活性污泥法需氧量计算方法的比较

1、关于污泥体积指数,正确的是（）A.SＶＩ高,活性污泥沉降性能好B.SVI低,活性污泥沉降性能好Ｃ．SＶＩ过高，污泥细小而紧密D.SVI 过低,污泥会发生膨胀2、关于污泥龄的说法，不正确的是( )A.相当于曝气池中全部活性污泥平均更新一次所需的时间B.相当于工作着的污泥总量同每日的回流污泥量的比值C.污泥龄并不是越长越好D.污泥龄不得短于微生物的世代期3、关于活性污泥处理有机物的过程,不正确的是( ）A.活性污泥去除有机物分吸附和氧化与合成两个阶段B.前一阶段有机物量变，后一阶段有机物质变C.前一阶段污泥丧失了活性D．后一阶段污泥丧失了活性４、污泥的含水率从9９%降低到96％,污泥体积减少了( )Ａ.1／3 B.2/3 C.1/4 D.3/422活性污泥法的运行方式有哪几种？试就传统活性污泥法特点，简述其他活性污泥法产生的基础。

答:活性污泥法的主要运行方式有:（1)普通活性污泥法（2）渐减曝气法（3)多点进水活性污泥法（阶段曝气法）(４）吸附再生活性污泥法(5)完全混合性污泥法(6）延时曝气活性污泥法(７)氧化沟。

对于传统活性污泥法:污水与生物污泥同时从首端进，尾端出；微生物的增长在增长曲线上，呈现出一个线段;该法具有处理效率高、出水水质好,剩余污泥量少的优点。

但它的不足是，(1）耐冲击负荷差(2）供氧与需氧不平衡。

…1何谓活性污泥法？画出其基本工艺流程并说明各处理构筑物的功能作用。

答：活性污泥法即是以活性污泥为主体的生物处理方法。

其基本流程为：进水→１→ 2 →3→出水↓↑↓污泥回流污泥剩余污泥１-初次沉淀池,主要作用去除污水中的ＳS,并对BＯＤ有一定的去除作用（２０～30％)。

2-曝气池，主要作用去除污水的有机物。

3－二次沉淀池,从曝气池出来的混合液在二次沉淀池进行固液分离并对污泥进行适当的浓缩。

2.污泥沉降比，污泥指数,污泥浓度三者关系如何？试叙其在活性污泥运行中的重要意义。

答:SVＩ（污泥指数）=SV%×10/MLＳＳg/L 。

完全混合式曝气池
封闭环流式反应池
序批式反应池（SBR）
二、 活性污泥法的发展和演变
1 传统活性污泥法
传统活性污泥法（CAS）：早期工艺，反应器为矩形，水流为 准推流，底部或一侧设曝气设备。
2 渐减曝气和分段进水活性污泥法
在推流式曝气池中，混合液的需氧量在长度方向上是逐步 下降的，因此，等距离均量布置扩散器是不合理的，实际 情况是：前半段水中氧量远远不够，而后半部分则超出了 需要。基于以上分析，有人提出并采用了渐减曝气和分段
污水中的有机物转移到活性污泥上去。
吸附阶段
活性污泥具有巨大的表面积，含有多糖类粘性物质，极易吸 附水中的各种悬浮物质。
稳定阶段
转移到活性污泥上的有机物被微生物利用的过程。 微生物将可以降解的有机物分解，部分形成新的细胞，部分 矿化为二氧化碳和水。从而达到净化污水的目的。
一般，吸附阶段时间很短，大约15-45 min左右。 而稳定阶段时间持续较长，是活性污泥法降解有机污染物的主要阶段。
推流式曝气池
完全混合式曝气池
池型可以为圆形，也可以为方形或矩形。曝气设备可采用表面
曝气机，置于池的表面中心，废水从池底进入，在曝气机的搅 拌下和全池混合，水质均匀。不像推流曝气池那样上下段有明 显的区别。完全混合曝气池可以和沉淀池分建或合建，因此可 分建式：表面曝气机的充氧和混合性能同池型关系密切，因而表面曝气机 以分为分建式和合建式。
SVI值可以衡量活性污泥的沉降浓缩特性。他的测量受到很多因素影响， 如容器直径、污泥浓度等，所以，各个污水处理厂的SVI值没有可比性。
3）溶解氧（DO）及溶解氧消耗速率：
活性污泥系统曝气池中的溶解氧浓度一般要维持在2-4 mg/L，不宜低于1 mg/L。 DO消耗速率：即单位时间、单位体积的溶解氧消耗量（ mg/L· min），该参数可以看作污泥活性的量化指标。 获得方法：不同时间测 量混合溶液的DO值，

