水处理计算公式

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生物处理基本公式一

项目 公式 说明

反应速度

S——底物

X——合成细胞

P——最终产物

y——又称产率系数,mg(生物量)/mg(降解的底物)

S——底物浓度,同ρS

X——合成细胞浓度或微生物浓度,同ρX

反应级数

k——反应速度常数,随温度而异

n——反应级数

零级反应

v——反应速度

t——反应时间

k——反应速度常数,随温度而异

一级反应

零级反应

米氏方程(表示酶促反应速度与底物浓度的关系)

v——酶反应速度,例如

vmax——最大酶反应速度

ρs——底物浓度

Km——米氏常数

莫诺特方程(表示微生物比增长速度与底物浓度的关系)

μ——微生物比增长速度,

μmax——μ的最大值,即底物浓度很大,不影响微生物增长速度时的μ值

S——底物浓度

Ks——饱和常数

生物处理基本公式二

劳伦斯迈卡蒂公式(有机物比降解速度与底物浓度的关系)

又有

ρs≯KS时,

KS≯ρs时,

q——底物比降解速度,

K1——反应常数,

K2——反应常数,

劳伦斯迈卡蒂第一方程 由:

得到:

劳伦斯迈卡蒂第二方程

故得到:

——微生物净增长速度

——底物利用(或降解)速度

Y——产率系数,同y

Kd——内源呼吸(或衰减)系数

ρX——反应器中微生物浓度

μ′——反应器中微生物比净增长速度

θc——污泥龄,d

简化版

Yobs——实际工程中,产率系数Y常以实际测得的观测产率系数Yobs替代

活性污泥法基本计算公式

项目 公式 说明

处理率 S0——进水BOD5浓度,mg/L

Se——出水BOD5浓度,mg/L Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L

污泥负荷

Q——设计流量,m3/d

LS——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLSS)?d]

LS′——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLVSS)?d]

V——曝气池容积,m3

X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L

XV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/L

容积负荷 LV——容积负荷,g(BOD5)/(m3?d)

注:污泥负荷和容积负荷从定义来说用S0正确,但规范中用去除量,考试中用去除量来计算

污泥容积指数 X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L

SV——污泥沉降比,mL/L(如28%,即代0.28)

混合液污泥浓度

SVI——污泥容积指数,mL/g,取值范围约100左右

r——二沉池中污泥综合系数,一般为1.2左右

污泥浓度

X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L

XV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/L

R——污泥回流比

f——XV/X,(MLVSS/MLSS)挥发性污泥浓度/污泥浓度

r——二沉池中污泥综合系数,一般为1.2左右

曝气池容积

θC——污泥龄即污泥停留时间,d

Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)

Kd——污泥内源呼吸率,d-1

X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L

Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/L

Xe——二沉池出水污泥浓度,mg/L

Q——设计流量,m3/d

Qw——每日排出污泥量,m3/d

XV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/L

LS——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLSS)?d]

LS′——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLVSS)?d]

LV——容积负荷,g(BOD5)/(m3?d)

停留时间

θ——水力停留时间(名义),d

θS——水力停留时间(实际),d

污泥龄

θC——污泥龄即污泥停留时间,d

ΔX——每日排出污泥量即污泥产量,g/d

Y——污泥理论产率,kg(MLVSS)/kg(BOD5)

q——有机物比降解速率,d-1,

有些手册上q=LS′(即kgBOD5/kgMLVSS·d)

稳态条件下的完全混合式曝气池

K2——动力学参数(参见上面公式,Se单位为mg/L)

Kd——污泥内源呼吸率,d-1

污泥产量

ΔX——每日排出污泥量即污泥产量(MLSS),gMLSS/d

ΔXV——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量(MLVSS),gMLVSS/d

Yobs——实际工程中,产率系数Y常以实际测得的观测产率系数Yobs替代

f——XV/X,挥发性污泥浓度/污泥浓度

Qw——每日排出污泥量,m3/d,即剩余污泥湿量

Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/L

Xe——二沉池出水污泥浓度,mg/L

Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)

Kd——污泥内源呼吸率,d-1

θC——污泥龄即污泥停留时间,d

x——去除每kgBOD5产泥量,(kgVSS/kgBOD5·d)

y——每kg活性污泥日产泥量,(kgVSS/kgVSS·d)

负荷法

设定污泥负荷Ls,取值SVI、R、r、f

设定曝气池数量n、池深H

设定曝气池宽度B

取值a′、b′,及根据总系数KZ

→求得污泥浓度X/XV(注意统一用MLSS或者MLVSS)

→求得曝气池体积

→求得单座曝气池体积,及表面积

→求得单座曝气池长度,并验算宽深比、长宽比

→曝气时间 取值α、β、ρ、Cst、Cs20、C

设定EA

设定二沉池表面负荷q

此表参见三废手册例题P527 →求得需氧量,及最大时需氧量

→求得标态需氧量

→求得标态空气量

→求得二沉池表面积

→得出二沉池直径

需氧量计算公式

除碳需氧量

O2——需氧量,kg/d

a′——氧化每kgBOD5所需氧量,取值:生活污水0.42~0.53,有机工业废水0.35~0.75

b′——污泥自身氧化需氧率,d-1,取值:生活污水0.09~0.11,有机工业废水0.06~0.34

1.47——碳的氧当量,当含碳物质以BOD5计时,取1.47,符号为a

Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L

ΔXv——每日排出挥发性活性污泥量(微生物),g(MLVSS)/d

1.42(c)——细胞的氧当量,(gO2/gMLVSS),取1.42,符号为c

ΔOa——每kg污泥日需氧量,kgO2/kgMLVSS·d

ΔOb——去除每kgBOD5需氧量,kgO2/kgBOD5·d

LS′——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLVSS)?d]

除碳和硝化反硝化需氧量

4.57——氧化每g氨氮所需氧量,(gO2/gN),取4.57,符号b

2.86——反硝化系数

Nk——进水总凯氏氮(TKN凯氏氮=有机氮+氨氮),mg/L

Nke——出水总凯氏氮(TKN),mg/L

Nt——进水总氮,mg/L

Noe——出水总硝态氮,mg/L

0.12ΔXv——排出生物处理系统的微生物含氮量,g/d

供氧量计算公式

曝气池供氧量 计算供氧量时单位折算成kg/h,注意除24 O2——计算需氧量,kgO2/h

OS——标态需氧量,kgO2/h

基本原理 dC/dt——单位体积清水中氧的转移速率,kgO2/m3?h

KLa——清水中氧的总转移系数,1/h

CS——清水中饱和氧浓度(对应某一温度),kgO2/m3

C——清水中氧的实际浓度,kgO2/m3

OTR——体积为V的液体中氧的转移速率,kgO2/h

V——曝气系统液体体积,m3

温度因素 T——设计的工艺温度,20为标准状态的温度,℃

KLa(T)——温度为T℃时氧的总转移系数,1/h

KLa(20)——温度为20℃时氧的总转移系数,1/h

θ——温度系数,取值范围1.008~1.047,一般取值为1.024

污水因素 α——氧转移折算系数,其值小于1取值范围0.2~1.0

KLa——清水中氧的总转移系数,1/h

KLa′——污水中氧的总转移系数,1/h

其他组分对饱和溶解度的影响 β——氧溶解度折算系数,其值小于1取值范围0.8~1.0

CS——清水中氧的溶解度,kgO2/m3

CS′——污水中氧的溶解度,kgO2/m3