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。
关于活性污泥法污泥排泥量和污泥回流量的研究
关于活性污泥法污泥排泥量和污泥回流量的研究作者：张钦来源：《中国科技博览》2013年第19期[摘要]：在活性污泥法处理废水的工艺过程中，为了使活性污泥处理系统的净化功能保持稳定，必须使系统中曝气池内的污泥浓度保持平衡，所以，每日必须从系统中排出一定数量的剩余污泥，而每日排出的剩余污泥，在量上应该等于每日增长的污泥量。
同时，为了保证活性污泥处于健康高效的处理状态，还需要对系统进行一定数量的污泥回流，回流比R值取决与混合液污泥浓度（X）和回流污泥浓度（Xr），而Xr值又与SVI值有关。
则可以推算出SVI值和X值而变化的回流污泥浓度值，并据此可以推出污泥回流比R值。
[关键词]：活性污泥剩余污泥污泥回流回流比在活性污泥法处理工业废水的过程中，作为活性污泥微生物量，在系统中应保持数量一定，并相对稳定，具有活性的活性污泥的量，所以在此过程中，活性污泥的排放和回流就格外重要，如果排泥量过多，而回流量不足，则可能引起系统中活性污泥量减少，从而降低处理效果，如果排泥量过少，而回流量过多，又有可能使系统中污泥“老龄化”，处于内源呼吸污泥太多，引起污泥上浮，或污泥膨胀，损害处理系统的功能。
通过对活性污泥处理系统中各项指标的测试与控制，可以保持系统中污泥的物料平衡，从而使活性污泥系统达到一个比较良好的状态。
1.控制混合液活性污泥的指标1.1活性污泥的浓度指标：污泥浓度（又称混合液悬浮固体浓度，简写为MLSS）它表示的是在曝气池单位容积混合液中所含有活性污泥固体物的总重量。
这些固体物的成分包括有机活性物质，非活性物质和无机物质，虽然这项指标不能精确的表示出具有活性的污泥量，但由于测定方法简单易行，并能够在一定程度上表示相对生物量值，所以被广泛应用。
1.2活性污泥的沉降性能指标：1.2.1污泥沉降比（又称30分钟沉降率，简写为SV）它是指混合液在量筒内静置30分钟后形成沉淀的容积占原混合液容积的百分比。
它可以反映池内运行过程中的污泥量，也可以即使发现污泥膨胀等异常现象的发生，所以具有一定的使用价值。
脱氮除磷活性污泥法计算
一、生物脱氮工艺设计计算（一）设计条件：设计处理水量Q＝30000m 3/d=1250.00m 3/h=0.35m 3/s总变化系数Kz= 1.42进水水质：出水水质：进水COD Cr =350mg/L COD Cr =100mg/L BOD 5=S 0=160mg/L BOD 5=S z =20mg/L TN=40mg/L TN=15mg/L NH 4+-N=30mg/L NH 4+-N=8mg/L 碱度S ALK =280mg/L pH＝7.2SS=180mg/L SS=C e =20mg/LVSS=126mg/L f=VSS/SS=0.7曝气池出水溶解氧浓度2mg/L 夏季平均温度T1＝25℃硝化反应安全系数K=3冬季平均温度T2＝14℃活性污泥自身氧化系数Kd=0.05活性污泥产率系数Y＝0.6混合液浓度X＝4000mgMLSS/L SVI＝15020℃时反硝化速率常数q dn,20＝0.12kgNO 3--N/kgMLVSS 曝气池池数n=2 若生物污泥中约含12.40%的氮用于细胞合成（二）设计计算1、好氧区容积V1计算（1）估算出水溶解性BOD 5（Se)6.41mg/L（2）设计污泥龄计算硝化速率低温时μN(14)＝0.247d -1硝化反应所需的最小泥龄θcm =4.041d 设计污泥龄θc =12.122d（3）好氧区容积V 1=7451.9m 3好氧区水力停留时间t 