正是因为有这个环流，且有能量分区的缘故，使它具有其它许多污水生物处理技术所拥有的众多优势，其中最为显
著的优势是工作稳定可靠。由于具有出水水质好，运行稳定，管理方便以及区别于传统活性污泥法的一系列技术特征，氧化沟技
术在污水处理中得到广泛应用。据不完全统计［4］，目前，欧洲己有的氧化沟污水处理厂超过2 000多座，北美超过800座。氧
化沟的处理能力由最初的服务人口仅360人，到如今的500万~1 000万人口当量。不仅氧化沟的数量在增长，而且其处理规模也在
不断扩大，处理对象也发展到既能处理城市污水又能处理石油废水、化工废水、造纸废水、印染废水及食品加工废水等工业废水
。我国自20世纪80年代亦开始应用这项技术，随着污水处理事业的极大发展，全国各地先后建起了不同规模、不同型式的氧化沟
污水处理厂。目前在我国，采用氧化沟处理城市污水和工业废水的污水处理厂已有近百家,见表1（我国典型氧化沟型式及应用及
表）2（部分国内氧化沟污水处理厂型式及规模）。
3氧化沟工艺的研究新进展
通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析，并结合新的除磷脱氮理论，继续贯彻简易污水处理的思想，重庆大学的王
涛［5］、钟仁超［6］、刘兆荣［7］、麦松冰［8］等人对氧化沟工艺进行了改良。
3.1改良氧化沟池型的构建原则
改良氧化沟池型的构建是在一体化简易污水处理技术的思想基础上，依托于卡鲁塞尔氧化沟、一体化氧化沟和奥贝尔氧化沟而建
立的。它是以连续流的方式，不作专门的时空调配，通过空间分区和空间顺序及对溶解氧的优化控制，将污水净化(C、N、P的去
除)和固液分离功能集于一体，以水力内回流的方式替代机械内回流的反应器。构建的总原则是以连续流的方式，在更少的和合
理的空间中完成C、N、P和SS的同时去除。
3.2改良氧化沟池型
按上述构建原则，提出了如图2所示改良型氧化沟模型。污水流入外沟经回流调节闸板后流经中沟和内沟，在各沟道内循环数十
次到数百次，最终由固液分离器进行泥水分离出水。外—中—内沟道分别为好氧/缺氧交替区、厌氧区和好氧区，完成有机物的
降解和同时脱氮除磷。
该模型着重在保留奥贝尔氧化沟硝化反硝化优势，同时克服该工艺占地面积大的缺点。借鉴卡罗塞尔氧化沟跑道型沟道的构型和
水力内回流方式，减少了大回流比的机械设备；考虑将奥贝尔氧化沟的同心圆型沟道展开，去掉中心岛的无效占地，同时又保留
其三沟道串连、层层推进的流态特点。另外，将一体化氧化沟中的侧沟固液分离器技术也揉合了进来，不设置单独的二沉池并实
现污泥的无泵自动回流。
3.3改良氧化沟的优化分析
（1）改良型氧化沟采用奥贝尔氧化沟三沟道串联的特性，将各分区考虑成串联，从而有利于难降解有机物的去除，并可减少污
泥膨胀现象的发生［9］。
（2）改良型氧化沟借鉴奥贝尔氧化沟的溶解氧梯度分布，具有较好的脱氮功能。在外沟道形成交替的好氧和大区域的缺氧环境
，较高程度地发生“同时硝化/反硝化”，即使在不设内回流的条件下，也能获得较好的脱氮效果。由于外沟道溶解氧平均值很
低，氧传递作用是在亏氧条件下进行的，所以氧的传递效率有所提高，有一定的节能效果，一般约节省能耗15%~20%。加之外沟
道内所特有的同时硝化/反硝化功能，节能效果更为明显。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容
积最小，能耗相对较低。
（3）改良型氧化沟将奥贝尔氧化沟布置相对困难的圆形或椭圆形沟型设计为环状跑道型，降低了占地面积和工程造价。同时取
消了无效占地的中心岛，进一步节省占地面积和造价。
（4）改良型氧化沟借鉴卡罗塞尔氧化沟水力条件，使内沟的好氧区向外沟的缺氧区回流实现了水力内回流，简化了处理环节、
节省了设备和能耗。
（5）改良型氧化沟借鉴一体化氧化沟将集曝气净化和固液分离于一体的优势，不单独建二沉池和污泥回流泵站，污泥自动回流
，简单、节能且节省占地和基建投资。
4结论
（1）氧化沟由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，在我国污水处理厂中有着较为广泛的应用。
（2）改良型氧化沟模型借鉴了卡罗塞尔氧化沟的构型和内回流方式，引用了侧沟式一体化氧化沟的侧沟固液分离技术，同时保
留了奥贝尔氧化沟三沟串连、层层推进的流态特点，是多种先进工艺的集成，是氧化沟技术研究的新进展。
（3）改良型氧化沟工艺具有系统简单、管理方便、节约能耗、节省占地和减少基建投资等优点。
以下为几种常见氧化沟的类型结构示意图：
多沟交替式氧化沟卡鲁塞尔氧化沟一体化氧化沟
奥贝尔氧化沟
1. 基本原理
氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。
2.氧化沟工艺特点
（1）构造形式多样性
基本形式氧化沟的曝气池呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样，沟渠可以
呈圆形和椭圆形等形状。可以是单沟系统或多沟系统；多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠，也可以是相互平行，尺寸相同的一组沟渠。有与二次沉淀池分建的氧化沟也有合建的氧化沟，合建的氧化沟又有体内式和体外式之分，等等。多种多样的构造形式，赋予了氧化沟灵活机动的运行性能，使他可以按照任意一种活性污泥的运行方式运行，并结合其他工艺单元，以满足不同的出水水质要求。
（2）曝气设备的多样性
常用的曝气设备有转刷、转盘、表面曝气器和射流曝气等。不同的曝气装置导致了不同的氧化沟型式，如采用表曝气机的卡鲁塞尔氧化沟，采用转刷的帕斯维尔氧化沟等等，与其他活性污泥法不同的是，曝气装置只在沟渠的某一处或者几处安设，数目应按处理场规模、原污水水质及氧化沟构造决定，曝气装置的作用除供应足够的氧气外，还要提供沟渠内不小于0.3m/s的水流速度，以维持循环及活性污泥的悬浮状态。
（3）曝气强度可调节
氧化沟的曝气强度可以通过两种方式调节。一是通过出水溢流堰调节：通过调节溢流堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，使其充氧量适应运行的需要。淹没深度的变化对曝气设备的推动力也会产生影响，从而可以对进水流速起到一定的调节作用；其二是通过直接调节曝气器的转速：由于机电设备和自控技术的发展，目前氧化沟内的曝气器的转速时可以调节的，从而可以调节曝气强度的推动力。