N S ↑⇒ N S ↓⇒ 污泥增长数率↑ ⇒ V曝气池 ↓⇒ Se ↑⇒ 沉淀性能变差 有机物降解数率↑ 有机物降解数率↑ 污泥增长数率 ↓ ⇒ V曝气池 ↑⇒ Se ↓⇒ 沉淀性能变好 有机物降解数率 ↓
Ns=QS/VX
污泥负荷介于0.5~1.5 BOD5⁄（㎏ 污泥负荷介于0.5~1.5 ㎏BOD5⁄（㎏MLSS·d）之间区域，SVI值很 （㎏MLSS· 之间区域，SVI值很 污泥沉降效果不佳，属污泥膨胀高发区，因此， 高，污泥沉降效果不佳，属污泥膨胀高发区，因此，应避免采用这一 区段的污泥负荷。 区段的污泥负荷。
3）θc长，活性污泥吸附的有机物被氧化掉的多， 活性污泥吸附的有机物被氧化掉的多， 需氧量就大，增加的污泥量就少；反之， 需氧量就大，增加的污泥量就少；反之，吸附的有机物被 氧化的量就少，一部分来不及氧化的有机物就作为剩余污 氧化的量就少， 泥排除系统，需要的氧量相应就少些。 泥排除系统，需要的氧量相应就少些。 4）污泥龄和污泥负荷的关系：当有机负荷低时，剩 污泥龄和污泥负荷的关系：当有机负荷低时， 余污泥量小，污泥龄较长；当有机负荷高时， 余污泥量小，污泥龄较长；当有机负荷高时，污泥合成较 剩余污泥龄大，污泥龄就较短。 快，剩余污泥龄大，污泥龄就较短。 污泥负荷 污泥龄/d 污泥龄/d 高负荷 0.2～2.5 0.2～ 中负荷 5～15 低负荷 2 荷
200
100 高 负 荷 0 2.5 2.0 1.5 0.5 2.5 0
低 负 荷
BOD-污 泥 负 荷 率 (kgBOD/kgMLSS· d)
图
17-2 污 泥 负 荷 与 SVI值 之 间 的 关 系
一般地，高负荷时，选择在1.5~2.0 ㎏BOD5⁄（㎏ 一般地，高负荷时，选择在1.5~2.0 MLSS· 范围内；中负荷时，选择范围： MLSS·d）范围内；中负荷时，选择范围：0.2~0.4 ㎏ （㎏MLSS ）；低负荷时 选择范围： MLSS· 低负荷时， BOD5⁄（㎏MLSS·d）；低负荷时，选择范围：0.03~0.05 （㎏MLSS MLSS· ㎏BOD5⁄（㎏MLSS·d）。 对城市污水，BOD-污泥负荷率多取值为0.3~0.5㎏ 对城市污水，BOD-污泥负荷率多取值为0.3~0.5㎏ （㎏MLSS ），BOD 去除率可达90 以上。 MLSS· 90％ BOD5⁄（㎏MLSS·d），BOD5 去除率可达90％以上。 对剩余污泥不便处理与处置的污水处理厂， 对剩余污泥不便处理与处置的污水处理厂，应采用较 低的BOD 污泥负荷率，一般不宜高于0.2 BOD低的BOD-污泥负荷率，一般不宜高于0.2 ㎏BOD5⁄（㎏ MLSS· ），污泥自身氧化过程加强 产泥量减少。 污泥自身氧化过程加强， MLSS·d），污泥自身氧化过程加强，产泥量减少。 在寒冷地区修建的活性污泥法系统， 在寒冷地区修建的活性污泥法系统，曝气池也应采用 较低的BOD 污泥负荷率， BOD较低的BOD-污泥负荷率，这样能够在一定程度上补偿由于 水温低对微生物降解反应带来的不利影响。 水温低对微生物降解反应带来的不利影响。

