下载文档原格式
活性污泥法脱氮除磷数学模型的发展徐伟锋顾国维张芳（同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092）摘要：利用聚磷菌在缺氧条件下的吸磷和反硝化作用，实现氮、磷的同时去除，是具有实用前景的城市污水处理方法，而建立活性污泥法脱氮、除磷的数学模型则有利于该项技术的推广应用。
文中对ASM2d模型、Barkerand Dold 模型、Delft模型作了较为详细的介绍，提出了由聚磷菌引起的缺氧吸磷和反硝化作用中需要解决的 2个问题：反硝化聚磷菌浓度的确定和由反硝化聚磷菌吸磷所引起的磷的减少量。
关键词：模型；生物营养物去除；生物过量除磷作用；缺氧吸磷中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（2004）02－0001－04Development of Mathematical Modelsof Demtrihcation and Dephosphorization by Activated Sludge ProcessXU Wei－feng GU Guo-wei ZHANG Fang（She Key Lab of Pollution Control and Resource Reuse，Tongji UniversiryShanthe 200092，China）Abstract：The use of the phosphorus uptake and denltrification of PAOs under anoxic conditions for the realization of the simultaneous removal of nltrogen and phosphorus is a method with practical prospect for munic－ipal sewage treatment，and the establishment of the mathematical models of denitrlfication and dephosphorization by activated-sludge process benefits the popularization and application of this technofogy.Models ASM2d，Barker and Dold and Delft are presented in a detailed way in this paper，with two issues raised which need to be re－solved in the anoxic phosphorus uptake and denitrificatlon caused by PAOs，i.e.the determination of the concen－tration of denitrification PAOs and the decrease of phosphorus caused by the phosphorus uptake of denitrification-PAOs.Key words： model; biological nutrient removal; biological excess phosphrus removal;anoxic phosphrus uptake自1990 年以来，许多学者相继报道有缺氧吸磷现象[1]，即所谓的反硝化除磷作用。
活性污泥法AAO计算活性污泥法（Activated Sludge Process，简称ASP）是一种常见的废水处理方法，它是通过将废水与富含微生物的活性污泥进行接触和反应，以去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。
ASP通常由一系列的处理单元组成，包括曝气池、絮凝池、二沉池等。
为了更好地了解ASP的运行情况和效果，计算AAO（Ammonia Assimilation Oxygen）是一种常用的方法。
AAO是指水中氨氮（NH3-N）利用氧的效率，是用于衡量活性污泥法除氨氮能力的一个重要参数。
AAO的计算公式为：AAO = （Q_in * S_in - Q_out * S_out）/ DO其中，Q_in和Q_out分别表示进水和出水的流量（m³/d），S_in和S_out表示进水和出水的氨氮浓度（mg/L），DO表示曝气池内的溶解氧含量（mg/L）。
AAO的数值越高，表示ASP处理废水的效率越好。
为了提高AAO的数值，可以采取以下措施：1.提高曝气池中的溶解氧含量：增加曝气设备的投入，加大氧气供应，以提供更多的溶解氧供活性污泥进行氧化反应。
2.控制进水氨氮浓度：通过事先对进水进行预处理，如通过调节pH 值、加入化学药剂等方法，来降低进水中的氨氮浓度。
3.提高活性污泥的浓度：增加曝气池内的活性污泥浓度，可以加强废水与活性污泥的接触和反应，提高氨氮的去除效率。
4.加强中后升气管的曝气功能：对升气管进行优化设计，提高曝气效果，增加溶解氧的输入量。
5.控制污泥的回流比例：适当增加回流比例，可以提高活性污泥的接触时间，增加降解能力，有利于降低废水中的氨氮浓度。
通过计算AAO并采取相应的措施，可以更好地监测和改进ASP的运行效果，提高废水处理系统的处理能力和废水的净化效果。
同时，需要注意与其他废水处理指标相互协调，综合考虑废水的性质和环境要求，实现经济性、可持续性的废水处理。
活性污泥法之AO与A2O工艺AO(Anoxic Oxic)工艺法：也叫厌氧好氧工艺法，A(Anaerobic)是厌氧段，用于脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。
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AO法是改进的活性污泥法。