1=5.96h=-⨯⨯-=-)1TSS TSSVSS42.1kt z e S S （[][])2.7(833.011047.022)158.105.0()15(098.02pH O k O N N e O T T N --⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=--μ)1()(01c d V c K X S S Q Y V θθ+-=2、缺氧区容积V 2（1）需还原的硝酸盐氮量计算微生物同化作用去除的总氮=7.11mg/L被氧化的氨氮＝进水总氮量-出水氨氮量-用于合成的总氮量＝24.89mg/L 所需脱硝量＝进水总氮量-出水总氮量-用于合成的总氮量＝17.89mg/L 需还原的硝酸盐氮量N T ＝536.56kg/d （2）反硝化速率q dn,T ＝q dn,20θT-20＝(θ为温度系数，取1.08）0.076kgNO 3--N/kgMLVSS（3）缺氧区容积V 2＝2534.1m 3缺氧区水力停留时间t 2=V 2/Q=2.03h3、曝气池总容积V＝V 1+V 2＝9986.0m 3系统总污泥龄＝好氧污泥龄+缺氧池泥龄＝16.24d4、碱度校核每氧化1mgNH 4+-N需消耗7.14mg碱度；去除1mgBOD 5产生0.1mg碱度；每还原1mgNO 3--N产生3.57mg碱度；剩余碱度S ALK1=进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD 5产生碱度＝181.53mg/L>100mg/L(以 CaCO 3计）5、污泥回流比及混合液回流比（1）污泥回流比R计算＝80001.2混合液悬浮固体浓度X（MLSS）＝4000mg/L 污泥回流比R＝X/（X R -X)=100%(一般取50～100％）（2）混合液回流比R 内计算总氮率ηN ＝（进水TN-出水TN）/进水TN＝62.50%混合液回流比R 内＝η/(1-η)=167%6、剩余污泥量（1）生物污泥产量1525.5kg/d(2)非生物污泥量P SP S ＝Q（X 1-X e ）＝1020kg/d (3)剩余污泥量ΔX ΔX＝P X +P S ＝2545.5kg/d 设剩余污泥含水率按99.20%计算mg/L (r为考虑污泥在沉淀池中停留时间、池深、污泥厚度等因素的系数，取VT dn T X q N V ,21000⨯=)1()(124.00c d W K S S Y N θ+-=r SVIX R 610==+-=c d X K S S YQ P θ1)(07、反应池主要尺寸计算（1）好氧反应池设2座曝气池，每座容积V 单＝V/n=3725.96m 3曝气池有效水深h=4m 曝气池单座有效面积A 单＝V 单/h=931.49m 2采用3廊道，廊道宽b=6m 曝气池长度L＝A 单/B=51.7m 校核宽深比b/h= 1.50校核长宽比L/b=8.62曝气池超高取1m，曝气池总高度H=5m （2）缺氧池尺寸设2座缺氧池，每座容积V 单＝V/n=1267.05m 3缺氧池有效水深h=4.1m 缺氧池单座有效面积A 单＝V 单/h=309.04m 2缺氧池长度L＝好氧池宽度＝18.0m 缺氧池宽度B＝A/L=17.2m8、进出水口设计（1）进水管。
活性污泥计算题
1、普通活性污泥法处理系统废水量为11400m3/d，BOD5=180mg/L，曝气池容积V为3400m3，出水SS=20mg/L（出水所含的未沉淀的MLSS称为SS）,曝气池内维持MLSS浓度为2500mg/L，剩余污泥排放量为155m3/d，其中含MLSS为8000mg/L。
求：曝气时间、BOD5容积负荷、F/M、污泥龄。