污泥负荷sludge loading 曝气池内每公斤活性污泥单位时间负担的五日生化需氧量公斤数。

其计量单位通常以kg/（kg·d)表示。

污泥负荷（Ns)是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。

污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值,单位kgCOD（BOD）/（kg污泥。

d)在污泥增长的不同阶段，污泥负荷各不相同，净化效果也不一样，因此污泥负荷是活性污泥法设计和运行的主要参数之一.一般来说，污泥负荷在0.3～0。

5kg/（kg。

d)范围内时，BOD5去除率可达90％以上，SVI为80-150，污泥的吸附性能和沉淀性能都较好。

污泥负荷的计算方法:Ns＝F/M＝QS/（VX) 式中 Ns —-污泥负荷，kgCOD（BOD）/(kg污泥。

d）;Q -—每天进水量，m3/d; S -—COD(BOD)浓度,mg/L；V -—曝气池有效容积，m3；X —-污泥浓度,mg/L。

容积负荷volume loading 每立方米池容积每日负担的有机物量，一般指单位时间负担的五日生化需氧量公斤数（曝气池，生物接触氧化池和生物滤池）或挥发性悬浮固体公斤数(污泥消化池)。

其计量单位通常以kg/（m3·d）表示。

容积负荷Fr 单位曝气池容积,在单位时间内所能去除的污染物重量。

Fr=Fw×NW ，kgBOD5/（m3·d）或kgCOD/(m3·d）式中： FW——污泥负荷，kgBOD5/（kgMLSS·d)NW-—混合液污泥浓度(即MLSS）,g/L或kg/m3FW=（Lq/NW）×T 式中: Lq-—单位体积污水中拟去除的污染物，kgBOD5/m3 T——曝气时间（按进水量计)，d 简化后可按下式计算：Fr=[（q1－q2）×24］/1000V 式中： q1—-进水浓度，mg/Lq2—-出水浓度,mg/L V——曝气池池容，m3用容积负荷来评价生化装置的实际处理负荷及在相同条件下的操作管理的优劣是比较简便而直观的。

呈长方形；廊道的长度可达100m，但以5070m之间为宜 ；长度应是宽度的510倍；宽度与有效水深之比为1-2；
从池首到池尾，微生物的组成与数量、基质的组成与数量 等都在连续地变化；
有机物的降解速率、耗氧速率也都连续地变化； 活性污泥在池内是按增长曲线的一个线段进行增长； 一般呈廊道型，可有单廊道、双廊道、三廊道和五廊道等
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传统活性污泥法工艺流程：
空气
废水
初次 沉淀池
曝气池 回流污泥
二次 沉淀池
出水
剩余活性污泥
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活性污泥法的基本组成
➢ 曝气池(Aeration tank)： 在池中使废水中的有机污染物质与 活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物质。
➢ 曝气系统(Air transfer system)：供给曝气池生物反应所需的 氧气，并起混合搅拌作用。
MLSS = Ma + Me + Mi + Mii 单位： mg/L 或 g/m3
4. 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS） （Mixed Liquor Volatile Suspended Solids）
MLVSS = Ma + Me + Mi 单位： mg/L 或 g/m3
在条件一定时，MLVSSVSS 较稳定；
黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等 特征： 1）多属好氧和兼性异养型的原核细菌； 2）在有氧条件下，具有较强的分解有机物的功能； 3）具有较高的增殖速率，其世代时间为2030分钟； 4）其中的动胶杆菌具有将大量细菌结成为“菌胶团”
的功能。
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5
B 其他微生物—原生动物
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活性污泥中的原生动物
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活性污泥活性污泥是一种好氧生物处理方法，活性污泥基本概念是1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现的。

他们对污水长时间曝气会产生污泥，同时水质会得到明显的改善。

继而阿尔敦（Arden）和洛开脱（Lockgtt）对这一现象进行了研究。

曝气试验是在瓶中进行的，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们偶然发现，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥时，处理效果反而好。

由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。

随后，他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒上层净化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。

1916年，应用这个试验的工艺建成的第一个活性污泥法污水处理厂。

在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。

正是这些微生物（主要是细菌）以污水中的有机物为食料，进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。

2工作原理编辑活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。

[1] 最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起着最关键的作用，优良运转的活性污泥，是以丝状菌为骨架由球状菌组成的菌胶团。

沉降性好，随着活性污泥的正常运行，细菌大量繁殖，开始生长原生动物，是细菌一次捕食者。

活性污泥常见的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。

活性污泥成熟时固着型的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者，如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才出现，所以当出现后生动物时说明处理水质好转标志。

其性能指标包括：混合液悬浮固体（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指数[污泥体积指数（SVI），污泥密度指数（SDI）]。

3性能指标编辑微生物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等．其中，细菌和原生动物是主要的二大类．活性污泥的性能指标包括：混合液悬浮固体（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指数：污泥体积指数（SVI），污泥密度指数（SDI）。