（4）简化了预处理和污泥处理
氧化沟的水力停留时间和污泥龄都比一般生物处理法长，悬浮装有机物与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定，姑氧化沟可以不设初沉池。由于氧化沟工艺污泥龄长，负荷低，排出的剩余污泥已得到高度稳定，剩余污泥量也较少。因此不再需要厌氧消化，而只需进行浓缩和脱水。
3.氧化沟工艺的缺点：
（1）污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。
（2）泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。
（3）污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。
（4）流速不均及污泥沉积问题在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250~300mm，转盘的浸没深度为480~
530mm。与氧化沟水深（3.0~3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10~1/12，转盘也只占了1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。
四、SBR工艺
1.工艺原理
在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。
2.SBR工艺特点
（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
（3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
（4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
（5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
（7）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
（8）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
（9）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
3. SBR工艺的缺点
（1）间歇周期运行，对自控要求高；
（2）变水位运行，电耗增大；
（3）脱氮除磷效率不太高；
（4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。
五、CAST工艺
1、CAST工艺原理
CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称，CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。
2、CAST工艺特点
（1）运行灵活可靠
● 生物选择器可以根据污水水质情况，以好氧、缺氧和厌氧三种方式运行。选择器可以恒定容积也可以可变容积运行
● 可任意调节状态，发挥不同微生物的生理特性
● 选择器容积可变，避免产生污泥膨胀，提高了系统的可靠性
● 抗冲击负荷能力强，工业废水、城市污水处理都适用
（2）处理构筑物少，流程简单
● 池子总容积减少，土建工程费用低
● 不需设二次沉淀池及其刮泥设备，也不用设回流污泥泵站
（3）可实现除磷脱氮
● 调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序，提高了生物除磷脱氮效果
（4）节省投资
● 构筑物少，占地面积省
● 设备及控制系统简单
● 曝气强度小，不须大气量的供气设备
● 运行费用低
3.工艺缺点
（1）间歇周期运行，对自控要求较高；
（2）变水位运行，电耗增大；
（3）容积利用率较低；
（4）污泥稳定性不如厌氧硝化好。
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目录 摘 要 ..................................................................... 错误!未定义书签。 Abstract .................................................................. 错误!未定义书签。 第一章 设计概论 ................................................... 错误!未定义书签。 设计依据和任务 ....................................... 错误!未定义书签。 设计目的 .............................................. 错误! 未定义书签。 第二章 工艺流程的确定 .................. 错误!未定义书签。 工艺流程的比较 ....................................... 错误!未定义书签。 工艺流程的选择 ....................................... 错误!未定义书签。 第三章 工艺流程设计计算 ................ 错误!未定义书签。 设计流量的计算 ....................................... 错误!未定义书签。 设备设计计算 .......................................... 错误!未定义书签。 格栅 ............................................... 错误!未定义书签。 提升泵房 ........................................... 错误!未定义书签。 沉砂池 ............................................. 错误!未定义书签。 