活性污泥法剩余污泥量的计算
水污染控制工程计算题分析解析
1计算题 1.1 已知某小型污水处理站设计流量Q=400m 3/h,悬浮固体浓度SS=250mg/L.设沉淀效率为55％。
根据实验性能曲线查得u 0=2。
8m/h,污泥的含水率为98％，试为处理站设计竖流式初沉池.设计参数：污水在中心管内的流速v 0=30mm/s=0。
03m/s 表面水力负荷q =u 0=2.8m 3/(m 2·h)（1)估算竖流沉淀池直径,确定池数。
设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m ，符合要求。
单池流量Q′=Q/4=100m 3/h（2)中心管的截面积和直径（3)喇叭口直径d 1=1。
35d=1.35×1。
1=1。
5m（4)反射板直径=1.3 d 1=2。
0m(5)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3.。
(6）沉淀区面积（7）沉淀池直径（8）沉淀区的深度：h 2=vt =2.8×1.3=3.64≈3.7m(设沉淀时间为1.3h)D /h 2=7/3.7=1.89〈3符合要求（9）污泥斗的高度和体积取下部截圆锥底直径为0.4m,贮泥斗倾角为55°，则h 5＝（7/2—0。
4/2）tg55°=4。
7mV 1=(R 2+Rr +r 2)πh 5/3=（3。
52+3.5×0.2+0。
22）π×4。
7/3=64m2（10)沉淀池的总高度HH =h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=0.3+3.7+0。
3+0。
3+4。
7=9。
3m（11）污泥区的容积排泥周期按2d 设计，则污泥区容积在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水堰、排泥管等设计内容.1.2 某城市污水处理厂，设计处理流量为30000m 3/d ，时变化系数为1.5,经沉淀后的BOD 5为200mg/L,总氮为30mg/L,总磷为3mg/L ，拟采用活性污泥法进行处理，希望处理后的出水BOD 5为20mg/L 。
试计算与设计该活性污泥法处理系统1. 工艺流程的选择计算处理效率E:根据提供的条件，采用传统推流式活性污泥法，曝气池采用推流廊道式，运行时考虑阶段曝气法和生物吸附再生法运行的可能性，其流程如下:2。
活性污泥的性能评价方法总结
活性污泥的性能评价方法总结一、活性污泥的组成活性污泥中有细菌、真菌、原生动物和后生动物。
其中好氧细菌是分解有机物的的主体。
1mL曝气池混合液中细菌总数约为1×10^8个。
真菌中主要是丝状的霉菌，在正常的活性污泥中真菌不占优势。
如果丝状菌显著增长，则活性污泥的沉降性能恶化。
原生动物和细菌一起在污水净化中起作用。
在1mL正常的活性污泥混合液中，一般存活着5×10^3~2×10^4个原生动物，其中70%~90%为纤毛虫类。
原生动物促进了细菌的凝聚，提高细菌的沉降效率。
原生动物以细菌为食饵，可以去除游离细菌。
活性污泥中的后生动物通常有轮虫和线虫。
这些后生动物都摄食细菌、原生动物及活性污泥碎片。
二、活性污泥的物质组成Ma：具有代谢功能的微生物群体Me：微生物残留物(主要是细菌内源代谢，自身氧化产物)Mi：由原污水携入的难为细菌降解的惰性有机物Mii：由污水携入的无机物三、活性污泥评价指标1、MLSS混合液悬浮固体浓度指1L曝气池混合液中所含悬浮固体干重，它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。
它包括微生物菌体(Ma)、微生物自生氧化产物(Me)、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物(Mi)和无机物(Mii)。
由于MLSS在测定上比较方便，所以工程上往往以它作为估量活性污泥中微生物数量的指标。
在进行工程设计时，希望维持较高的MLSS，以缩小曝气池容积，节省占地和投资，但MLSS浓度也不能过高，否则会导致氧气供应不足。
一般反应器中污泥浓度控制在2000～6000mg/L。
2、MLVSS 混合液挥发性悬浮固体浓度指1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量，它只包括微生物菌体(Ma)、微生物自生氧化产物(Me)、吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物(Mi)，不包括无机物(Mii)。
所以MLVSS能比较确切地反映反应器中微生物的数量。
一般情况下处理生活污水的活性污泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，对于工业污水，则因水质不同而异，MLVSS/MLSS比值差异较大。
活性污泥法的各种指标及相互关系
活性污泥法的各种指标及相互关系：MLVSS /MLSS一般0.75左右，SVI =混合液30min 静沉后污泥溶积/污泥干重=SV%×10/MLSS（100ML 量筒）影响活性污泥处理效果的因素：①溶解氧2mg/l左右为宜②营养物BOD：N：P=100：5：1③PH值6.5-9.0④水温：20-30度⑤有毒物质：重金属、H2S等无机物质和氰、酚等有机物质。