《水污染控制工程》简答题1. 颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？答：颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型：（1）自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，各自独立地完成沉淀过程。

（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。

（3）拥挤沉淀（成层沉淀）：当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。

（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。

2.个体自由沉降其沉速是指的什么条件下的沉速，其影响因素如何试分析之？答：个体自由沉降的沉速指的是在受力平衡状态下颗粒所具有的沉速，可由斯托克斯方程式表示。

u＝g (s－ρ)d2/（18降速度的因素有：（1s s>0s<0s=0颗粒悬s（2）d:自由沉降速度 u d2 ，提高粒径d的措施可强化沉淀过程。

（3）μ:自由沉降速度u1/淀的进行。

3.调节池采用堰顶溢流出水时，能够起到水量调节的作用？用什么方式可以达到水量调节的目的？答：不能。

若要达到水量调节的目的：一种办法是采取稳定水位的措施；二是在调节池外设置水泵。

4.试说明沉速u 在进行沉淀池面积计算时设计依据。

答：因为u0t0=H， V池=HA面=Qt0 所以u0=H/t0=Qt0/（A面t0）=Q/A=q 即沉速u 在数值上等于q（面积负荷率），即可根据u(=q)和处理水量确定沉淀池的面积A。

5.如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀池产生依据？答：因为通过理想沉淀池的理论分析存在H/u=L/v、即u/v＝H/L。

如果将水深为H的沉淀池分隔成为几个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀池长度为原沉淀区长度的1/n时，就可处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。

污水调试投加污泥量及营养源的计算，非常实用!一、接种污泥投加量：此文介绍投加量的计算仅限于活性污泥法，污泥的投加一般选择相同、相近工艺的污泥，投机量为有效容积的5-10%的浓缩污泥，干泥为每吨水2-3KG。

按整个生化池总容积5-10%，一般按5%投加(即投完污泥后，污泥静止后占污水的5%，此为靠自然沉淀的浓缩污泥，含水量接近100%）列如：生化池容积10000m3，浓缩污泥投加量为：10000×5%=500m3（浓缩污泥）若加的是干污泥：投加污泥量为：10000*2=20000KG=20T二、碳源添加量计算方法普通污泥培养一般按CNP比100：5：1计算，目前对C的争议比较多，有些认为是COD，有些认为是BOD（注：如有不同意见或者想讨论一下的朋友可按文末提示加群讨论），实际投加中按COD投加计算居多，碳源的投加量为：C=V*G/X式中：C—碳源投加量V—池内水量G—需要补充COD的差值X—碳源换算成的COD量1、葡萄糖作为添加C源( C6H12O6 分子量180g/mol)X = 1.066 g，1g葡萄糖可换算成1.066 g COD2、甲醇作为添加C源（CH3OH 分子量32.04g/mol 密度：0.7918g/L）X = 1.1877 g，1ml 甲醇可以换算成1.1877g COD，1g甲醇可以换算成1.5g COD3、蔗糖作为添加C源（ C12H22O11 分子量342 g/mol）X = 1.123 g，1g 蔗糖可以换算成1.123g COD4、醋酸钠作为添加C源（CH3COONa 分子量82g/mol）1g 醋酸钠可以换算成X=0.78g COD5、糖蜜作为添加碳源( 按总糖含量算）甘蔗糖蜜总糖含量48%，蔗糖含量约为24-36%，可换算成X=0.512 g COD甜菜糖蜜总糖含量49%，蔗糖含量约为47%，可换算成X=0.501 g COD淀粉糖蜜总糖含量50%，葡萄糖含量约为50%，可换算成X=0.503 g COD三、氮源添加量计算方法普通污泥培养一般按CNP比100：5：1计算，目前对N的争议比较少，一般认同为TKN，除了特定的工业污水，实际进水中有机氮很少，所以投加中按氨氮投加计算居多，N源的投加量为：N=V*G/Y式中：N—N源投加量V—池内水量G—需要补充N的差值Y—N源换算成的N量1、硝酸钠作为添加N源（NaNO3 分子量84.99 g/mol）硝酸钠含氮量16.5%，若需添加1g N源，则需添加NaNO3 Y=1/0.165=6.06 g2、硝酸钾作为添加N源（KNO3 分子量101 g/mol）硝酸钾含氮量13.9%，若需添加1g N 源，则需添加KNO 3 Y=1/0.139 = 7.19 g3、尿素作为添加N源（CH4N2O 分子量： 60.06 g/mol）尿素含N量46.7%，若需添加1g N源，则需添加尿素Y=1/0.467=2.14 g4、硫酸铵做为添加N源（(NH4)2·SO4 分子量：132.14）硫酸铵含N量21.2%，若需添加1g N 源，则需添加硫酸铵Y=1/0.212=4.72 g5、硝酸铵做为添加N源（NH4NO3 分子量80g/mol）硝酸铵含N量35%，若需添加1g N 源，则需添加硝酸铵Y=1/0.35= 2.86 g四、磷酸盐添加量计算普通污泥培养一般按CNP比100：5：1计算，目前对TP是没有争议的一般认同为磷酸盐，除了特定的有机磷与次磷的工业污水，实际投加中按磷酸盐计算，P源的投加量为：P=V*G/Z式中：P—P源投加量V—池内水量G—需要补充N的差值Z—P源换算成的磷酸盐的量1、磷酸二氢钠作为添加P源（Na2HPO4.7H2O，分子量268.07 g/mol）磷酸二氢钠含P量 11.57%，若需添加1g P 源，则需添加磷酸二氢钠 Z=1/ 0.1157= 8.64 g2、磷酸二氢钾做为添加P源（K2HPO4-3H2O，分子量 228.22g/mol）磷酸二氢钾含P量13.6%，若需添加1g P源，则需添加磷酸二氢钾 Z=1/ 0.136 =7.35 g3、磷肥过磷酸钙做为添加P源磷肥中有效磷为可溶性的五氧化二磷(P₂O5，分子量141.94g/mol)磷肥中有效磷含量为12%，P₂O5 的含P 量为 43.66%，若需添加1g P源，则需添加磷肥Z=1/(0.12×0.4366)=19.09 g。