初沉池 ............................................. 错误!未定义书签。 A2/O .............................................. 错误!未定义书签。 二沉池 ............................................. 错误!未定义书签。 接触池和加氯间 ...................................... 错误!未定义书签。 污泥处理构筑物的计算 ................................ 错误!未定义书签。 构建筑物和设备一览表 ................................. 错误!未定义书签。 第四章 平面布置 ........................ 错误!未定义书签。 污水处理厂平面布置 ................................... 错误!未定义书签。 平面布置原则......................................... 错误!未定义书签。 具体平面布置......................................... 错误!未定义书签。 污水处理厂高程布置 .................................... 错误!未定义书签。 主要任务 ............................................ 错误!未定义书签。
其中用到的公式
例题2．A2/O工艺的设计 1.1 A2/O工艺说明 根据处理要求，我们需计算二级处理进水碳氮比值和总磷与生化需氧量的比值，来判断A2/O工艺是否适合本污水处理方案。 1. 设计流量：Q＝54000m3/d=2250 m3/h 原污水水质：COD＝330mg/L BOD＝200 mg/L SS＝260 mg/L TN＝25 mg/L TP＝5 mg/L
一级处理出水水质：COD ＝330×（1－20%）＝264mg/L BOD ＝200×（1－10%）＝180mg/L SS ＝260×（1－50%）＝130 mg/L 二级处理出水水质：BOD ＝10mg/L SS ＝10 mg/L NH3-N ＝5mg/L TP ≤1 mg/L TN ＝15 mg/L COD=50 mg/L 其中： 2.1325330＝＝TN COD ＞8 025.0200 5 =＝BOD TP ＜0.06 符合A 2/O 工艺要求，故可用此法。 1.2 A 2/O 工艺设计参数 BOD5污泥负荷N ＝0.15KgBOD5/(KgMLSS ?d) 好氧段DO ＝2 缺氧段DO ≤0.5 厌氧段DO ≤0.2 回流污泥浓度Xr ＝ 100001100 1000000 ＝?mg/L 污泥回流比R ＝50% 混合液悬浮固体浓度 X ＝＝＋r ·1X R R 10000·5 .15 .0＝3333mg/L 混合液回流比R 内：TN 去除率yTN ＝%10025 8 25?-＝68% R 内＝ TN TN y 1y -×100%＝212.5% 取R 内＝200% 1.3设计计算（污泥负荷法） 硝化池计算 （1） 硝化细菌最大比增长速率 m ax μ=0.47e 0.098（T-15） m ax μ =0.47?e 0.098?（T-15） =0.3176d -1 （2） 稳定运行状态下硝化菌的比增长速率 μN = ,max 1 1 N z N K N μ+
A 2/O 工艺生化池设计 一、 设计最大流量 Q max=73500m 3/d=3062.5 m 3/h=0.850 m 3/s 二、 进出水水质要求 表1 进出水水质指标及处理程度 三、 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷 N=0.14kgBOD 5/(kgMLSS ·d) ②. 回流污泥浓度 X R =10 000mg/L ③. 污泥回流比 R=50% ④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） L mg X R R X R /3.3333100005 .015 .01=?+=+= ⑤. TN 去除率 %5.51%1009 .3015 9.30%1000e 0=?-=?-= TN TN TN TN η ⑥. 内回流倍数 %2.1061062.0515 .01515 .01==-= -= η η R 四、 A 2/O 曝气池计算 ①. 反应池容积
330425264.425253333.3 0.140 7273500NX S Q m m V ≈=??=?= ②. 反应水力总停留时间 h h d t 1492.1358.073500 42526 Q V ≈==== ③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4 厌氧池停留时间h t 33.21461=?= ，池容37.70874252661 m V =?=； 缺氧池停留时间h t 33.21461=?= ，池容37.70874252661 m V =?=； 好氧池停留时间h t 34.91464=?= ，池容36.283504252664 m V =?=。 ④. 校核氮磷负荷 好氧段TN 负荷为： ()d kgMLSS kgTN N ?=??=??/024.06.8350233339 .3073500V X T Q 30 厌氧段TP 负荷为：()d kgMLSS kgTN P ?=??=??/017.07 .708733334 .573500V X T Q 10 ① 剩余污泥量：X ?,(kg/d) s X P P X +=? 式中： ()v X V K S S Q Y P d e X ???--??=0 %50)(??-=Q TSS TSS P e s 取污泥增值系数Y=0.5，污泥自身氧化率05.0=d K ，代入公式得： ()75.03.342526.005.001.03.0735005.0???--??=X P =5395kg/d ()d kg P S /5.10657%50735001.03.0=??-= 则： d kg P P X s X /5.160525.106575395=+=+=?
