活性污泥系统的工艺计算与设计

2433.71 m3/h=
最大空气用量Qmax=
（7）所需空气压力p
（相对压力）
供风管
h1：
道沿程
阻力
供风管
H2：
道局部
阻力
p=h1+h2+h3 +h4+Δh
4112.97 m3/h= 0.001 MPa
0.001 MPa
40.56 m3/mi n
68.5 m3/mi n
h3：
h4：
Δh： p= （8）曝气器数量计 算 A、按供氧能力计算
冬季硝化菌比增长速 度μN(10)＝1/θc+bN ＝
出水氨氮为：Ne(10)
K N (10) N (10)
m(10)
N (10)
(
4 4 q
m b
v v
Q 2 Q g 1 4 )
2
/ 3
6、设计需氧量AOR=
碳化需氧量+硝化需
氧量-反硝化脱氮产
氧量
有机物氧化需氧系数
a'=
污泥需氧系数b'=
冬季μm(10)＝μ m(15)e0.098(T-15)× DO/(K0+DO)×[10.833×(7.2-pH)]＝
99.20%
计算,湿污 泥量为
99.20%
计算,湿污 泥量为
0.018 16.66 mg/L
274.7 m3/d 296.5 m3/d
7.98 mg/L 17.02 mg/L 1.72 mg/L 23.28 mg/L
0.5 d-1
2 mg/L 1.3 7.2
0.19
(2)标准水温（15 ℃）时硝化菌半速度 常数KN(15)=
冬季KN(10)=KN(15)× e0.118(T-15)=

cass工艺设计计算书CASS（循环活性污泥系统）工艺是一种常用的污水处理工艺，以下是一个简单的 CASS 工艺设计计算书的示例，供参考：1. 设计基础数据：- 设计流量：[具体数值]m³/d- 进水水质：BOD5 = [数值]mg/L，COD = [数值]mg/L，SS = [数值]mg/L- 出水水质：BOD5 ≤ [数值]mg/L，COD ≤ [数值]mg/L，SS ≤ [数值]mg/L2. 反应器容积计算：- 有效容积（V）：根据进水水质和出水水质要求，按照负荷法计算有效容积。