A段DO：不大于0.2mg/LO段DO：2～4mg/L分解为：小分子有机物A/O法脱氮工艺的特点（a）流程简单，无需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；（b）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；（c）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。
（d）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。
A/O法脱氮工艺的优点①系统简单，运行费低，占地小；②以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源，节省了投加外碳源的费用；③好氧池在后，可进一步去除有机物；④缺氧池在先，由于反硝化消耗了部分碳源有机物，可减轻好氧池负荷；⑤反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗。
A/O法存在的问题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，因而加大运行费用。
此外，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%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）。
背景知识常见污水处理工艺介绍：（1）按城市污水处理及污染防治技术政策推荐，日处理能力在20万立方米以上（不包括20万立方米/日）的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法。
污水处理A/O工艺脱氮除磷一般的活性污泥法以去除污水中可降解有机物和悬浮物为主要目的，对污水中氮、磷的去除有限。
随着对水体环境质量要求的提高，对污水处理厂出水的氮、磷有控制也越来越严格，因此有必要采取脱氮除磷的措施。
一般来说，对污水中氮、磷的处理有物化法和生物法，而生物法脱氮除磷具有高效低成本的优势，目前出现了许多采用生物脱氮除磷的新工艺。
一、生物脱氮除磷工艺的选择按生物脱氮除磷的要求不同，生物脱氮除磷分为以下五个层次：(1)去除有机氮和氨氮；(2)去除总氮；(3)去除磷；(4)去除氨氮和磷；(5)去除总氮和磷。
对于不同的脱氮除磷要求，需要不同的处理工艺来完成，下表列出了生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择。
生物脱氮除磷5个层次对工艺的选择对于不同的TN出水水质要求，需要选择不同的脱氮工艺，不同的TN出水水质要求与脱氮工艺的选择见下表。
不同TN出水水质要求对脱氮工艺的选择生物除磷工艺所需B0D5或COD与TP之间有一定的比例要求，生物除磷工艺所需BOD5或COD与T比例P的要求见下表。
生物除磷工艺所需BOD5或COD与TP的比例要求二、A/O工艺生物脱氮工艺（一）工艺流程A/0工艺以除氮为主时，基本工艺流程如下图1。
图1 缺氧/好氧工艺流程A/O工艺有分建式和合建式工艺两种，分别见图2、图3。
分建式即硝化、反硝化与BOD 的去除分别在两座不同的反应器内进行；合建式则在同一座反应器内进行。
更多污水处理技术文章参考易净水网合建式反应器节省了基建和运行费用以及容易满足处理工程对碳源和碱度等条件的要求，但受以下闲素影响：溶解氧(0.5~1.5mg/L)、污泥负荷[0. 1~ 0.15kgBOD5/ (kgMLVSS•d)]、C/N 比(6 -7)、pH值( 7. 5~8.0) ,而不易控制。
对于pH值，分建式A/O工艺中，硝化液一部分回流至反硝化池，池内的反硝化脱氮菌以原污水中的有机物作碳源，以硝化液中NOx-N中的氧作为电子受体，将NOz-N还原成N2 ,不需外加碳源。
城市污水生物脱氮除磷处理设计规程（2）3 一般规定3.0.1 阐明能满足不同脱氮除磷要求的，可供选择的处理工艺。
生物脱氮由硝化和反硝化两个生物化学过程组成。
氨氮在好氧池中通过硝化菌作用被氧化成硝态氮，硝态氮在缺氧池中通过反硝化菌作用被还原成氮气逸出。
硝化菌是化能自养菌，需在好氧环境中氧化氨氮获得生长所需能量;反硝化菌是兼性异养菌，它们利用有机物作为电子供体，硝态氮作为电子最终受体，将硝态氮还原成气态氮。
由此可见，为了发生反硝化反应，必须具备下列条件:1)有硝态氮;2)有有机碳源;3)基本无溶解氧(溶解氧会消耗有机物)。
为了有硝态氮，处理系统应采用较长泥龄和较低负荷。
缺氧/好氧法或低负荷SBR法可以满足上述要求，适于脱氮。
生物除磷由吸磷和放磷两个过程组成。
聚磷菌在厌氧放磷时，伴随着溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存。
若放磷时无溶解性可快速生物降解的有机物在菌体内储存，则聚磷菌进人好氧环境中并不吸磷，此类放磷为无效放磷。
生物脱氮和除磷都需有机碳，在有机碳不足，尤其是溶解性可快速生物降解的有机物不足时，反硝化菌与聚磷菌争夺碳源，会竞争性地抑制放磷。
生物除磷必须具备下列条件:1)厌氧(无硝态氮);2)有有机碳源。
厌氧/好氧法或高负荷SBR法可满足上述要求，适于除磷。
同时脱氮除磷，要求系统具有厌氧、缺氧和好氧环境。
A/A /O 法可满足这一条件，SBR法可通过变化运行方式创造厌氧、缺氧和好氧环境，两者都可同时脱氮除磷。
脱氮和除磷是相互影响的，脱氮要求较低负荷和较长泥龄;除磷却要求较高负荷和较短泥龄。
脱氮要求有较多硝酸盐供反硝化，而硝酸盐对除磷却有较大影响。
设计时应根据氮、磷的排放标1R准等要求，寻找合适的平衡点。
3.0.2 污水在进人生物处理系统前应先经过预处理，包括沉砂池除砂，格栅去除漂浮物以及撇渣设施去除浮渣等，国家标准《室外排水设计规范)GBJ14-87(1997年版)对此有阐述。
浮渣中含有大量油脂，会在厌氧池、缺氧池和SBR法的反应池中积累。
第六节脱氮除磷活性污泥法工艺一、生物脱氮技术二、生物除磷技术三、生物脱氮除磷技术城市污水经传统的生物处理以后，虽然绝大部分悬浮固体和有机物被去除了，但还残留微量的悬浮固体和溶解的有害物，如氮和磷等的化合物。
氮、磷为植物营养物质，能助长藻类和水生生物，引起水体的富营养化，影响饮用水水源。