A 2 /O 工艺生化池设计 一、 设计最大流量 Q max=73500m 3/d=3062.5 m 3/h=0.850 m 3/s 二、 进出水水质要求 表1 进出水水质指标及处理程度 三、 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷 N=0.14kgBOD 5/(kgMLSS ·d) ②. 回流污泥浓度 X R =10 000mg/L ③. 污泥回流比 R=50% ④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） L mg X R R X R /3.3333100005 .015 .01=?+=+= ⑤. TN 去除率 %5.51%1009 .3015 9.30%1000e 0=?-=?-= TN TN TN TN η ⑥. 内回流倍数 %2.1061062.0515 .01515 .01==-= -= η η R 四、 A 2/O 曝气池计算 ①. 反应池容积
330425264.425253333.3 0.140 7273500NX S Q m m V ≈=??=?= ②. 反应水力总停留时间 h h d t 1492.1358.073500 42526 Q V ≈==== ③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4 厌氧池停留时间h t 33.21461=?= ，池容37.70874252661 m V =?=； 缺氧池停留时间h t 33.21461=?= ，池容37.70874252661 m V =?=； 好氧池停留时间h t 34.91464=?= ，池容36.283504252664 m V =?=。 ④. 校核氮磷负荷 好氧段TN 负荷为： ()d kgMLSS kgTN N ?=??=??/024.06.8350233339 .3073500V X T Q 30 厌氧段TP 负荷为：()d kgMLSS kgTN P ?=??=??/017.07 .708733334 .573500V X T Q 10 ① 剩余污泥量：X ?,(kg/d) s X P P X +=? 式中： ()v X V K S S Q Y P d e X ???--??=0 %50)(??-=Q TSS TSS P e s 取污泥增值系数Y=0.5，污泥自身氧化率05.0=d K ，代入公式得： ()75.03.342526.005.001.03.0735005.0???--??=X P =5395kg/d ()d kg P S /5.10657%50735001.03.0=??-= 则： d kg P P X s X /5.160525.106575395=+=+=?
A2/0工艺生化池设计 一、设计最大流量 Q max=73500m3/d=3062.5 m3/h=0.850 m3/s 二、进出水水质要求 表1 进出水水质指标及处理程度 三、设计参数计算 ①.BOD5污泥负荷 N=0.14kgBOD5/(kgMLSS ? d) ②.回流污泥浓度 X R=10 000mg/L ③.污泥回流比 R=50% ④?混合液悬浮固体浓度(污泥浓度) R 0 5 X X R10000 3333.3mg/L 1 R 1 0.5 ⑤.TN去除率 TN0 TN e30.9 15 0 e 100% 100% 51.5% TN TN。30.9 ⑥.内回流倍数 0.515 R 0.1062 106.2% 1 1 0.515
四、A2/O曝气池计算 ①.反应池容积
②.反应水力总停留时间 V 42526 t 0.58d 13.92h 14h Q 73500 ③.各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧二 1： 1： 4 厌氧池停留时间 t 1 14 2.33h , 池容V 1 42526 7087.7m 3; 6 6 缺氧池停留时间 t 1 14 2.33h , 池容V 1 42526 7087.7m 3; 6 6 好氧池停留时间 t 4 14 9.34h , 池容V 4 42526 283506m 3 6 6 ④.校核氮磷负荷 好氧段 TN 负荷为： Q ?TN 。 73500 3°.9 0.024kgTN/kgMLSS d X ?V 3 3333 28350.6 厌氧段 TP 负荷为： Q ? TP0 73500 5.4 0.017kgTN/kgMLSS d X ?V 1 3333 7087.7 ①剩余污泥量：X,(kg/d) X P X P s 式中： P X Y Q S 0 S e K d V X v F S (TSS TSS e ) Q 50% 取污泥增值系数丫=0.5，污泥自身氧化率K d 0.05，代入公式得： P X 0.5 73500 0.3 0.01 0.05 0.42526 3.3 0.75 =5395kg/d P S 0.3 0.1 73500 50% 10657.5kg/d 则: Q ?S NX 73500 270 0.14 3333.3 42525.4m 3 42526m 3