通常 CASS 工艺的 BOD5 负荷为[数值]kgBOD5/m³·d，COD 负荷为[数值]kgCOD/m³·d。

计算得到有效容积为 V = [具体数值]m³。

- 反应器数量（n）：根据有效容积和单个反应器容积确定反应器数量。

假设单个反应器容积为[数值]m³，则反应器数量为 n = V/[数值]，取整得到[具体数值]个反应器。

3. 曝气系统设计：- 需氧量计算：根据进水水质和出水水质要求，按照 BOD5 去除量和氨氮硝化需氧量计算需氧量。

通常 CASS 工艺的需氧量为[数值]kgO2/kgBOD5 去除，[数值]kgO2/kgNH4-N 硝化。

计算得到总需氧量为[具体数值]kgO2/d。

- 曝气设备选择：根据需氧量和反应器布局，选择合适的曝气设备。

常见的曝气设备包括鼓风机、曝气头、曝气软管等。

- 曝气量调节：根据进水负荷和水质变化，设置曝气量调节装置，以保证反应器内的溶解氧浓度在合适范围内。

4. 沉淀系统设计：- 沉淀时间：根据反应器容积和进出水流量，确定沉淀时间。

通常 CASS 工艺的沉淀时间为[数值]h。

- 沉淀区容积：根据沉淀时间和进出水流量，计算沉淀区容积。

沉淀区容积一般为反应器容积的[数值]%。

- 排泥系统设计：设置排泥泵和排泥管道，定期将沉淀区的污泥排出。

主要假设：
曝气池中呈完全混合状态； 活件污泥系统运行条件绝对稳定； 活性污泥在二次沉淀池内不产生微生物代谢
活动，而且其量不变； 处理系统中不含有有毒物质和抑制物质。
莫诺特(Monod)方程式 法国学者Monod于1942年采用纯菌种在培养基稀溶
液中进行了微生物生长的实验研究，并提出了微生物生 长速度和底物浓度间的关系式：
此时，μ ∝S，与底物浓度呈一级反应。
（3）随着底物浓度逐步增加，微生物增长速度和
底物浓度呈μ =μ maxS/Ks+S关系，即不成正比关系，
此时0＜n＜1为混合反应区的生化反应。
上述研究结果，与米—门方程式十分相近。 米—门方程式为： V＝VmaxS/Ks+S monod方程的结论使米一门方程式引入了
∴ µ＝YV µmax＝YVmax； 带入μ=μmaxS/Ks+S 得： V＝VmaxS/Ks+S 即米一门方程式。
劳伦斯—麦卡蒂模式的基础概念
建议的排泥方式 有两种剩余污泥排放方式： 传统的排泥方式； 劳伦斯—麦卡蒂推荐的排泥方式。
第二种排泥方式的主要优点在于减轻二次沉 淀池的负荷，有刊于污泥浓缩，所得回流污泥 的浓度较高。
(2)参数选择 在进行曝气池(区)容积计算时，应在一定的范围内合
理地确定污泥负荷和混合液悬浮固体浓度，此外．还应同 时考虑处理效率、污泥容积指数(SVl)和污泥龄等参数。 污泥负荷的的取值应低于0.2kgBOD/(kgMLVSS d)。
2 需氧量和供气量的计算 (1)需氧量 活性污泥法处理系统的日平均需氧量(Q)和去除每 kgBOD的需氧量(⊿Q)可分别按动力学公式计算．也可 根据经验数据选用。
曝气沉淀池的构造设计
曝气沉淀池多呈圆形并用表面机械曝气装置。在 构造设计方面有下列基本要求。

Q - 生 物 反 应 池 的 设 计 流 量(m3/h);
3
4
L s - 生 物 反 应 池 的 五 日 生 化需氧量污泥负荷 [kgBOD5/(kgMLSS·d )];X- 生物反应池内混合 液悬浮固体平均浓度 (gMLSS/L);Lv- 生物反 应池的五日生化需氧量容 积负荷(kgBOD5/m3) ;
活性污泥
VQYc( S0-Se) X(1Kdc)
Water Pollution Control Engineering
曝气池容积V的计算式.
Q流量, Y产率系数, S0Se分别表示进水出水BOD浓度, X 污泥浓度, 以MLVSS计, Kd内源代谢系数, θc污泥龄.
VQYc(S0-Se) Xv(1Kdc)
C5H9O2.5N + 5.25 O2 = 5CO2 + NH3 + 3H2O
○ 123
168
○ 因而单位微生物的氧当量为168/123=1.37
○ 另外, 单位BOD5能合成1.15单位的氧当量细胞物质
○ 所以: 产率系数(麦氏活性微生物)=1.15/1.37=0.84
Water Pollution Control Engineering
20%残留物质
2/3细胞物质
80%内源代谢
1/3氧化分解
BODU=1/3CODB+2/3CODB·80%= 0.87CODB 若k1=0.1, 则BOD5= 0.68BODU, 代入得到: BOD5= 0.58CODB
活性污泥
d : 各种形态的活性污泥细胞的组成基本相同, 可以用C5H9O2.5N 或C5H7O2N表示.
活性污泥
例题:
城市污水厂进水BOD5=200 mg/L, SS= 200 mg/L, SS中80为VSS, VSS中40%是生物 不可降解的. 污水经过初沉淀池后, BOD5可以去除30%, SS可以去除60%, 污水设计最大 流量为420 m3/h, 要求处理水的SS为小于20 mg/L, BOD5小于10 mg/L, 计算曝气池容 积和污泥浓度, 以及需氧量. Water Pollution Control Engineering

反应器最大体积和 分格化的反应器
UASB<2000m3 ； EGSB<500m3 ； AF<2000m3；接触工艺<5000m3。
多个反应器利于布水，便于维修。
配水孔口负荷、配水方式（一管一点、一管多孔、分支式）、三相分离器、管道设计、出水
收集设备、排泥设备（泥床上部、偶尔底部）、建筑材料、加热保温。
TA
=
24.Cs Ls .m.C A
Qs、Cs—进水量(m3/d)、BOD5(mg/L)； CA—曝气池内MLSS浓度，mg/L； V—曝气池容积，m3； e—曝气时间比； n—周期数，周期/天； TA—个周期的曝气时间，h。 1/m—排出比； 注：充入比事实上和排出比差不多是同一概念，指的是每个周期进
接触时间/(Min) 沉淀速度/(mm/s)
剩余量/(mg/L) 备注
消毒《考试教材》P112、384
液氯
二氧化氯 臭氧
一级排放时：20-30
二级排放时：5-10
2~5
30
10~20
15
1-1.3
>0.5
0.4
高 pH>氯 >氯
NH2Cl
缺氧/好氧（ANO）工艺动力学计算公式《教材三》P250
项目
−
. 760 DA) P
Vmax = 4.6×104 ×CA−1.26 TD—排水时间，h
(MLSS≥ 3000mg/ L)
N—池的个数，个
r—一个周期的最大进水量变化比（变化系数）
ΔQ’—在沉淀和排水期中可接纳的污水量，m3； （1）为安全量留在高度方向时 （2）为安全量留在宽度方向时
OD—每小时的需氧量，kg/h； CSW—清水T1(℃)的氧饱和浓度，mg/L； CS—清水T2(℃)的氧饱和浓度，mg/L; T1—以曝气装置的性能为基点的清水温度，℃； T2—混合液水温，℃； DA—混合液的DO，mg/L； α—高负荷法取 0.83，低负荷法取 0.93； β—高负荷法取 0.95，低负荷法取 0.97； P—处理厂大气压，mmHg 绝对大气压。