太湖的富营养化第六节脱氮除磷活性污泥法工艺一、生物脱氮技术二、生物除磷技术三、生物脱氮除磷技术生物脱氮技术在自然界，氮化合物是以有机体（动物蛋白、植物蛋白……）、氨态氮、亚硝态氮、硝态氮以及气态氮（氮气）的形式存在。
而在二级处理水中，氮则是以有机氮、氨态氮、亚硝态氮、硝态氮形式存在的。
前述技术对氮的去除率比较低。
N、P只满足微生物生理要求即可（100：5：1），因此对二者去除率低，仅为20-40%、5-20%，故城市污水中，氮是过剩的，这就是一般的二级污水厂对氮去除率较低的原因。
1.概述生物脱氮技术2.生物法脱氮（1）原理生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨氮转化为氮气和氮氧化物气体的过程，包括氨化、硝化和反硝化（氨化）过程。
a.氨化反应322NHRCOHCOOHOHCOOHRCHNH+→+3222NHCORCOCOOHOCOOHRCHNH++→+有氧缺氧生物脱氮技术总反应式为：b.硝化反应好氧亚硝酸菌、硝化菌总反应式为：c.反硝化反应缺氧反硝化菌（异养）反硝化菌在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜生物脱氮技术2.生物法脱氮（2）生物脱氮工艺P148①三段生物脱氮工艺②缺氧——好氧（AO）生物脱氮工艺③Bardenpho生物脱氮工艺生物脱氮技术2.生物法脱氮（2）生物脱氮工艺——①三段生物脱氮工艺将有机物氧化、硝化以及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统（传统工艺）。
生物脱氮技术2.生物法脱氮（2）生物脱氮工艺——①三段生物脱氮工艺第一级——曝气池，去除BOD、COD、有机N氨化为氨气或铵离子，经沉淀池后进入硝化曝气池。
污泥龄污泥龄污泥龄是指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需的时间。
从工程上说，在稳定条件下，就是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥数量的比θc。
目录单位：日。
（一般3到10d）污泥龄污泥龄是活性污泥法处理系统设计和运行的重要参数，能说明活性污泥微生物的状况，世代时间长于污泥龄的微生物在曝气池内不可能繁衍成优势种属。
如硝化细菌在20摄氏度时，世代时间为3d，当污泥龄小于3d时，其不可能在曝气池内大量繁殖，不能成为优势种属在曝气池进行硝化反应。
污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间一般用SRT表示也是指微生物在活性污泥系统内的停留时间。
控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。
如果污泥龄某种微生物的世代期比活性污泥系统长，则该类微生物在繁殖出下一代微生物之前，就被以剩余活性污泥的方式排走，该类微生物就永远不会在系统内繁殖起来。
反之如果某种微生物的世代期比活性污泥系统的泥龄短，则该种微生物在被以剩余活性污泥的形式排走之前，可繁殖出下一代，因此该种微生物就能在活性污泥系统内存活下来，并得以繁殖，用于处理污水。
SRT直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小，一般年轻的活性污泥，分解代谢有机污染物的能力强，但凝聚沉降性差，年长的活性污泥分解代谢能力差，但凝聚性较好。
用SRT控制排泥，被认为是一种最可靠，最准确的排泥方法，选择合适的泥龄（SRT）作为控制排泥的目标。
一般处理效率要求高，出水水质要求高SRT应控制大一些，温度较高时，SRT可小一些。
分解有机污染物的决大多数微生物的世代期都小于3天。
将NH3-N硝化成NO3—-N 的硝化杆菌的世代期为5天。
由氮平衡计算NDN/BOD5：污泥龄(SRT)长NDN=TKNi-Noe-Nme-NsA131应用式中 TKNi——进水总凯氏氮，mg/LNoe——出水中有机氮，一般取1～2mg/LNme——出水中无机氮之和，包括氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，是排放控制值。
污水处理生物除磷工艺（一）缺氧好氧活性污泥法 (A/O工艺）当以除磷为主时，可采用无内循环的厌氧/好氧工艺，基本工艺流程如下图所示。
厌氧/好氧工艺流程1. 设计参数A/O工艺生物除磷设计参数见下表A/O工艺生物除磷设计参数2. 工艺计算缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池（区）容积、好氧池（区）容积。
具体计算公式见下表。
A/O工艺生物除磷容积基计算公式（二）弗斯特利普 ( Phostrip) 除磷工艺Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的，该工艺是在回流污泥的分流管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的，其工艺流程见下图。
该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。
工艺流程为：部分回流污泥（约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池，在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放，并转移到水中；脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷，厌氧池上清液含有高浓度磷（可高达100mg/L 以上），将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀，该含磷污泥可作为农业肥料，而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。
Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷，而且还通过化学沉淀除磷。