1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算： （1）、设计水量的计算 由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长，设计水量应按照最高日流量计算。 Q K Q ?= 式中： Q ——设计水量，m 3 /d ； Q ——日平均水量，m 3 /d ； K ——变化系数； （2）、确定设计污泥龄C θ 需反硝化的硝态氮浓度为 e e 0-)S -.05(S 0-N N N O = 式中： N ——进水总氮浓度，mg/L ； 0S ——进水BOD 值 【1】 ，mg/L ； e S ——出水BOD 值，mg/L ； e N ——出水总氮浓度，mg/L ； 反硝化速率计算 S N K O de = 计算出de K 值后查下表选取相应的V V D /值，再查下表取得C θ值。
反硝化设计参数表（T=10~12℃） （3）、计算污泥产率系数Y 【2】 ]072 .1θ17.01072.1θ102.0-6.075.0[)15-() 15-(00T C T C S X K Y ?+?+= 式中： Y ——污泥产率系数，kgSS/kgBOD ； K ——修正系数，取9.0=K ； 0X ——进水SS 值mg/L; T ——设计水温，与污泥龄计算取相同数值。 然后按下式进行污泥负荷核算： ) -(θ00 e C S S S Y S L ?= 式中： S L ——污泥负荷 ，我国规范推荐取值范围为 0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS ?d)。 活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表（T=10℃）【3】 单位：d
（4）、确定MLSS(X) MLSS(X)取值通过查下表可得。 反应池MLSS 取值范围 取定MLSS(X)值后，应用污泥回流比R 反复核算 X X X R R -= 3 10007.0E R t SVI X ×? = 式中： R ——污泥回流比，不大于 150%； E t ——浓缩时间，其取值参见下表。 浓缩时间取值范围
目录 设计总说明 (1) 设计任务书 (2) 一．设计任务 (2) 二．任务目的 (2) 三．任务要求 (2) 四.设计基础资料 (2) （一）水质 (2) （二）水量 (3) （三）设计需要使用的有关法规、标准、设计规和资料 (3) 第一章A2/O工艺介绍 (4) 1.基本原理 (4) 2.工艺特点 (5) 3.注意事项 (5) 第二章A2/O工艺生化池设计 (6) 1.设计最大流量 (6) 2.进出水水质要求 (6) 3.设计参数计算 (6) 4.A2/O工艺曝气池计算 (7) 5.反应池进、出水系统计算 (8) 6.反应池回流系统计算 (10) 7.厌氧缺氧池设备选择 (11) 第三章 A2/O工艺需氧量设计 (13) 1.需氧量计算 (13) 2.供气量 (13) 3.所需空气压力 (14) 4.风机类型 (15) 5.曝气器数量计算 (15) 6.空气管路计算 (16)
第四章 A2/O工艺生化池单元设备一览 (17) 第五章参考文献 (18) 第六章致谢 (19) 附1 水污染课程设计感想 (20) 附2 A2/O工艺生化池图纸 (22)
设计总说明 随着经济快速发展和城市化程度越来越高，中心城区和小城镇建设步伐不断加快，城市生活污水对城区及附近河流的污染也越来越严重。为了改善人民的生活环境，各地政府大力投入资金，力图改变现今水体的水质。 本设计为污水处理厂生化池单元，要求运用A2/O工艺进行设计，对生化池的工艺尺寸进行设计计算，最后完成设计计算说明书和设计图。污水处理水量为10000t/d。污水水质：COD Cr250mg/L，BOD5100mg/L，NH3-N30mg/L，SS120mg/L，磷酸盐（以P 计）5mg/L。出水水质达到省地方标准《水污染物排放限值（DB44/26-2001）》最高允许排放浓度一级标准，污水经二级处理后应符合以下具体要求：COD Cr≤40mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤10mg/L，SS≤20mg/L，磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L。其对应的去除率为COD Cr≥84%，BOD5≥80%，NH3-N≥67%，SS≥87%，磷酸盐（以P计）≥90%。 A2/O是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。A2/O脱氮除磷工艺中，污水首先进入厌氧池，兼性厌氧发酵菌将污水中有机物氮化。回流污泥带入的聚磷菌将体贮存的聚磷分解释放出磷。缺氧区中反硝化菌就利用混合液回流带入的硝酸盐以及进水中的有机物进行反硝化脱氮。好氧区中聚磷菌生动吸收环境中的溶解磷，以聚磷的形式在体贮积。污水经厌氧、缺氧区有机物分别被聚磷菌和反硝化菌利用后浓度已经很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。 关键词：城镇生活污水，A2/O工艺，脱氮除磷