有机 污染物
无机物+能
80% 无机物+能 细胞物质
20% 残留物质
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
c: 由于内源代谢产物不可完全生物降解, 所以可生物降
Hale Waihona Puke 解有机物的COD(即CODB)与完全生化需氧量(BODU,或 BODL)并不相同.
在完全混合曝气池内Se=S，故： 有机物去除率η= (S0-Se)/S0， 则S0= f= MLVSS/MLSS=Xv/X，X=Xv/ f ， V=Qt，则t =V/Q
= K2Se ，
将S0、X和V/Q=t代入得：Ls= ＝ ＝
=
=
=
,各参数可(实验)得到.
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
-=
·Xv·S = K2·Xv·S ， K2 = r max/KS
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
根据物料平衡,在稳态时：
QS0+QRSe-(Q+QR)Se+ V· = 0
故：- =
= K2·Xv·S
活性污泥
Water Pollution Control Engineering
(B).劳伦斯麦卡蒂(Lawrence-McCarty)理论:
微生物增长速率：
dX/dt=Y·dS/dt –Kd·X Y为合成系数， Kd内源代谢系数 生物固体停留时间：θc = VX/(QwXr+(Q-Qw)Xe) Qw剩余污泥排放量；Xr剩余污泥浓度。 稳态下物料平衡：
V·dX/dt=Q·X0-[ QwXr+(Q-Qw)Xe] +V[Y·dS/dt –Kd·X]

公式12-62，其中X为挥发性悬浮固体浓度：
• 曝气池容积可以取5700m3
§12-5活性污泥法过程设计
• 例12-1 • (3)计算曝气池水力停留时间
• 停留时间：
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • (4) 计算每天排除的剩余活性污泥量 • ①按表观污泥产率计算：
• 系统排除的以挥发性悬浮固体计的干污泥量(12-67式)
• 三、需氧量设计计算 • 1. 根据有机物降解需氧率和内源代谢需氧率计算
• a'-分解有机物过程的需氧率kg(O2)/kg(BOD5) • Sr-被降解有机物量(S0-Se) • b' -内源代谢需氧率，kg(O2)/kg(MLSS)·d • 生活污水a'为0.42-0.53， b'为0.19-0.11Βιβλιοθήκη §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 活性污泥法过程设计
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • 解： (1) 估计出水中溶解性BOD5浓度 • 出水中总BOD5=出水中溶解性BOD5 + 出水中悬浮固体中BOD5 • ①悬浮固体中可生化部分: 0.65×12=7.8(mg/L) • ②可生化悬浮固体的最终 BODL=12×0.65×1.42＝11(mg/L) • ③可生化悬浮固体的BODL化为 BOD5＝0.68×11＝7.5(mg/L) • ④确定生物处理后要求的出水溶解性BOD5，即Se： • Se+7.5mg/L ≤ 20mg ／L，Se ≤ 12.5mg/L

