1、A/A/O工工艺艺生生物物处处理理池池设设计计计计算算1.基本数据1.1流量日平均流量Qav=50000cum/d日最小流量Qmin=50000cum/d日变化系数Kz=1.30日最大流量Qmax=Kz*Qav=65000cum/d设计日流量Q=50000cum/d1.2水质名称及单位进水出水设计出水BOD5（mg/l）2002010COD（mg/l）4006040SS（mg/l）250200TN（mg/l）402020NH3-N（mg/l）3055NO3-N（mg/l）011TP（mg/l）510.5SP（mg/l）2.51.5油类（mg/l）7010色度（倍）50PH值7平均最高温（度）1
2、6平均最低温（度）81.3参数选取1.3.1运行参数生物池中活性污泥浓度Xvss=1785mgMLVSS/l挥发活性组份比例fvss=0.35（一般0.70.8）污泥回流比r=0.5混合液回流比R=21.3.2碳氧化工艺参数污泥理论产泥系数Y=0.6mgVSS/mgBOD5（范围0.40.8,一般0.6）20时污泥自身氧化系数Kd20=0.051/d（范围0.040.075,一般0.06）1.3.3硝化工艺参数硝化菌在15时的最大比生长速率m（15）=0.471/d（范围0.40.5,一般0.47或0.45）好氧池中溶解氧浓度DO=2.0mg/lNH4-N的饱和常数KN=T=Tmin=8KN=
3、10（0.051*T-1.158）=0.2mg/l硝化菌理论产率系数Yn=0.15mgVSS/mgNH4N（范围0.040.29,一般0.15）20时硝化菌自身氧化系数KdN20=0.041/d（范围0.030.06,一般0.05）安全系数SF=1.8（范围1.54,一般2.5）氧的饱和常数Ko=1.0mg/l（范围0.252.46,一般1.0）1.3.4反硝化工艺参数在20时的反硝化速率UDN（20）=0.111/d（范围0.0750.115,一般0.1）厌氧池溶解氧浓度DOn=0.15mg/l1.3.5除磷工艺参数2好氧池设计计算（按低温情况计算）2.1参数修正污水的最低平均水温Tmin=
4、8污泥自身氧化系数Kd修正Kd（Tmin）=Kd20*1.05（Tmin-20）=0.0281/d硝化菌最大比生长速率m修正m=m（15）*e0.098*（Tmin-15）*1-0.833*（7.2-PH）*DO/（Ko+DO）=0.1321/d硝化菌自身氧化系数KdN修正KdN（Tmin）=KdN20*1.05（Tmin-20）=0.0221/d2.2计算设计泥龄2.2.1最大基质利用率k=m/Yn=0.881/d2.2.2泥龄计算最小硝化泥龄tcmin由公式:#1/tcmin=Yn*k-kdN得:#tcmin=1/（Yn*k-kdN）tcmin=1/（Yn*k-kdN）=9.16d设计泥龄
5、tc=SF*tcmin=16.5d2.3污泥负荷2.3.1硝化污泥负荷Un由公式:#1/tc=Yn*Un-kdN得:#Un=（1/tc+kdN）/YnUn=（1/tc+kdN）/Yn=0.55mgNH4-N/（mgMLVSS*d）2.3.2出水氨氮浓度Ne由公式:#Un=k*Ne/（Kn+Ne）得:#Ne=Un*Kn/（k-Un）Ne=Un*Kn/（k-Un）=0.30mg/l2.3.3碳氧化污泥负荷Us由公式:#1/tc=Y*Us-kd得:#Us=（1/tc+kd）/YUs=（1/tc+kd）/Y=0.15mgBOD/（mgMLVSS*d）2.4好氧池容积2.4.1BOD氧化要求水力停留时间