2.5.1 设计流量 生物处理构筑物的设计流量以最高日平均流量计。取日变化系数为1.2。 Q=1.2×18000=21600m 3/d=900m 3/h=0.25m 3/s 。 2.5.2 反应池进水水质 本设计中进水中BOD 5较小，则可不设初沉池。所以进水中 S 0=150mg/L ，X 0=200mg/L ，N=40mg/L 2.5.2 确定设计污泥龄 需要反硝化的硝态氮浓度为：()e e O N S S N N ---=005.0 ()151015005.040---==18mg/L 式中，O N ---需要反硝化的硝态氮浓度，mg/L ； N ---进水中TN 浓度，mg/L ； 0S ---进水BOD 浓度，mg/L ； e S ---出水BOD 浓度，mg/L ； e N ---出水TN 浓度，mg/L 。 反硝化速率12 .0150 18=== e O de S N K 。 查相关表格，有3.0== c cd D V V θθ；取硝化泥龄d c 110=θ 式中，cd θ---缺氧污泥龄，d ； c θ---总污泥龄，d 。 则：系统总污泥龄为：d c cd c c 7.153 .011110 =-= - = θθθθ 缺氧污泥龄为：d cd c cd 7.4117.15=-=-=θθθ 2.5.3 计算污泥产率系数 ()() () ?? ? ?? ??+???--+=--151500072.117.01072.175.017.02.016.075.0T c T c S X K Y θθ ()() ()?? ? ?? ???+????--?+?=--151********.17.1517.01072.17.1575.017.02.01150200 6.075.09.0 k g B O D k g S S /16.1= 式中，K ---结合我国情况的修正系数，9.0=K ； 0X ---进水悬浮固体浓度，mg/L ；
A2O工艺设计计算
目录 设计总说明 (1) 设计任务书 (2) 一．设计任务 (2) 二．任务目的 (2) 三．任务要求 (2) 四.设计基础资料 (2) （一）水质 (2) （二）水量 (3) （三）设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料 (3) 第一章A2/O工艺介绍 (4) 1.基本原理 (4) 2.工艺特点 (5) 3.注意事项 (5) 第二章A2/O工艺生化池设计 (6) 1.设计最大流量 (6) 2.进出水水质要求 (6) 3.设计参数计算 (6) 4.A2/O工艺曝气池计 算 (7) 5.反应池进、出水系统计算 (8) 6.反应池回流系统计算 (10) 7.厌氧缺氧池设备选择 (11) 第三章 A2/O工艺需氧量设计 (13) 1.需氧量计算 (13) 2.供气量 (13) 3.所需空气压力 (14) 4.风机类型 (15) 5.曝气器数量计算 (15)
6.空气管路计算 (16) 第四章 A2/O工艺生化池单元设备一览 (17) 第五章参考文献 (18) 第六章致谢 (19) 附1 水污染课程设计感想 (20) 附2 A2/O工艺生化池图纸 (22)
设计总说明 随着经济快速发展和城市化程度越来越高，中心城区和小城镇建设步伐不断加快，城市生活污水对城区及附近河流的污染也越来越严重。为了改善人民的生活环境，各地政府大力投入资金，力图改变现今水体的水质。 本设计为污水处理厂生化池单元，要求运用A2/O工艺进行设计，对生化池的工艺尺寸进行设计计算，最后完成设计计算说明书和设计图。污水处理水量为10000t/d。污水水质：COD Cr250mg/L，BOD5100mg/L，NH3-N30mg/L，SS120mg/L，磷酸盐（以P计）5mg/L。出水水质达到广东省地方标准《水污染物排放限值（DB44/26-2001）》最高允许排放浓度一级标准，污水经二级处理后应符合以下具体要求： COD Cr≤40mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤10mg/L，SS≤20mg/L，磷酸盐（以P计） ≤0.5mg/L。其对应的去除率为COD Cr≥84%，BOD5≥80%，NH3-N≥67%，SS≥87%，磷酸盐（以P计）≥90%。 A2/O是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。A2/O脱氮除磷工艺中，污水首先进入厌氧池，兼性厌氧发酵菌将污水中有机物氮化。回流污泥带入的聚磷菌将体内贮存的聚磷分解释放出磷。缺氧区中反硝化菌就利用混合液回流带入的硝酸盐以及进水中的有机物进行反硝化脱氮。好氧区中聚磷菌生动吸收环境中的溶解磷，以聚磷的形式在体内贮积。污水经厌氧、缺氧区有机物分别被聚磷菌和反硝化菌利用后浓度已经很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。 关键词：城镇生活污水，A2/O工艺，脱氮除磷