2．需氧量和供气量的计算
(1)需氧量
活性污泥法处理系统的日平均需氧量（O2）和去除每 kgBOD5 的需氧量（△O2）可分 别按式（3.17.10）及（3.17.12）（参见本章 17.1 节），也可根据经验数据选用。
O2= a′QSr+ b′X′V △O2= a′+ b′/Ns 表 3—17—21 所列是城市废水的 a′、b′和△O2 值，表 3—17—22 所列是部分工业废 水的 a′、b′值。
E 90——95 85——90 85——90
3.0——7.0 （再生段）
2——5
延时曝气法
＜0.2
1.5——3.5 30——100 10——36
＞95
一般对于生活污水及性质与其相类似的废水，采用表 3—17—20 中数据时，SVI 值可
能介于 80—150 之间，污泥沉淀性能良好，出水水质较好；当废水中含有较多数量的难降
熟和完整的设计数据可直接应用。而对于一些性质与生活污水相差较大的工业废水或城市
废水，则需要通过试验来确定有关的设计数据，
选定废水和污泥处理工艺流程的主要依据就是的前述的①、②、③各项内容和据此所
确定的废水和污泥的处理程度。
在选定时，还要综合考虑当地的地理位置、地区条件、气候条件以及施工水平等因素，
综合分析本工艺在技术上的可行性和先进性及经济上的可能性和合理性等。特别是对工程
表 3—17—19 曝气池（区）容积计算公式
Hale Waihona Puke 公式符号说明S0—Se E＝————
S0 Sr ＝——100％
S0
QSr
QSr
V = ———— = ——
X′N s
Nv
E——BOD5 去除率，％ S0——进水的 BOD5 浓度，kg/m3 Se——出水的 BOD5 浓度，kg/m3 Sr——去除的 BOD5 浓度，kg/m3 V——曝气池容积，m3 Q——进水设计流量，m3/d X′——混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）浓度，kg/m3 Ns——污泥负荷，kgBOD5/（kgMLVSS·d） Nv——容积负荷，kgBOD5/（m3·d）

活性污泥反应动力学
活性污泥反应动力学是以酶工程的米凯利斯— 活性污泥反应动力学是以酶工程的米凯利斯—门坦 是以酶工程的米凯利斯 方程和生化工程的莫诺方程为基础。 方程和生化工程的莫诺方程为基础。它能够通过数 学式定量地或半定量地揭示活性污泥系统有机物降 污泥增长、耗氧等作用与各项设计参数、 解、污泥增长、耗氧等作用与各项设计参数、运行 参数以环境因素之间的关系。 参数以环境因素之间的关系。 在应用动力学方程时，应根据具体的条件， 在应用动力学方程时，应根据具体的条件，包括所 处理的废水成分 温度等近行修正或实验确定动力 废水成分、 等近行修正 处理的废水成分、温度等近行修正或实验确定动力 学参数。 学参数。
2 需氧量和供气量的计算 (1)需氧量 活性污泥法处理系统的日平均需氧量(Q)和去除每 kgBOD的需氧量(⊿Q)可分别按动力学公式计算．也可 根据经验数据选用。
(2)供气量 供气量应按照鼓风曝气型式或机械曝气型式两种情况 分别求定。最小时供气量可按平均供气量的1／2计算。
二次沉淀池的计算与设计
间的关系。 （2）确立微生物浓度（X）与θc间的关系。 确立微生物浓度（ 对完全混合式： 对完全混合式： X＝θcY(Sa-Se)/t(1+Kdθc) 对推流式： 对推流式： X＝θcY(Sa-Se)/t(1+Kdθc) 说明反应器内微生物浓度(X)是θc的函数 微生物浓度(X) 的函数。 说明反应器内微生物浓度(X)是θc的函数。 （3）确立了污泥回流比(R)与θc的关系。 确立了污泥回流比(R)与 的关系。 (R) [1+R1/θc=qV[1+R-R(Xr/Xa)]/V 式中： 为回流污泥浓度: 式中：Xr为回流污泥浓度: (Xr)max=106/SVI 。
讨论： 讨论： （1）当底物过量存在时，微生物生长不受底物限 当底物过量存在时， 处于对数增长期，速度达到最大值,为一常数。 制。处于对数增长期，速度达到最大值,为一常数。 ∴μ=umax。 ∴μ=umax。 ∵S>>KS、 KS +S≈S 此时反应速度和底物浓度无关， 零级反应 反应， 此时反应速度和底物浓度无关，呈零级反应， n=0。 即n=0。 （2）当底物浓度较小时，微生物生长受到限制， 当底物浓度较小时，微生物生长受到限制， 处于静止增长期，微生物增长速度与底物浓度成正。 处于静止增长期，微生物增长速度与底物浓度成正。 ∵S＜＜ KS 、 KS +S≈Ks ∴μ=μmaxS/Ks=KS 此时，μ∝S，与底物浓度呈一级反应。 此时，μ∝S，与底物浓度呈一级反应。 （3）随着底物浓度逐步增加，微生物增长速度和 随着底物浓度逐步增加， 底物浓度呈μ=μmaxS/Ks+S关系，即不成正比关系， μ=μmaxS/Ks+S关系 底物浓度呈μ=μmaxS/Ks+S关系，即不成正比关系， 此时0 为混合反应区的生化反应。 此时0＜n＜1为混合反应区的生化反应。