.一、名词解释题：1.混凝：包括凝聚与絮凝两种过程，指胶体被压缩双电层而脱稳的过程（凝聚）和胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体的过程（絮凝）2.接触凝聚区：在澄清池中，将沉到池底的污泥提升起来，并使这处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成稳定的泥渣悬浮层，此层中所含悬浮物的浓度约在3～10g/L,称为～。

3.絮凝沉淀：初沉池后期、二沉池初期；固体颗粒有明显的絮凝性，沉淀过程中通过絮凝作用使得粒径越来越大、沉淀越来越快。

4.自由沉淀：沉沙池、初沉池初期，固体颗粒絮凝性差、粒径较大、浓度较低，沉淀过程中互不干扰，独立完成沉淀过程。

5.反冲洗时滤层的膨胀率：反冲洗时，滤池膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比6.活性污泥法：污水生物处理的一种方法。

该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。

利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。

然后污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

7.悬浮生长：在活性污泥法中，微生物形成絮状，悬浮在混合液中不停地与废水混合和接触。

8.BOD污泥负荷：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLVSS.d)。

9.污泥龄：是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。

10.污泥容积指数（SVI）：简称污泥指数，曝气池出口处混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占的容积（以mL计）。

11.污泥沉降比：指曝气池中混合液沉淀30min后，沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。

12.生物膜法 biofilm-process：污水生物处理的一种方法。

该法采用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，在载体上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物，脱落下来的生物膜与水进行分离。

2、 曝气池的布置
大、中型污水厂，一般为推流式，其工艺尺寸的确定与普通活性污 泥法相同。
3、 需氧量O2（Kg/h）
A段：O2(A)=a′QSr (Kg/h) 式中：Q——设计流量m3/h
a′——需氧量系数，一般为0.4～0.6KgO2/KgBOD5 Sr=So－Sa，去除的BOD5量（KgBOD5/ m3） B段：O2(B)=a′QSr+b’QNr (Kg/h) 式中：Q——设计流量m3/h
a′——需氧量系数，B段一般为1.23KgO2/KgBOD5 Sr=Sa－Se，为B段曝气池去除BOD5浓度：（KgBOD5/ m3） b′——去除每千克NO-3—N所需氧千克数，b′为4.57 Nr=Na－Ne，为B段NO-3—N的去除浓度 ∴总需氧量O2= O2(A)+ O2(B) 供气量的计算和曝气系统的设计与普通活性污泥法相同。
●气水比（7～10）：1
常规A—B工艺的主要工艺设计参数表
项目
污泥负荷Ns KgBOD5/KgMLSS·d
容积负荷Nv X（g/L） 水力停留时间（h） 污泥龄θc 溶解氧（mg/L） 污泥回流比（%）
气水比
曝气池
A段
B段
2～6
0.15～0.30
6～10 2～3 0.5 0.3～0.5 0.2～0.7 20～50 （3～4）：1
≤0.9 3～4 2～3 15～20 1～2 50～100 （7～10）：1
设计计算
1、曝气池容积
（1）A段：VA=24QSo/Ns(A)X(A)(m3) NS(A)=24QSo/V(A)X(A) 式中：Q——设计流量m3/h So——进入A段BOD5浓度，Kg/ m3 NS(A)——3～4 KgBOD5/KgMLSS·d X(A)——2～3 Kg/m3