A2/O工艺生化池设计 一、设计最大流量 Q max=73500m3/d= m3/h= m3/s 二、进出水水质要求 表1 进出水水质指标及处理程度 三、设计参数计算 ①.BOD5污泥负荷 N=(kgMLSS·d)
②. 回流污泥浓度 X R =10 000mg/L ③. 污泥回流比 R=50% ④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） L mg X R R X R /3.3333100005 .015 .01=?+=+= ⑤. TN 去除率 %5.51%1009 .3015 9.30%1000e 0=?-=?-= TN TN TN TN η ⑥. 内回流倍数 %2.1061062.0515 .01515 .01==-= -= η η R 四、 A 2/O 曝气池计算 ①. 反应池容积 330425264.425253333.3 0.140 7273500NX S Q m m V ≈=??=?= ②. 反应水力总停留时间
h h d t 1492.1358.073500 42526Q V ≈==== ③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4 厌氧池停留时间h t 33.2146 1=?= ，池容37.7087425266 1m V =?=； 缺氧池停留时间h t 33.2146 1=?= ，池容37.7087425266 1m V =?=； 好氧池停留时间h t 34.9146 4 =?= ，池容36.28350425266 4m V =?=。 ④. 校核氮磷负荷 好氧段TN 负荷为： ()d kgMLSS kgTN N ?=??=??/024.06 .8350233339 .3073500V X T Q 30 厌氧段TP 负荷为： ()d kgMLSS kgTN P ?=??=??/017.07 .708733334 .573500V X T Q 10 ① 剩余污泥量：X ?,(kg/d) s X P P X +=? 式中： ()v X V K S S Q Y P d e X ???--??=0
A 2/O 工艺生化池设计 一、 设计最大流量 Q max=73500m 3/d=3062.5 m 3/h=0.850 m 3/s 二、 进出水水质要求 表1 进出水水质指标及处理程度 三、 设计参数计算 ①. BOD 5污泥负荷 N=0.14kgBOD 5/(kgMLSS ·d) ②. 回流污泥浓度 X R =10 000mg/L ③. 污泥回流比 R=50% ④. 混合液悬浮固体浓度（污泥浓度） L mg X R R X R /3.3333100005 .015 .01=?+=+= ⑤. TN 去除率 %5.51%1009 .3015 9.30%1000e 0=?-=?-= TN TN TN TN η ⑥. 内回流倍数 %2.1061062.0515 .01515 .01==-= -= η η R 四、 A 2/O 曝气池计算 ①. 反应池容积
330425264.425253333.3 0.140 7273500NX S Q m m V ≈=??=?= ②. 反应水力总停留时间 h h d t 1492.1358.073500 42526 Q V ≈==== ③. 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：4 厌氧池停留时间h t 33.21461=?= ，池容37.70874252661 m V =?=； 缺氧池停留时间h t 33.21461=?= ，池容37.70874252661 m V =?=； 好氧池停留时间h t 34.91464=?= ，池容36.283504252664 m V =?=。 ④. 校核氮磷负荷 好氧段TN 负荷为： ()d kgMLSS kgTN N ?=??=??/024.06.8350233339 .3073500V X T Q 30 厌氧段TP 负荷为：()d kgMLSS kgTN P ?=??=??/017.07 .708733334 .573500V X T Q 10 ① 剩余污泥量：X ?,(kg/d) s X P P X +=? 式中： ()v X V K S S Q Y P d e X ???--??=0 %50)(??-=Q TSS TSS P e s 取污泥增值系数Y=0.5，污泥自身氧化率05.0=d K ，代入公式得： ()75.03.342526.005.001.03.0735005.0???--??=X P =5395kg/d ()d kg P S /5.10657%50735001.03.0=??-= 则： d kg P P X s X /5.160525.106575395=+=+=?