城 建 院论 文增 刊
Ｃ Ｎ Ｎ ＣＰ Ｌ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ ＨＩ ＡＭＵ Ｉ ＩＡ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｅ
中 跋暑 国 婀
给 排 水与 污水 处理
活性 污泥工艺 的设 计计算 方法比较
周 传 庭
（ 上海市城市建设设计研究院 ，上 海 ２０ ２ ０ １５）
摘要： 性 污泥 工 艺 的设计 计 算 方 法有 污泥 负荷 法 、泥 龄 法 和数 学模 型法 ３种 。对 这 ３ 设 计 方法 的 优 缺点 进 行 了 比较 ， 活 种 并重 点 介 绍 了用 数 学模 型 法进 行 设 计 的方 法 。 关 键词 ：污 水处 理 ；活性 污 泥 工艺 ；污 泥负 荷 法 ；泥 龄 法 ；数 学 模型 法 ；设计 中图 分类 号 ：Ｘ ０ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ — ６ ５ （ ０ ８） １ ０ ３ — ４ ７３ ０ ４ ４ ５ ２０ Ｓ － ０ ５０
ＭＬ Ｓ ＝ ＊ Ｓ ，转化 系数 ，的范 围为 ０７ ０８ ’１ ， Ｖ Ｓ ｆＭＬ Ｓ ．— ．【 ９ ８ ， 的取值 恰 Байду номын сангаас与否 也直接 影响着设 计结果 。
有着 完善 的理论 支持 ，但 在实 际应用 中还存在 很多 困 难［ ５ 】 文将 分 别对这 三种设 计计 算方 法 的优 缺点 进 。本 行分析 比较 ，并详 细地介 绍数学模 型法 的设计 计算 方
法。
建 费用 。通 过 上 面 的计 算 公式 可 以得 出 ， 或 取 值 时小数 点后取值 微小 的变化 ，经济 上付 出代 价 的差
从 上 面 的推 荐 值 可 以看 出 ，
下，
和 的最 大值 比
最小值 大一倍 多 ，当计 算公 式 中其他数 值不变 的情况 或 的取值 对 曝 气 池 的容 积 影响 很 大 ，大小

第一章 污水处理构筑物设计计算一、粗格栅1.设计流量Q=20000m 3/d ，选取流量系数K z =1.5则： 最大流量Q max ＝1.5×20000m 3/d=30000m 3/d ＝0.347m 3/s2.栅条的间隙数（n ）设:栅前水深h=0.4m,过栅流速v=0.9m/s,格栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角α=60° 则：栅条间隙数85.449.04.002.060sin 347.0sin 21=⨯⨯︒==bhv Q n α(取n=45)3.栅槽宽度(B)设：栅条宽度s=0.01m则：B=s （n-1）+bn=0.01×（45-1）+0.02×45=1.34m 4.进水渠道渐宽部分长度设：进水渠宽B 1=0.90m,其渐宽部分展开角α1=20°（进水渠道前的流速为0.6m/s ） 则：m B B L 60.020tan 290.034.1tan 2111=︒-=-=α5.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(L 2)m L L 30.0260.0212===6.过格栅的水头损失（h 1）设：栅条断面为矩形断面，所以k 取3则：m g v k kh h 102.060sin 81.929.0)02.001.0(4.23sin 2234201=︒⨯⨯⨯⨯===αε其中ε=β（s/b ）4/3k —格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3 h 0--计算水头损失，mε--阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.4将β值代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值7.栅后槽总高度(H)设：栅前渠道超高h 2=0.3m则：栅前槽总高度H 1=h+h 2=0.4+0.3=0.7m栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=0.4+0.102+0.3=0.802m 8.格栅总长度(L)L=L 1+L 2+0.5+1.0+ H 1/tan α=0.6+0.3+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.8 9. 每日栅渣量(W)设：单位栅渣量W 1=0.05m 3栅渣/103m 3污水则：W=Q W 1=05.0105.130000100031max ⨯⨯=⨯⨯-Z K W Q =1.0m 3/d 因为W>0.2 m 3/d,所以宜采用机械格栅清渣 10.计算草图：图1-1 粗格栅计算草图二、集水池设计集水池的有效水深为6m,根据设计规范，集水池的容积应大于污水泵5min 的出水量,即:V ＞0.347m 3/s ×5×60=104.1m 3,可将其设计为矩形，其尺寸为3m ×5m ，池高为7m ，则池容为105m 3。