6、tb=（So-Se）/（Us*Xvss*f）=0.68d=16.43hf为VSS中可好氧生物降解部分所占比例取f=88.74%2.4.1硝化要求水力停留时间BOD5表观产率系数Yobs=Y/（1+Kd*tc）=0.41mgVSS/mgBOD5硝化细菌在微生物中的百分比fn硝化的氨氮量Nd=TN0-0.122*Yobs*（So-Se）-Ne-0.016*Kd*tc*（So-Se）*Yobs=31.2mg/l硝化菌百分比fn=Yn*Nd/（Yabs*（So-Se）+Yn*Nd+0.016*Kd*tc*（So-Se）*Yobs）=0.066硝化水力停留时间tntn=（TNo-0.122*Yobs*（
7、S0-Se）-Ne-0.016*Kd*tc*（So-Se）*Yobs）/（Usn*X*fn）=0.48d=11.5 h2.4.2好氧池水力停留时间选定t=16.43h2.4.3好氧池容积Va=Q*t/24=34230.3cum2.5排泥量计算污泥有机部分产量W1=Yobs*（So-Se）*Q/1000=3907.29kg/d污泥内源衰减残留物量W2=fP*Kd*tc*W1=358.54kg/d污泥惰性部分产量W3=ss*SSo*Q/1000=6500.0kg/d总悬浮物TSS惰性组份比例ss取52%污泥硝化部分产量W4=Yn*（NH0-Nhe）*Q/（1+tc*KdN）=137.2kg/d活性
8、污泥总产量W=W1+W2+W3+W4-SSe*Q/1000=10903.0kg/d=10.9t/d污泥的综合产率W/（So-Se）*Q/1000）=1.15kgDS/kgBOD活性污泥挥发性组分中活性部分所占比例f=W1/（W1+W2+W4）=88.74%2.6污泥中MLVSS比例fvss=（W1/fvss）/W=0.3584选定0.362.7污泥中MLSSX=MLVSS/fvss=4981mg/l选定5000mg/l实际污泥负荷0.0555kgBOD/kgSS.d实际污泥龄校核tc=15.70 d2.8污泥体积取活性污泥含水率p=99.0%污泥浓度Nw=10.0kg/m3污泥体积Vs=W/N
9、w=1090m3/d=21.6l/s（14hr）2.9污泥浓缩脱水取污泥浓缩脱水机每日工作14小时每小时处理泥量77.9m3/h相当于779kg干泥/h含水率体积m3流量m3/h流量l/s99.00%109077.8821.694.00%181.712.983.680.00%54.53.891.1每公斤干泥加混凝剂PAM0.004kgPAM/kg干泥加药量43.61kg/d=3.115kg/h2.10生物池容积计算2.10.1A/A/O生物池生物池总容积V=45264.5m3总停留时间T=21.73hr设计水深H1=5.5m系列数S=2系列单渠道宽度B1=9m单系列生物池面积A1=4115.0
10、m2单系列生物池长度L1=457.2m缺氧区长度L2=0m曝气池总长度L3=457.2m取L3=460m单系列曝气池分格数4格单格曝气池长度L4=115m曝气池超高H2=0.5m曝气池总高H=6m缺氧段容积V1=8950.9m3每系列缺氧段长度L4=90.4m取L4=92m厌氧段容积V2=2083.3m3每系列厌氧段长度L5=21.0m取L4=23m生物池总容积校核Vt=45540m3系统总污泥龄计算Tt=20.88d2.11二沉池辐流式沉淀池设计有效水深H1=3.5m3缺氧池设计计算（按低温情况计算）3.1参数修正污水的最低平均水温Tmin=8反硝化速率UDN修正UDN=UDN（20）*1.