2、某造纸厂采用活性污泥法处理废水。
废水量24000m3/d，曝气池容积V为8000m3。
经初次沉淀，BOD5=300mg/L，曝气池对BOD5的去除率为90%，曝气池混合液悬浮固体浓度为4000mg/L，其中挥发性悬浮固体占75%。
（Y=0.76kgMLVSS/kgBOD5、Kd=0.016d-1、a=0.38kgO2/kgBOD5、b=0.092kgO2/kgMLVSS.d）求：F/M、q、Nv、每日剩余污泥量、每日需氧量和污泥龄。
3、某城市日排放量30000m3，进入生物池的BOD5=169mg/L，二级处理要求处理水BOD5为25mg/L，拟采用活性污泥处理系统。
（NS=0.3kgBOD5/kgMLSS.d,SVI=120ml/g,R=50%,r=1.2,f=0.75, Y=0.5kgMLVSS/kgBOD5、Kd=0.07d-1、a=0.5kgO2/kgBOD5，b=0.15kgO2/kgMLVSS.d）（1）计算确定曝气池体积；（2）计算剩余污泥量；（3）计算需氧量。
4、原始数据：Q=10000m3/d，BOD5=200mg/L，MLSS=3000mg/L，f=0.8，Y=0.5kgMLVSS/kgBOD5，K2=0.1L/mg.d，Kd=0.1d-1，SVI=96，处理出水为6mg/L。
采用完全混合活性污泥系统，要求确定(反应动力学参数都以MLVSS出现)（1）所需曝气池体积；（2）计算运行时的污泥龄；（3）确定合适的回流比。
5、：某废水量为21600m3/d，经一次沉淀后废水BOD5为250mg/L，要求出水BOD5在20mg/L 以下，水温20℃，试设计完全混合活性污泥系统。
污水处理剩余污泥量计算
活性污泥工艺中剩余污泥量计算我国大部分城市(镇)污水处理厂采用的是传统活性污泥法或其变型工艺,其生物系统产生的剩余污泥量往往存在着设计值与实际值相差较为悬殊的现象,这在不设初沉池系统的活性污泥工艺,如Ａ/Ｏ法、Ａ2/Ｏ法、ＡＢ法、氧化沟、ＳＢＲ中更为普遍。
究其根源,或是污泥产率系数的设计取值与实际运行有差距,或是没有考虑进水中不可降解及惰性悬浮固体对剩余污泥量的影响。
本文就上述两个问题进行讨论。
1剩余污泥量计算方法在活性污泥工艺中,为维持生物系统的稳定,每天需不断有剩余污泥排出。
它们主要由两部分构成,一是由降解有机物ＢＯＤ所产生的污泥增殖,二是进水中不可降解及惰性悬浮固体的沉积。
因此,剩余干污泥量可以用式(1)计算: ΔＸ=(Ｙ1+Ｋｄθｃ)Ｑ(ＢＯＤｉ-ＢＯＤｏ)+ｆＰＱ(ＳＳｉ-ＳＳｏ)(1)式中ΔＸ———系统每日产生的剩余污泥量,ｋｇＭＬＳＳ/ｄ;Ｙ———污泥增殖率,即微生物每代谢1ｋｇＢＯＤ所合成的ＭＬＶＳＳｋｇ数;Ｋｄ———污泥自身氧化率,ｄ-1;θｃ———污泥龄(生物固体平均停留时间),ｄ;Ｙ1+Ｋｄθｃ———污泥净产率系数,又称表观产率(Ｙｏｂｓ);Ｑ———污水流量,ｍ3/ｄ;ＢＯＤｉ,ＢＯＤｏ———进、出水中有机物ＢＯＤ浓度,ｋｇＢＯＤ/ｍ3;ｆＰ———不可生物降解和惰性部分占ＳＳｉ的百分数;ＳＳｉ,ＳＳｏ———进、出水中悬浮固体ＳＳ浓度,ｋｇＳＳ/ｍ3。
德国排水技术协会(ＡＴＶ)制订的城市污水设计规范中给出了剩余污泥量的计算表达式[1]。
此式与式(1)本质相同,只是更加细致,考虑了活性污泥代谢过程中的惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右)及温度修正。
综合污泥产率系数ＹＢＯＤ(以ＢＯＤ计,包含不可降解及惰性ＳＳ沉积项)写作:ＹＢＯＤ=0 6×(1+ＳＳｉＢＯＤｉ)-(1-ｆｂ)×0 6×0 08×θｃ×ＦＴ1+0 08×θｃ×ＦＴ(2)ＦＴ=1 702(Ｔ-15)(3)式中ｆｂ———微生物内源呼吸形成的不可降解部分,取值0 1;ＦＴ———温度修正系数。