§12-5 活性污泥法过程设计
• 一、曝气池容积设计计算 • 3. 池容积设计计算 • (1)有机负荷法 • ①活性污泥负荷法 • 活性污泥负荷率(Ls)： • 反应池体积为：
• 室外排水设计规范体积公式：
• Q—与曝气时间相当的平均进水流量 • S0—曝气池进水的平均BOD5值
§12-5 活性污泥法过程设容积设计计算 • 二、剩余污泥量计算 • 三、需氧量设计计算
§12-5 活性污泥法过程设计
• 过程设计计算 对象：曝气池、二沉池、曝气设备、回流设备等 及污泥处理处置。
• 设计主要依据：水质水量资料 • 生活污水或生活污水为主的城市污水：成熟设计经验 • 工业废水：试验研究设计参数 • 主要设计内容： • 1. 工艺流程选择 • 2. 曝气池容积和构筑物尺寸的确定 • 3. 二沉池澄清区、污泥区的工艺设计 • 4. 供氧系统设计 • 5. 污泥回流设备设计
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • 处理污水量为21 600m3/d，初沉后BOD5为200mg/L，希望经生物
处理后出水BOD5小于20mg/L。该地区大气压为标准压力，确定 曝气池体积，剩余污泥量和需氧量。相关参数按下列条件: • ①曝气池污水温度为20℃； • ②曝气池中MVLSS同MLSS之比为0.8。 • ③回流污泥SS浓度为10 000mg/L； • ④曝气池中的MLSS为3 000mg/L； • ⑤设计的θc为10天； • ⑥出水中含有12mg/L的TSS，其中VSS(可生化)占65%。 • ⑦污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其它微量元素；
§12-5 活性污泥法过程设计
• 一、曝气池容积设计计算 • 1.工艺流程的选择 • 工艺流程的选择是设计关键问题, 详细调查基础上进行技术、经

二、主要设计—运行参数 1.表示混合液中活性污泥数量的指标（曝气池）
（1） MLSS浓度——混合液悬浮固体浓度〈混合液污泥浓度〉： mg/L混合液；g/L混合液；g/m3混合液； kg/m3混合液
（2） MLVSS浓度——混合液挥发性悬浮固体浓度
fMLVX SvS对于生：活 f污 0.7 水 ；5 MLSSX
Q(Sa Se)——每日有机物 ，k降 g/解 d 量 VXv ——曝气池内混合悬 液浮 挥固 发体 性 kg， 总量
Xv MLVSS
将（4-21）式各项除以VXv得
Xv VXv
YV QXSrv Kd
（4-22）
剩余污泥量，可按下列公式计算(规范)： 1、按污泥泥龄计算
V ·X ΔX=
C
（6.10.3－1） 2、按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解 和惰性悬浮物计算
还有K、Ca、F e 、S等无机元素 （2）微量无机元素 （3）对于生活污水，BOD5:N:P的比值为100:5:1，但经沉淀池
处理后比值提高，能达到BOD5:N:P=100:20:25
3．DO——溶解氧 1）曝气池在稳定运行时，微生物的耗氧速率（Rr 即需氧速率）
＝曝气器的供氧速率 dc ，其池中的溶解氧DO不变。
Xv——MLVSS
2）活性污泥微生物净增殖的基本方程式：
dx dtg
Yds dtu
KdXv
(4-20)
在曝气池稳，定 dx运 、d行 s 均 时为常数 dtg dtu
3）在曝气池中MLVSS的净增殖量ΔXv
X v Y(S Q a S e) K dVvX
（4-21）
式中： X v— — 每日 （排 ） 增 的 放 V， 长 S kg S/d