b’
污水种类
a’
石油化工废水
0.75
0.16
炼油废水
0.55
含酚废水
0.56
－
制药废水
0.35
漂染废水
0.5－0.6
0.065
造纸废水
0.38
合成纤维废水
0.55
0.142
b’ 0.12 0.354 0.092
曝气池工艺设计 （污泥负荷法）
设计过程如下：
1. 确定污泥负荷：一般根据经验确定，可以参看P118表12-1；
供气量：采用为空曝气器，温度取30℃，氧转移效率EA取15%
曝气池中，平均溶解氧饱和度为Cs（30）=8.46mg/L；
Cs（20）=10.17mg/L。取20℃时α=0.82，β=0.95，ρ=1.0
CL=2.0mg/L（曝气池溶解氧浓度），F扩散设备堵塞系数0.7
OS

(Cs(t)
O2Cs(20) CL ) 1.024(t20) F
Cs：不同温度下的溶解氧饱和浓度；
标准状态需氧量：
OS

(Cs(t)
O2Cs(20) CL ) 1.024(t20)
F
ρ：海拔不同引起的压力系数， ρ＝p/1.043*106
CL：曝气池平均溶解氧浓度，一般取2mg/L α，β：修正系数，一般分别取0.85、0.95。
空气量： Gs OS 0.28 E A
MLSS (mg/L)
水力停留 时间/h
回流比
5－15
0.2－0.4
0.3－0.8 1500－3000 4－8 0.25－0.75
5－15
0.2－0.6
0.6－2.4 2500－4000 3－5

污水处理AAO工艺设计计算1. 引言污水处理是一项重要的环保工作，而AAO（活性污泥氧化）工艺是一种常用的污水处理工艺之一。

本文将介绍AAO工艺的设计计算方法，以帮助工程师和研究人员更好地设计和优化污水处理系统。

2. AAO工艺原理AAO工艺是一种生物处理工艺，通过活性污泥中的微生物对污水中的有机物进行氧化降解。

该工艺包括好氧和缺氧两个反应区，其中好氧区主要负责有机物降解和氮的转化，而缺氧区则主要负责磷的转化。

通过控制好氧和缺氧区的操作条件和比例，可以高效地去除污水中的有机物、氮和磷。

3. AAO工艺设计计算3.1 排污水量计算在进行AAO工艺设计之前，需要先计算污水的排放量。

根据污水来水量和污染物浓度，可以使用以下公式计算排污水量：排污水量 = 污水来水量×污染物浓度3.2 AAO反应池容积计算AAO反应池的容积可以根据污水的量和所需处理效果来计算。

通常情况下，AAO反应池的容积可采用以下公式计算：AAO反应池容积 = 排污水量 / 污水水负荷3.3 景观设计计算在进行AAO工艺设计过程中，还需要考虑景观设计的要求，以保证AAO工艺系统的美观和环境协调性。