会破坏细菌细胞某些必要的生理结构，或抑制细菌的代谢过程。
衡量曝气效果的指标及适用围：动力效率（Ep）、氧转移效率（EA）对鼓风曝气而言即氧利用率、充氧能力（对机械曝气而言）活性污泥法常见的问题及处理方法：①污泥膨胀：防止办法：加强操作管理，经常检测污水水质、溶解氧、污泥沉降比、污泥指数等。
解决办法：缺氧、水温高可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷或适当降低MLSS，使需氧量减少。
如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS值，以调整负荷。
如PH值过低，可投加石灰调整PH。
若污泥大量流失，则可投氯化铁，帮助凝聚。
②污泥解体：污水中存在有毒物质，鉴别是运行方面的问题则对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV%、MLSS、DO、Ns等进行检查，加以调整；如是混入有毒物质，需查明来源，采取相应对策。
③污泥脱氮：呈块状上浮，由于硝化进程较高，在沉淀池产生反硝化，氮脱出附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。
解决办法：增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，在脱氮之前将污泥排除；或降低混合液污泥浓度，缩短污泥岭和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。
④污泥腐化：污泥长期滞留而进行厌氧发酵生成气体，从而大块污泥上浮的现象。
防止措施：a、安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；b、消除沉淀池的死角区；c、加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。
⑤泡沫：原因污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。
措施：分段注水以提高混合液浓度；进行喷水或投加除泡剂等。
生物滤池：是以土壤自净原理为依据，有过滤田和灌溉田逐步发展来的。
污泥龄计算
德国是世界上环境保护工作开展较好的国家，在污水处理的脱氮除磷方面积累了很多值得借鉴的经验。
现将德国排水技术协会(ATV)最新制定的城市污水设计规范A131中关于生物脱氮(硝化和反硝化)的曝气池设计方法介绍给大家，以供参考。
A131的应用条件：①进水的COD/BOD5≈2，TKN/BOD5≤0.25；②出水达到废水规范VwV的规定。
对于具有硝化和反硝化功能的污水处理过程，其反硝化部分的大小主要取决于：①希望达到的脱氮效果；②曝气池进水中硝酸盐氮NO－3－N和BOD5的比值；③曝气池进水中易降解BOD5占的比例；④泥龄ts；⑤曝气池中的悬浮固体浓度X；⑥污水温度。
图1为前置反硝化系统流程。
1 计算NDN/BOD5和VDN/VTNDN表示需经反硝化去除的氮，它与进水的BOD5之比决定了反硝化区体积VDN占总体积VT的大小。
由氮平衡计算NDN/BOD5：NDN=TKNi-Noe-Nme-Ns式中 TKNi——进水总凯氏氮，mg/LNoe——出水中有机氮，一般取1～2mg/LNme——出水中无机氮之和，包括氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，是排放控制值。
按德国标准控制在18mg/L以下，则设计时取0.67×18＝12mg/LNs——剩余污泥排出的氮，等于进水BOD5的0.05倍，mg/L由此可计算NDN/BOD5之值，然后从表1查得VDN/VT。
表1 晴天和一般情况下反硝化设计参考值反硝化前置周步VDN/VT 反硝化能力，以kgNDN/kgBOD5计，（t=10℃）0.20 0.70 0.050.30 0.10 0.080.40 0.12 0.110.50 0.14 0.142 泥龄泥龄ts是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，即ts=曝气池中的活性污泥量/每天从曝气池系统排出的剩余污泥量tS＝（X×VT）/（QS×XR＋Q×XE）式中 tS——泥龄，dX——曝气池中的活性污泥浓度，即MLSS，kg/m3VT——曝气池总体积，m3QS——每天排出的剩余污泥体积，m3/dXR——剩余污泥浓度，kg/m3Q——设计污水流量，m3/dXE——二沉池出水的悬浮固体浓度，kg/m3根据要求达到的处理程度和污水处理厂的规模，从表2选取应保证的最小泥龄。
活性污泥法过程设计计算
• 例12-1 • (3)计算曝气池水力停留时间 • 停留时间：
H
20
§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)
• 计算总排泥量MLVSS/MLSS=80%：
H
21