污泥是水处理过程的副产物，包括筛余物、沉泥、浮渣和剩余污泥等。

污泥体积约占处理水量的%~%左右，如水进行深度处理，污泥量还可能增加~1倍。

是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。

（1）确保水处理的效果，防止二次污染；（2）使容易腐化发臭的有机物稳定化；（3）使有毒有害物质得到妥善处理或利用；（4）使有用物质得到综合利用，变害为利。

（1）按成分不同分：污泥：以有机物为主要成分。

其主要性质是易于腐化发臭，颗粒较细，比重较小（约为~），含水率高且不易脱水，属于胶状结构的亲水性物质。

初次沉淀池与二次沉淀池的沉淀物均属污泥。

沉渣：以无机物为主要成分。

其主要是颗粒较粗，比重较大（约为2左右），含水率较低且易于脱水，流动性差。

沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物属沉渣。

（2）按来源不同分：初次沉淀污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自初次沉淀池。

剩余活性污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自活性污泥法后的二次沉淀池。

腐殖污泥（也称生污泥或新鲜污泥）：来自生物膜法后的二次沉淀池。

消化污泥（也称熟污泥）：生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。

化学污泥（也称化学沉渣）：用化学沉淀法处理污水后产生的沉淀物。

例如，用混凝沉淀法去除污水中的磷；投加硫化物去除污水中的重金属离子；投加石灰中和酸性污水产生的沉渣以及酸、碱污水中和处理产生的沉渣等均称为化学污泥。

（3）城市污水厂污泥的特性见表8-1(1)污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

1污泥中水的存在形式有：空隙水，颗粒间隙中的游离水，约70%，可通过重力沉淀（浓缩压密）而分离；毛细水，是在高度密集的细小污泥颗粒周围的水，由毛细管现象而形成的，约20%，可通过施加离心力、负压力等外力，破坏毛细管表面张力和凝聚力的作用力而分离；颗粒表面吸附水和内部结合水，约10%。

表面吸附水是在污泥颗粒表面附着的水分，起附着力较强，常在胶体状颗粒，生物污泥等固体表面上出现，采用混凝方法，通过胶体颗粒相互絮凝，排除附着表面的水分；内部结合水，是污泥颗粒内部结合的水分，如生物污泥中细胞内部水分，无机污泥中金属化合物所带的结晶水等，可通过生物分离或热力方法去除。

清水曝气充氧实验报告实验一曝气设备清水充氧实验实验一曝气设备清水充氧实验曝气是活性污泥系统的一个重要环节。

它的作用是向池内充氧，保证微生物生化作用所需之氧，同时保持池内微生物、有机物、溶解氧，即泥、水、气三者的充分混合，为微生物降解创造有利条件。

因此了解掌握曝气设备充氧性能，不同污水充氧修正系数α、β值及其测定方法，不仅对工程设计人员、而且对污水处理厂运行和管理人员也至关重要。

此外，二级生物处理厂中，曝气充氧电耗占全厂动力消耗的60-70%，因此高效省能型曝气设备的研制是当前污水生物处理技术领域面临的一个重要课题。

因此本实验是水处理实验中的一个重要项目，一般列为必开实验。

一、目的1、加深理解曝气充氧的机理及影响因素2、了解掌握曝气设备清水充氧性能测定的方法。

3、测定几种不同形式的曝气设备氧的总转移系数KLas，氧利用率η%,动力效率E等，并进行比较二、原理曝气是人为的通过一些设备加速向水中传递氧的过程，常用的曝气设备分为机械曝气与鼓风曝气两大类，无论哪一种曝气设备。

其充氧过程均属传质过程，氧传递机理为双膜理论，如图3所示在氧传递过程中，阻力主要来自液膜，氧传递基本方程式为:dc?KLa(Cs?C) dt式中:dcdtmg/L?min;Cs?C――氧传质推动力，mg/LCs——液膜处饱和溶解氧浓度，C——液相主体中溶解氧浓度，KLa?DL?AYL?WKLa——氧总转移系数，1/min; DL——液膜中氧分子扩散系数; YL——液膜厚度; A——气液两相接触面积; W——曝气液体体积;由于液膜厚度YL和液体流态有关，而且实验中无法测定与计算，同样气液接触面积A的大小也无法测定与计算，故用氧总传递系数KLa代替。