A 2/0工艺生化池设计 一、 设计最大流量 Q max=73500m 3/d=3062.5 m 3/h=0.850 m 3/s 二、 进出水水质要求 表1 进出水水质指标及处理程度 三、 设计参数计算 ① .BOD 5污泥负荷 N=0.14kgBOD 5/(kgMLSS ? d) ② .回流污泥浓度 X R =10 000mg/L ③ .污泥回流比 R=50% ④ ?混合液悬浮固体浓度(污泥浓度) R 0 5 X X R 10000 3333.3mg/L 1 R 1 0.5 ⑤ .TN 去除率 TN 0 TN e 30.9 15 TN 0 e 100% 100% 51.5% TN 。 30.9 ⑥ .内回流倍数 0.515 R 0.1062 106.2% 1 1 0.515 四、 A 2/O 曝气池计算 ① .反应池容积
V ② .反应水力总停留时间 V 42526 t 0.58d 13.92h 14h Q 73500 ③ .各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧二 1： 1： 4 厌氧池停留时间 t 1 14 2.33h , 池容V 1 42526 7087.7m 3; 6 6 缺氧池停留时间 t 1 14 2.33h , 池容V 1 42526 7087.7m 3; 6 6 好氧池停留时间 t 4 14 9.34h , 池容V 4 42526 283506m 3 6 6 ④ .校核氮磷负荷 好氧段 TN 负荷为： Q ?TN 。 73500 3°.9 0.024kgTN/kgMLSS d X ?V 3 3333 28350.6 厌氧段 TP 负荷为： Q ? TP0 73500 5.4 0.017kgTN/kgMLSS d X ?V 1 3333 7087.7 ①剩余污泥量：X,(kg/d) X P X P s 式中： P X Y Q S 0 S e K d V X v F S (TSS TSS e ) Q 50% 取污泥增值系数丫=0.5，污泥自身氧化率K d 0.05，代入公式得： P X 0.5 73500 0.3 0.01 0.05 0.42526 3.3 0.75 =5395kg/d P S 0.3 0.1 73500 50% 10657.5kg/d 则: Q ?S NX 73500 270 0.14 3333.3 42525.4m 3 42526m 3
1、缺氧池、好氧池(曝气池）的设计计算： （1)、设计水量的计算 由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长,设计水量应按照最高日流量计算。 Q K Q ?= 式中: Q ——设计水量,ｍ３／d ； Q ——日平均水量，ｍ３/d; K ——变化系数; (2)、确定设计污泥龄C θ 需反硝化的硝态氮浓度为 e e 0-)S -.05(S 0-N N N O = 式中: N ——进水总氮浓度，mg ／Ｌ; 0S ——进水BOD 值【1】,mg ／Ｌ; e S ——出水BOD 值,mg/L; e N ——出水总氮浓度,mg/L; 反硝化速率计算 S N K O de = 计算出de K 值后查下表选取相应的V V D /值，再查下表取得C θ值。
反硝化设计参数表(Ｔ＝10~１2℃） （3)、计算污泥产率系数Y 【2】 ]072 .1θ17.01072.1θ102.0-6.075.0[)15-() 15-(00T C T C S X K Y ?+?+= 式中: Y ——污泥产率系数,k ｇSS/kg ＢOD ； K ——修正系数,取9.0=K ； 0X ——进水SS 值m ｇ／Ｌ; T ——设计水温，与污泥龄计算取相同数值。 然后按下式进行污泥负荷核算: ) -(θ00 e C S S S Y S L ?= 式中： S L ——污泥负荷，我国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgB ＯD/(k ｇM ＬＳS ?ｄ）。 活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表（T=1０℃）【3】 单位:d
(４）、确定ML ＳS(Ｘ) MLSS （Ｘ）取值通过查下表可得。 反应池ＭLSS 取值范围 取定MLSS(X)值后,应用污泥回流比R 反复核算 X X X R R -= 3 10007.0E R t SVI X ×? = 式中： R ——污泥回流比，不大于150%; E t ——浓缩时间，其取值参见下表。 浓缩时间取值范围 (5)、计算反应池容积 X S S Y Q V e C 1000) -(θ240= 计算出反应池容积V 后，即可根据V V D /的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反应池的容积。 2、厌氧池的设计计算:
［例］某城市污水设计流W.Q=100 000n?/d ?一级处理出水:BOD s =160mg^> COD=250n ］g/L, SS=140mg/L ? TN=25mg/L, TP=5mg/L.设计?水温 30*C.耍求二级出 水：BODsWIOmg/L, SSW30mg/L ? TNW5mg/L ? TPWlmg/L 。设itA 3/0池工艺尺寸. （1）设计参数的确定 水力停留时间：HRT=6h ： 河泥回流比：R=60%： 曝气池混合液浓度： 25 - 5 25 混合液回流比R N ： <2) /?/(□曝气池容积 右效容积： ”=*=^222x6 = 25000/ 24 = 5952.4/ 设二纽曝气池.毎纽曝气池的衣I 衍积为S ： 5952 4 y J*= —=… =2976.2//? 2 2 采川廊道式推流曝气池.廊道宽b=7m ? 则单?纽曝气池廊道总 氏度为匚 毎纽曝气池设5个廊道.则毎个丿郎道的长度5 齐段咚气池水力停留时Z 0=1： 1： 4设计 乔両 xS000 =3000,^/Z 仃效水潔为H 丄 鵰气池表而积S@： Hi=4.2m =425/// 2976.2 ~~7 n S5 ///
■生成的活性泻混!?% 1&Q-20 1QQ00D =II 畀 乂 ---- K ----------- 1000 1 3 =5923.1- 2S12.5 二引 10 剩余沏泥容枳B q （羈余 W 水奉P=9P 2%）（ 符合 15~20d. 其中用到的公式 (9)污泥龄3 t ( d) A w 式中:X ■为每日产生的剩余活性污泥量￡k“d ） Xw 二 R (S° - )Q bVXy rr- f
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