11、09（Tmin-20）*（1-DOn）=0.0332mgNO3-N/mgMLVSS*d3.2反硝化池容积Vdn反硝化氮量NDenitNDenit=TNo-TNe-0.12*W1/Q*1000=10.6mg/l（TNe为设计值）容积VdnVdn=NDenit/（UDN*Xvss）=0.18d=4.30hV=8950.9cum综合回流比（R+r）=NDenit/TNe=0.534厌氧池设计计算（按低温情况计算）4.1参数修正4.2厌氧区容积Vp=Q*tan/24=2083.3cum厌氧区名义水力停留时间tan=1hr4.3厌氧区实际水力停留时间tant=24*Vp/（1+r）*Q=0.7hr（满足
12、要求）4.4厌氧区释放出PO4P浓度CP1PO4-P释放速率系数kp=0.0236*So-0.036=4.68mgP/gMLSS*hrCP1=CPo+kp*tant*X/1000=18.1mg/l4.5好氧区出水PO4P浓度CP2PO4-P吸收速率系数ku,取0.5l/gMLSS*hr好氧区实际水力停留时间t2=t/（1+r+R）=4.69hr由公式ln（Cp1/Cp2）=ku*X*t2/1000得:#Cp2=Cp1*exp（-ku*X*t2/1000）=0.27mg/l4.6校核好氧区出水总磷浓度TPeTPe=（CP2+0.055）/0.671=0.49mg/l4.7校核污泥含磷率PxPx=
13、（TPo-TPe）*Q/（W*1000）=5.77%基本满足要求5需氧量计算5.1有机物碳化需氧量O2cO2-c=1.47*Q*（So-Se）/1000-1.42*W1=8416.6kgO2/d式中：#BODu/BOD5=1.47理论上微生物自身氧化的好氧量1.42kgO2/kgVSS5.2硝化需氧量O2-nO2-n=4.6*Q*（TNo-Ne）-0.12*W1=6973.3kgO2/d式中：#微生物细胞中N的比例为14/113=0.12kgN/kgVSS5.3反硝化可利用氧O2-dnO2-dn=2.86*Q*（TNo-TNe）/1000-0.12*W1*fvss=2390.656kgO2/d
14、（TNe使用要求值20mg/l）5.4总需氧量O2=O2_c+O2_n-O2_dn=12999.3kgO2/d=13.0tO2/d5.5去除每公斤BOD5的需氧量=O2*1000/Q*（So-Se）=1.37kgO2/kgBOD6 6曝曝气气器器计计算算水深?#m6.1基础数据6.1.1实际传氧速率N（AOR）12999.3kgO2/d=541.6kgO2/h6.1.2污水剩余DO值（DO）2.0mg/L6.1.3标准状态下清水中饱和溶解氧（CS,20度）9.17mg/L6.1.4当地海拔高度2800m6.1.5当地大气压Pa（kPa）（见给排水手册一P81页）7.36mH2O=72.13Kp
15、a6.1.6污水温度（T）高温16度低温6.1.7T温度时清水饱和溶解氧（简明排水设计手册P6页）9.95mg/L6.1.8T、Pa时清水饱和溶解氧（CSW）7.086.1.9空气中含氧量占平原地区比值74.10%6.2计算6.2.1微孔曝气头项目KKL215KKL215KKL215KKL215计算公式单台气量（m3/h.只）7.57.57.57.5氧气利用率（EA%）38383838设计有效水深（m）5.55.55.55.5实际传氧效率（KLa污/KLa清）0.650.650.650.65污水与清水的饱和溶解氧比值0.900.900.900.90曝气池逸出气体的含氧率%（Ot）14.1514
16、.1514.1514.15Ot=21100（1EA）/79+21（1EA）曝气装置处实际压力Pb（kgf/cm2）1.2861.2861.2861.28616时曝气池中平均溶解氧值CSM（mgO2/L）8.588.588.588.58CSM=CSW（Ot/42+Pb/2Pa）16时f值（fN0：#NSOR：#AOR）2.712.712.712.71N=N0（CSMC0）1.024（T20）/CS16时标准传氧速率N0（SOR）（kgO2/h）1469.141469.141469.141469.14N0=fN16时供空气体积Gs（m3/h）17391.6117391.6117391.6117391.61Gs=N0/（0.3EA）8时曝气池中平均溶解氧值CSM（mgO2/L）10.2310.2310.2310.238时f值（fN0：#NSOR：#AOR）2.602.602.602.608时标准传氧速率N0（SOR）（kgO2/h）1409.081409.081409.081409.088时供空气体积Gs（m3/h）16680.6816680.6816680.6816680.6812时曝气池中平均溶解氧值CSM（mgO2/