§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 • ②容积负荷法 • 容积负荷：单位容积曝气区单位时间内所能承受的BOD5
量，即：
• 曝气池容积：
• Q、 S0 已知，X、LS、LV 参考规范
H
6
§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 • (2)污泥龄法
H
28
感谢下 载
H
29
• 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
H
17
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • (2)计算曝气池的体积 • ①按污泥负荷计算 • 参考表12-1(p118)，污泥负荷取
0.25kg(BOD5)/kg(MLSS)·d,按平均流量计算：
• 例12-1 • (4) 计算每天排除的剩余活性污泥量 • ② 按污泥泥龄计算(12-63式)
活性污泥法公式
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。
水污染控制工程计算题分析解析
1.1
设计参数：污水在中心管内的流速v0=30mm/s=0.03m/s
表面水力负荷q=u0=2.8m3/(m2·h)
(1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。
设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m，符合要求。
单池流量Q′=Q/4=100m3/h
(2)中心管的截面积和直径
(3)喇叭口直径d1=1.35d=1.35×1.1=1.5m
选择风机二台（一用一备），风压5mH2O，风量40m3/min。
曝气系统的设计计算同活性污泥法。
1.5
1.设计水量计算
平均日设计水量：qv=180×50000×(l+10%)/1000=9900m3/d
式中，10％为污水管网的地下水渗入系数，设计取平均日污水量10000m3，一级处理构筑物设计流量参照总变化系数kz(kz=1.59)，以提升泵房的提升泵最大组合出水量为设计流量，生化处理构筑物取最大日10h平均流量，本题取最大日10h变化系数为1.3。
（3）磷(P)
每日从废水中可获得的总磷量为：P1＝0.003×30000＝90kg/d
每日污泥所需要的磷量为：BOD5:P＝100:1；则P＝54kg/d
每日随出水排除的P量为：90-54＝36kg/d，相当于1.2mg/L
废水中N和P营养源能够满足微生物生长繁殖需求，无需向废水中补充氮源和磷源，但出水中氮和磷的浓度不能满足废水一级排放标准的要求。
（2）根据所需的氧量计算相应的空气量
1)若空气密度为1.201kg/m3,空气中含有的氧量为23.2％，则所需的理论空气量为：
2)实际所需的空气量为：
3)设计所需的空气量为：
1.4
1.设计参数
有机填料容积负荷Nv=2.0kgBOD5/m3·d，采用组合填料，每片填料直径150mm，填料层高度2.5m，填料片连接成串，每串填料左右间隔160mm，串中每片填料上下间隔80mm，采用微孔曝气，气水比20:1。
《排水工程》第69讲：6种情况下的污泥产量计算
《排水工程》第69讲：6种情况下的污泥产量计算展开全文【《排水工程》第69讲】重要指数：★★★★上一节主要讲解第17章污泥处理部分内容，主要包括污泥处理的目的、污水厂污泥分类及其特性，本节主要讲解污泥的产量与计量部分内容。
对于污泥的产量，有两种常用的方法，其一是估算法，其二是精确计算法。
对于估算法，《排水工程》上有相应的介绍，首先是P3每万m3污水精处理后的污泥产生量一般为5~8t（按含水率80%计算）；其次是P426城镇污水处理厂的污泥量占处理水量的0.3%~0.5%（以含水率97%计算）。
对于精确计算法，分为以下6中情况：01 预处理工艺的污泥产量预处理工艺的污泥产量，包括初沉池、水解池、AB法A段和化学强化一级处理工艺等。
①不接收剩余活性污泥时：▲公式17-10·△X1——预处理污泥产生量，kg/d；·SSi、SSo——分别为进出水悬浮物浓度，kg/m3；·Q——设计日平均污水流量，m3/d；·a——系数，无量纲。
初沉池a=0.8~1.0，排泥间隔较长时，取下限；AB法A段a=1.0~1.2，水解工艺a=0.5~0.8，化学强化一级处理和深度处理工艺根据投药量，a=1.5~2.0。
②初沉池不接收剩余活性污泥，间歇排放：▲公式17-16·Q1——初沉池每日排泥量，m3/d；·n——每日排泥次数，n=24/T，T为排泥周期；·S——初沉池截面积，m2；·hf，i——集泥池中初沉污泥排泥前泥位，m；·ha，i——集泥池中初沉污泥排泥后泥位，m；·Qi——初沉池排泥期间，集泥池（浓缩池）提升泵流量，m3/h；·ti——初沉池排泥时间，h。
02 带预处理系统的活性污泥法及其变形工艺剩余污泥产生量带预处理系统的活性污泥法及其变形工艺剩余污泥产生量，按如下公式计算：▲公式17-11·△X2——剩余活性污泥量，kg/d；·f——MLVSS/MLSS之比值。