将上式积分整理后得曝气设备氧总传递系数KLa计算式。

KLa?式中:KLa——氧总转移系数，1/min; t0、t——曝气时间，min;2?303Cs?C0lgt?t0Cs?CtC0——曝气开始时池内溶解氧浓度，t0,0时，C0,0，mg/L; Cs——曝气池内液体饱和溶解氧值，mg/L;Ct——曝气某一时刻t时，池内液体溶解氧浓度，mg/L。

10.5.1 A/O——缺氧——好氧活性污泥法（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，提高污水的可生化性，提高氧的效率；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HO3-，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）工艺流程图10.1 A/O工艺流程活性污泥几种主要运行方式工艺参数比较单位：Ls─污泥负荷 KgBOD5/KgMLSS·ｄLv─容积负荷 KgBOD5/m3（有效容积）·ｄMLSS─混合液浓度mg/LR─污泥回流比%HI─供气量m3（空气）/m3污水ts─污泥龄 d说明：①上表是根据回流污泥浓度4～8g/L确定的，回流污泥浓度改变时，相关数据也应相对改变。

②当所要求的处理效率降低时，Ls值可以增大。

③当进水BOD5小于一般城市污水的BOD5时，Ls应相应减少④污水在曝气池内实际水力停留时间t’=V/(1+R)Q? (h)⑤曝气时间 t=曝气池有效容积V(m3)/污水设计流量Q(m3/h)=污水在曝气池内名义水力停留时间（3）主要工艺特点1.缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的减度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。

活性污泥工艺的设计计算方法探讨摘要对活性污泥工艺的三种设计计算方法：污泥负荷法、泥龄法、数学模型法的优缺点进行了评述，建议现阶段推广采用泥龄法进行设计计算，并对泥龄法基本参数的选用提出了意见。

关键词活性污泥工艺泥龄法污泥负荷法数学模型法设计计算活性污泥工艺是城市污水处理的主要工艺，它的设计计算有三种方法：污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。

三种方法在操作上难易程度不同，计算结果的精确度不同，直接关系到设计水平、基建投资和处理可靠性。

正因为如此，国内外专家都在进行大量细致的研究，力求找出一种精确度更高而又便于操作的计算方法。

1污泥负荷法这是目前国内外最流行的设计方法，几十年来，运用该法设计了成千上万座污水处理厂，充分说明它的正确性和适用性。

但另一方面，这种方法也存在一些问题，甚至是比较严重的缺陷，影响了设计的精确性和可操作性。

污泥负荷法的计算式为［1］V=24LjQ／1000FwNw=24LjQ／1000Fr(1)污泥负荷法是一种经验计算法，它的最基本参数Fw(曝气池污泥负荷)和Fr(曝气池容积负荷)是根据曝气的类别按照以往的经验设定，由于水质千差万别和处理要求不同，这两个基本参数的设定只能给出一个较大的范围，例如我国的规范对普通曝气推荐的数值为Fw=0.2～0.4 kgBOD/(kgMLSS·d)Fr=0.4～0.9 kgBOD/(m3池容·d)可以看出，最大值比最小值大一倍以上，幅度很宽，如果其他条件不变，选用最小值算出的曝气池容积比选用最大值时的容积大一倍或一倍以上，基建投资也就相差很多，在这个范围内取值完全凭经验，对于经验较少的设计人来说很难操作，这是污泥负荷法的一个主要缺陷。

污泥负荷法的另一个问题是单位容易混淆，譬如我国设计规范中Fw的单位是kgBOD/ (kgMLSS·d)，但设计手册中则是kgBOD/(kgMLVSS·d)，这两种单位相差很大。

MLSS是包括无机悬浮物在内的污泥浓度，MLVSS则只是有机悬浮固体的浓度，对于生活污水，一般MLVSS=0.7MLSS，如果单位用错，算出的曝气池容积将差30%。

德国现行《一段活性污泥法设计计算规程》技术要点解析唐建国
【期刊名称】《给水排水》
【年(卷),期】2022(48)10
【摘要】经德国水协DWA授权,德国现行《一段活性污泥法设计计算规程》(DWA-A131-2016)已在我国翻译出版。

此版规程较前几版有了很大的变化,首次明确了活性污泥法设施以化学需氧量COD负荷为设计基础,不再采用生化需氧量BOD负荷。

此版规程详细规定了一段活性污泥法各种工艺形式曝气池、二沉池、需氧量、污泥量等各类参数的计算方法。

结合本规程,重点介绍了COD构成、转化,并以我国常用的前置反硝化工艺为例,简述了计算过程。

【总页数】8页(P56-63)
【作者】唐建国
【作者单位】上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU992
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