可以根据具体场地的条件和要求进行景观设计计算，包括植被选择、水景设计等。

4. AAO工艺系统优化为了提高AAO工艺系统的处理效果和运行稳定性，可以进行系统的优化。

具体的优化措施包括调整好氧区和缺氧区的比例、控制氧化还原电位、优化反应温度和pH值等。

5.通过科学的设计和计算，AAO工艺可以高效地去除污水中的有机物、氮和磷，达到环保要求。

在实际工程中，还需要根据具体情况进行系统的优化和调整，以提高AAO工艺的处理效果和稳定性。

希望本文的介绍对工程师和研究人员有所帮助，促进污水处理技术的发展和应用。

C5H7NO2表示细胞分子式），需要1.42单位的氧。
通常使用BOD5作为污水中可生物降解的有机物浓度，如果近 似以BODL代替bCOD ，则在20 ℃ 时， BOD5 = 0.68BODL ， 则上式可写为:
例 某污水处理厂，设计流量Q=500000m3，原废水的BOD5浓度为240mg/l， 初沉池对BOD5的去除率为25%，处理工艺为活性污泥法，要求处理出水的 BOD5为15mg/l，曝气池容积V=150000m3，曝气池中MLSS浓度为 3000mg/l，VSS/SS=0.75，回流污泥中的MLSS浓度为10000mg/l。有关参 数:
D X 30000
V
=
=
= 3000 m 3 / d
剩余污泥 X
10
r
（4）污泥龄；
VX 150000 ×3000
q=
=
= 15 d ;
C DX
30000 ×1000
（5）所需要的氧量；
O2
= =
a0Q.5S×r5+00b0V0X0
v×[ 240
(1 -
25 %)
- 15 ]
1000
+ 0.1 ×150000 ×3000 ×0.75 1000
a’=0.5KgO2/kgBOD5 ,b’=0.1KgO2/kgVSS.d; a=0.6KgVSS/kgBOD5 ,b=0.08d-1; 试求: （1）曝气池的水力停留时间； （2）曝气池的F/M值、容积去除负荷及污泥去除负荷； （3）剩余污泥的产量及体积； （4）污泥龄； （5）所需要的氧量；
2.根据污泥产率系数计算: ∆Xv= Y（S0 - Se ）Q - Kd VXv
∆Xv — 每日增长的挥发性活性污泥，kg/d； Y — 总产率系数，即微生物每代谢1 kg BOD5所合成的MLVSS的质量，

SBR 工艺设计（一）概述1、设计内容活性污泥系统是暴气池、曝气系统、污泥回流系统、二次沉淀池等单元组成。

其工艺设计与计算主要包括下列几方面内容：（1）选定工艺流程。

（2）曝气池容积的计算及曝气池的工艺设计。

（3）需氧量、供气量的计算及曝气系统的设计的计算。

（4）回流污泥量、剩余污泥量的计算与污泥回流系统的设计。

（5）二次沉淀池池型的选定及工艺计算与设计。

（6）剩余污泥的处置。

2、原始资料与数据进行活性污泥处理系统的设计计算，首先应充分掌握与污水、污泥有关的原始资料，其中主要有：（1）原污水日平均流量（d m /3），最大时流量（d m /3），最低时流量（d m /3）。

当曝气池设计计算水力停留时间大于6h ，可考虑平均日流量为曝气池设计流量。

当水力停留时间较短时，如2h 左右，应以最大时流量作为曝气池的设计流量。

（2）原污水和经一级处理工艺处理后的主要各项水质指标：5BOD ，u BOD （溶解性，悬浮性）；COD （溶解性，悬浮性）；SS(非挥发性，挥发性）；总固体（溶解性，非溶解性）；总氮（游记氮，游离氮，硝酸氮，亚硝酸氮，氨氮）；总磷（有机磷，无机磷）等。

（3）谁的出路及排放标准，其中主要的是BOD 和COD 去除率及出水浓度。

（4）对所产生的污泥的处理与处置要求。

（5）原污水中所含有毒有害物质及其浓度，微生物对其有无驯化的可能。

（6）对北方寒冷地区，还应掌握水温一年内变化及其对处理效果的影响。

3、处理工艺流程的确定。

（二）曝气池（区）容积的计算1.曝气池（区）容积的计算方法曝气区容积可按污泥负荷率S N ，容积负荷率V N 和污泥龄S t 来计算。

（1）按污泥负荷率S N 计算： 曝气池（区）容积：XN QL V S a =（3m ） 式中：Q---最高日平均流量，d m /3a L ---最高日入流污水的平均有机浓度，mg/LS N ---污泥负荷率，)/(5d kgMLSS kgBOD ∙；一般曝气池中S N 沿液流流量而递减， 通常以进口处S N 为计算值；X---曝气池混合液污泥的平均浓度，mg/L（2）按容积负荷率 V N 计算曝气池（区）容积 XN QL V s a =（3m ） （3）按污泥龄S t 计算曝气池（区）容积 ve a X b t L L aQ V s )/1()(+-=（3m ） 式中 a---降解每公斤BOD 所产生挥发性活性污泥MLVSSkg 数，即污泥产率系数； B---每公斤（MLVSS ）污泥每日的自身氧化率，1/d ，见表6-4e L ---二次沉淀池出水5BOD 的浓度，mg/L ；S t ---污泥龄，d ，其值随污泥负荷率的增加而降低，世代时间长于S t 的微生物不能在系统中规模繁殖，故S t 能反映污泥中微生物的组成；V X ---混合液挥发性污泥浓度，mg/L 。