该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用，所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。
Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造，只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可，且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。
总之，Phostrip工艺受外界条件影响小，工艺操作灵活，脱氮除磷效果好且稳定。
但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。
四、厌氧／缺氧／好氧活性污泥法脱氮除磷工艺需要同时脱氮除磷时，可采用厌氧／缺氧／好氧(A2/O)工艺，基本工艺流程如下图。
A2/O工艺脱氮除磷流程（一）一般规定进入系统的污水应符合下列要求：(1) 脱氮时，污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时，污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求；(4) 好氧池（区）剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙 CaC03计）；(5) 当工业废水进水COD超过1000mg/L 时，前处理可采用升流式厌氧污泥床反应器( UASB) 等厌氧处理措施；(6) 当工业废水进水的BOD5/COD小于0. 3时，前处理需采用水解酸化等预处理措施。
一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝30000m 3/d=1250.00m 3/h=0.35m 3/s总变化系数Kz= 1.42进水水质：出水水质：进水COD Cr =350mg/L COD Cr =100mg/L BOD 5=S 0=160mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=40mg/L TN=15mg/L NH 4+-N=30mg/L NH 4+-N=8mg/L 碱度S ALK =280mg/L pH＝7.2SS=180mg/L SS=C e =20mg/LVSS=126mg/L f=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3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＝4000mgMLSS/L SVI＝15020℃时反硝化速率常数q dn,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BOD 5（Se)6.41mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(14)＝0.247d -1硝化反应所需的最小泥龄θcm =4.041d 设计污泥龄θc =12.122d（3）好氧区容积V 1=7451.9m 3好氧区水力停留时间t 1=5.96h=-⨯⨯-=-)1TSS TSSVSS42.1kt z e S S （[][])2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pH O k O N N e O T T N --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=--μ)1()(01c d V c K X S S Q Y V θθ+-=2、缺氧区容积V 2（1）需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=7.11mg/L被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝24.89mg/L 所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝17.89mg/L 需还原的硝酸盐氮量N T ＝536.56kg/d （2）反硝化速率q dn,T ＝q dn,20θT-20＝(θ为温度系数，取1.08）0.076kgNO 3--N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V 2＝2534.1m 3缺氧区水力停留时间t 2=V 2/Q=2.03h3、曝气池总容积V＝V 1+V 2＝9986.0m 3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝16.24d4、碱度校核每氧化1mgNH 4+-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD 5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO 3--N产生3.57mg碱度；剩余碱度S ALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度＝181.53mg/L>100mg/L(以 CaCO 3计）5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算＝8000 1.2混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝4000mg/L 污泥回流比R＝X/（X R -X)=100%(一般取50～100％）（2）混合液回流比R 内计算总氮率ηN ＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝62.50%混合液回流比R 内＝η/(1-η)=167%6、剩余污泥量（1）生物污泥产量1525.5kg/d(2)非生物污泥量P