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AAO工艺设计计算

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2020年4月19日
文档仅供参考
1、缺氧池、好氧池(曝气池)的设计计算：
（1）、设计水量的计算
由于硝化和反硝化的污泥龄和水力停留时间都较长，设计水量应按照最高日流量计算。

式中：
——设计水量，m3/d；
——日平均水量，m3/d；
——变化系数；
（2）、确定设计污泥龄
需反硝化的硝态氮浓度为

式中：
——进水总氮浓度，mg/L；
——进水BOD值【1】，mg/L；
——出水BOD值，mg/L；
——出水总氮浓度，mg/L；
反硝化速率计算

计算出值后查下表选取相应的值，再查下表取得值。
反硝化设计参数表（T=10~12℃）
反硝化工艺
设缺氧区的反硝化
间歇或同步反硝化
()

0.20
0.11
0.06
0.30
0.13
0.09
0.40
0.14
0.12
0.50
0.15
0.15
（3）、计算污泥产率系数Y【2】

式中：
——污泥产率系数，kgSS/kgBOD；
——修正系数，取；
——进水SS值mg/L;
——设计水温，与污泥龄计算取相同数值。
然后按下式进行污泥负荷核算：

式中：
——污泥负荷，中国规范推荐取值范围为0.2~0.4kgBOD/(kgMLSSd)。
活性污泥工艺的最小污泥龄和建议污泥龄表（T=10℃）【3】单位：d
处理目标
污水处理厂规模
BOD≤1200kg/d
BOD≥6000kg/d
最小泥龄
建议泥龄
最小泥龄
建议泥龄
有硝化
5
6
4
5
无硝化
10
11
8
9
有硝化反硝化

12.5
13.8
10
11.3

14.3
15.7
11.4
12.9

16.7
18.3
13.3
15

20
22
16
18
有硝化、反硝化，污泥稳定
25
25

（4）、确定MLSS(X)
MLSS(X)取值经过查下表可得。
反应池MLSS取值范围
处理目标
MLSS(kg/m3)

有初沉池
无初沉池
无硝化
2.0~3.0
3.0~4.0
有硝化(反硝化)
2.5~3.5
3.5~4.5
污泥稳定

4.5
取定MLSS(X)值后，应用污泥回流比重复核算

式中：
——污泥回流比，不大于150%；
——浓缩时间，其取值参见下表。
浓缩时间取值范围
工艺选择
无硝化
有硝化
有硝化反硝化
有深度反硝化
浓缩时间
＜1.5~2h
＜1.0~1.5h
＜2h
＜2.5h
（5）、计算反应池容积

计算出反应池容积后，即可根据的比值分别计算出缺氧反应池和好氧反应池的容积。
2、厌氧池的设计计算：
厌氧反应池的容积计算

式中：
——厌氧反应池容积，m3。
3、曝气量的计算：
（1）、实际需氧量的计算

式中：
——实际需氧量，kgO2/d；
——去除含碳有机物单位耗氧量，包括BOD降解耗氧量和活性污泥衰减耗氧量，kgO2/kgBOD；
——BOD去除量，kg/d；
——硝化的氨氮量，kg/d；
——反硝化的硝酸盐量，kg/d。
其中，去除含碳有机物单位耗氧量按下式计算：

按该式计算出不同泥龄和不同水温下的值列于表5【4】，设计时可直接查下表。
降解含碳有机物单位耗氧量表 单位：kgO2/kgBOD
T(℃)
泥龄(d)
4
8
10
15
20
25
10
0.85
0.99
1.04
1.13
1.18
1.22
12
0.87
1.02
1.07
1.15
1.21
1.24
15
0.92
1.07
1.12
1.19
1.24
1.27
18
0.96
1.11
1.16
1.23
1.27
1.30
20
0.99
1.14
1.18
1.25
1.29
1.32
25
1.07
1.21
1.24
1.30
1.33
1.35
30
1.14
1.26
1.29
1.34
1.36
1.38
BOD去除量按下式计算：

式中：
——BOD负荷波动系数，按下表选用。
BOD负荷波动系数表
污泥龄（d）

污泥龄(d)
4
6
8
10
15
25
波动系数
1.3
1.25
1.2
1.2
1.15
1.1
当无反硝化时，需硝化的氨氮量按下式计算：

式中：
——进水凯氏氮【5】浓度，mg/L；
——要求出水氨氮浓度，mg/L。
当有反硝化时，需硝化的氨氮量按下式计算：

反硝化的硝酸盐量按下式计算：

（2）、标准需氧量的计算
由于上述方法计算出的需氧量是在实际水温，气压和混合液溶解氧浓度的污水中的需氧量，而充氧设备的充氧能力是在水温20℃、一个大气压、溶解氧为零的清水中测定的，为了选择充氧设备，必须将实际需氧量换算成标准需氧量。
标准需氧量按下式计算：

式中：
——最热日反应池平均水温，取值与计算时相同，℃；
——修正系数，中国规范建议值为；
——修正系数，中国规范建议值为；
——标准条件下清水中的饱和溶解氧，mg/L；
——清水在℃和实际计算压力Pa时的饱和溶解氧，mg/L；
——混合液剩余溶解氧值，一般=2mg/L，同步硝化反硝化=0.5mg/L。
清水在℃和实际计算压力Pa时的饱和溶解氧按下式计算：

式中：
——清水在℃时的饱和溶解氧，mg/L；
——曝气装置处绝对压力，105Pa；
——曝气池逸出气体中含氧，%。
曝气装置处绝对压力按下式计算：

式中：
——曝气设备处的水深，m；
曝气池逸出气体中含氧按下式计算：

式中：
——曝气设备的氧利用率，未知时可取0.2；
（3）、风机风量的计算
风机风量按下式计算：

式中：
——需气量，Nm3/d【6】。
【1】设有初沉池时，S0为初沉池出水的BOD值。
【2】本式仅在COD/S0≤2.2时有效。当COD/S0＞2.2时，应按COD来计算产泥量。
【3】当每日进水总BOD值在1200~6000kg/d时，按内插法取值；当VD/V值在表中数值之间，也按内插法取值。当设计温度不是10℃时，需自行计算。其计算方法如下：

式中：
——硝化泥龄，及好氧泥龄，d；
——安全系数，当进水总BOD≤1200kg/d时，F=1.8；当进水总BOD＞6000kg/d时，F=1.45；当1200kg/d＜进水总BOD＜6000kg/d时，采用插值法。
【4】当COD/S0＞2.2时，应按COD来计算耗氧量。计算方法如下：

式中：
——进水COD，mg/L；
——进水颗粒性固体状COD，mg/L。
进水颗粒性固体状COD按下式计算：

式中：
——进水溶解性COD，mg/L；
——经验系数，取值范围为0.2~0.35。
【5】凯氏氮为有机氮与氨氮的总和。
【6】Nm3标准状态下的空气体积，温度为20℃，气压为一个大气压。