(四)泡沫问题
当废水中含有合成洗涤剂及其它起泡物质时，就会在曝气池表面形成大量 泡沫，严重时泡沫层可高达1m多。
泡沫的危害表现为：表面机械曝气时，隔绝空气与水接触，减小以至破坏叶 轮的充氧能力；在泡沫表面吸附大量活性污泥固体时，影响二沉池沉淀效率， 恶化出水水质；有风时随风飘散，影响环境卫生。
抑制泡沫的措施有：在曝气池上安装喷洒管网，用压力水(处理后的废水或 自来水)喷洒，打破泡沫；定时投加除沫剂(如机油、煤油等)以破除泡沫。油类 物质投加量控制在0.5～1.5mg／L范围内；提高曝气池中活性污泥的浓度。
六、氧化沟
当用转刷曝气时，水深不 超过2.5m，沟中混合液流 速0.3~0.6m/s。
9.5 活性污泥法的发展和演变
七、接触稳定（吸附再生）法
可提高池容积负荷，适应冲击负荷的 能力强，最适于处理含悬浮和胶体物质 较多的废水，如制革废水、焦化废水等。
八、纯氧曝气
在密闭的容器中，溶解氧饱和浓度可提高，氧溶解的推动力提高，氧传递速 率增加，污泥的沉淀性能好。曝气时间短，约1.5~3.0h，MLSS较高，约 4000~8000mg/L。
b——污泥自身氧化系数，d-1，一般b=0.02~0.18，平均为0.07
一、有机物负荷率法
污泥需氧量的计算
一般a′=0.25~0.76，平均为 0.47；b′= 0.10~0.37，平均为 0.17
一、有机物负荷率法
污泥负荷与处理效率的关系
在底物浓度较低时，比底物降解速率为
-ds/(xvdt)=Q(S0-Se)/(xVV)=KSe
九、活性生物滤池（ABF）工艺
塔高4~6m，设计负荷率为3.2kg/m3•d，去除率65%，塔的出流含氧 率达6~8mg/L，混合液需氧速率可达30~300mg/L•h。

间歇式活性污泥法一、设计概述间歇式活性污泥法也称序批式活性污泥法（简称SBR），是在一个反应器中周期性完成生物降解和泥水分离过程的污水处理工艺。

在典型的SBR反应器中，按照进水、曝气、沉淀、排水、闲置5个阶段顺序完成一个污水处理周期。

由于受自动化水平和设备制造工艺的限制，早期的SBR工艺操作烦琐，设备可靠性低，因此应用较少。

近年来随着自动化水平的提高和设备制造工艺的改进，SBR工艺克服了操作烦琐缺点，提高了设备可靠性，设计合理的SBR工艺具有良好的除磷脱氮效果，因而备受关注，成为污水处理工艺中应用最广泛的工艺之一。

SBR工艺的特点如下。

①运行灵活。

可根据水量水质的变化调整各时段的时间，或根据需要调整或增减处理工序，以保证出水水质符合要求。

②近似于静止沉淀的特点，使泥水分离不受干扰，出水SS较低且稳定。

③在处理周期开始和结束时，反应器内水质和污泥负荷由高到低变化，溶解氧则由低到高变化。

就此而言，SBR工艺在时间上具有推流反应器特征，因而不易发生污泥膨胀。

④在某一时刻，SBR反应器内各处水质均匀，具有完全混合的水力学特征，因而具有较好的抗冲击负荷能力。

⑤SBR一般不设初沉池，生物降解和泥水分离在一个反应器内完成，处理流程短，占地小。

＠因为运行灵活，运行管理成为处理效果的决定因素。

这要求管理人员具有较高的素质，不仅要有扎实的理论基础，还应有丰富的实践经验。

SBR工艺是目前发展变化最快的污水处理工艺。

SBR工艺的新变种有间歇式循环延时曝气活性污泥工艺（ICEAS）、间歇进水周期循环式活性污泥工艺（CAST）、连续进水周期循环曝气活性污泥工艺＜CASS）、连续进水分离式周期循环延时曝气工艺（IDEA）等。

在工程实践中，设计人员可根据进出水水质灵活组合处理工序和时段，灵活设置进水、曝气方式，灵活进行反应器内分区，并不局限上述定型工艺之中。

目前，SBR工艺的一些机理和设计方法还有待于进一步研究。

工程实践中，SBR工艺的设计借鉴活性污泥工艺的设计计算方法，考虑到周期运行的特点，设计中引人反应时间比（或排水比）的参数。