SP S ＝Q（X 1-X e ）＝1020kg/d (3)剩余污泥量ΔX ΔX＝P X +P S ＝2545.5kg/d 设剩余污泥含水率按99.20%计算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VT dn T X q N V ,21000⨯=)1()(124.00c d W K S S Y N θ+-=rSVIX R 610==+-=c d X K S S YQ P θ1)(07、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=3725.96m 3曝气池有效水深h=4m 曝气池单座有效面积A 单＝V 单/h=931.49m 2采用3廊道，廊道宽b=6m 曝气池长度L＝A 单/B=51.7m 校核宽深比b/h= 1.50校核长宽比L/b=8.62曝气池超高取1m，曝气池总高度H=5m （2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V 单＝V/n=1267.05m 3缺氧池有效水深h=4.1m 缺氧池单座有效面积A 单＝V 单/h=309.04m 2缺氧池长度L＝好氧池宽度＝18.0m 缺氧池宽度B＝A/L=17.2m8、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Q 1＝0.347m 3/s 进水管设计流速v1=0.8m/s进水管管径d 1=0.743m 取d 1=0.7m校核管道流速v=Q/A =0.902m/s （2）回流污泥入口：设计流量Q 2=Q=0.347m 3/s污泥回流渠道设计流速v 2=0.7m/s渠道断面积A＝Q R /v 2=0.496m 2渠道断面b×h=1×0.5m校核流速v=0.694m/s（3）进水竖井进水孔过流量：Q'＝（1+R）×Q/n＝0.347m 3/s孔口流速v'=0.6m/s孔口过水断面积A'=Q'/v'=0.579m 2(4)出水堰及出水竖井矩形堰流量公式：出水流量Q 3=0.347m 3/s堰宽b=6m 堰上水头H=0.099m=πv Q142/3233H 866.1242.0⨯⨯==b H gb Q出水孔孔口流速v 3=0.6m/s 孔口过水断面积A 3=0.579m 2(5)出水管。
管道流速v 4=0.8ms/管道过水断面积A 4=0.434m 2出水管管径d 4=0.743m 取d 4=0.7m校核管道流速v=0.902m/s9、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D1：4576.27kgO 2/d (2)硝化需氧量D 2＝4.6Q(N 0-N e )-4.6×12.4%×P X =3834.19kgO 2/d （3）反硝化脱氮产生的氧量D 3＝2.86N T ＝1534.57kgO 2/d （4）总需氧量AOR＝D 1+D 2-D 3＝6875.89kgO 2/d＝286.50kgO 2/h （5）最大需氧量AOR max =K z AOR=9754.96kgO 2/d＝406.46kgO 2/h去除1kgBOD的需氧量＝ 1.64kgO 2/kgBOD 5（6）标准需氧量氧总转移系数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 曝气头淹没深度＝ 3.8m 曝气头处绝对压力p b =p+9800H=138540Pa曝气头氧转移效率E A =20%气泡离开水面时含氧量Qt=17.54%夏季清水氧饱和度C S(25)=8.38mg/L C s(20)=9.17mg/L 冬季清水氧饱和度C s(10)＝11.33mg/L曝气池内平均溶解氧饱和度9.12mg/L=πv Q 44)20()()20(024.1)(C -⨯-⨯=t T sb s C C AOR SOR βρα=-+)1(2179)E -21(1A A E =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⨯42O 10066.2C 5)25()25(t bs sb p C ＝=---=-X kte P eS S Q D 42.11)(01夏季平均标准需氧量SOR (25)=412.04kg/h 最大时标准需氧量SOR max =584.56kg/h 夏季平均空气用量Q F(25)＝SOR (25)/0.3/E A =6867.28m 3/h=114.45m 3/min 最大空气用量Q max =9742.75m 3/h=162.38m 3/min（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0.001MPa H2：供风管道局部阻力0.001MPa h3：曝气器淹没水头0.038MPa h4：曝气器阻力，取0.004MPa Δh：富余水头取0.005MPa p=0.049MPa=49Kpa（8）曝气器数量计算A、按供氧能力计算曝气器供氧能力q c ：0.14kgO 2/(h·个)曝气器数量n1=SOR max /q c =4175个B、以曝气器服务面积校核单个曝气器服务面积f=F/n1=0.598m 2<0.75m 2（9）供风管道计算A、干管。
供风干管采用环状布置流速v=10m/s 管径d=0.415m 取DN=400mmB、支管。
单侧供气支管（布气横管）（向单侧廊道供气）支管空气流量Q=1623.8m 3/h 流速v=10m/s 管径d=0.240m 取DN=250mm双侧供气（向两侧廊道供气）支管空气流量Q=3247.6m 3/h 流速v=10m/s 管径d=0.339m 取DN=350mm10、缺氧池设备选择缺氧池分三格串联，每格内设一台机械搅拌器。
所需功率按5W/m 3污水计算。
每个缺氧池有效容积V 单缺＝1267.05m 3混合全池污水所需功率N＝6335W 11、污泥回流设备选择污泥回流比R＝100%污泥回流量Q R ＝1250m 3/h 设回流污泥泵房1座，内设3台回流潜污泵，2用1备=πv Q 4=πv Q 4=πv Q 4单泵流量Q R单＝625m3/h。