污泥龄-计算
污泥龄污泥龄污泥龄是指在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需的时间。
从工程上说，在稳定条件下，就是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥数量的比θc。
目录单位：日。
（一般3到10d）污泥龄污泥龄是活性污泥法处理系统设计和运行的重要参数，能说明活性污泥微生物的状况，世代时间长于污泥龄的微生物在曝气池内不可能繁衍成优势种属。
如硝化细菌在20摄氏度时，世代时间为3d，当污泥龄小于3d时，其不可能在曝气池内大量繁殖，不能成为优势种属在曝气池进行硝化反应。
污泥龄是指活性污泥在整个系统内的平均停留时间一般用SRT表示也是指微生物在活性污泥系统内的停留时间。
控制污泥龄是选择活性污泥系统中微生物种类的一种方法。
如果污泥龄某种微生物的世代期比活性污泥系统长，则该类微生物在繁殖出下一代微生物之前，就被以剩余活性污泥的方式排走，该类微生物就永远不会在系统内繁殖起来。
反之如果某种微生物的世代期比活性污泥系统的泥龄短，则该种微生物在被以剩余活性污泥的形式排走之前，可繁殖出下一代，因此该种微生物就能在活性污泥系统内存活下来，并得以繁殖，用于处理污水。
SRT直接决定着活性污泥系统中微生物的年龄大小，一般年轻的活性污泥，分解代谢有机污染物的能力强，但凝聚沉降性差，年长的活性污泥分解代谢能力差，但凝聚性较好。
用SRT控制排泥，被认为是一种最可靠，最准确的排泥方法，选择合适的泥龄（SRT）作为控制排泥的目标。
一般处理效率要求高，出水水质要求高SRT应控制大一些，温度较高时，SRT可小一些。
分解有机污染物的决大多数微生物的世代期都小于3天。
将NH3-N硝化成NO3—-N 的硝化杆菌的世代期为5天。
由氮平衡计算NDN/BOD5：污泥龄(SRT)长NDN=TKNi-Noe-Nme-NsA131应用式中 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。
12-3 活性污泥法数学模型基础
Se =
V XR 1 Q = 1 + R − R • 带入 θ c = 得： θc V X Qw •污泥龄是 XR/X 和回流比 的函数， XR/X 又是污泥沉降性能和二沉 和回流比R的函数 的函数， 污泥龄是 池沉淀效率的函数 • 二沉池运行正常时可用下式估算回流污泥的最高浓度： 二沉池运行正常时可用下式估算回流污泥的最高浓度：
曝气池
Qw , Se, X
dX dS iV = QX 0 − [Qw i X R + (Q − Qw ) X e ] + V Y − Kd X 二沉池 dt 进水dt
Q, S0 , X 0
• 或
(1 + R )Q , S , X dX dX Se , 0 V iV = QX X ,− [Qw i X R + (Q − Qw ) X e ] + V dt dt g
( X )T θc = (∆X / ∆t )T
XV θc = Qw i X R + (Q − Qw ) X e
12§12-3 活性污泥法数学模型基础
• 二、劳伦斯麦卡蒂模型
• 2.根据假定条件，对系统进行微生物的物料横算： 根据假定条件，对系统进行微生物的物料横算： 根据假定条件
剩 +污泥 微生物累积量 = 流入量 − 流出量余 净增长量
Ks 1 XV 1 = + Q( S0 − Se ) rmax Se rmax
• V/Q为水力停留时间，以t表示，则： 为水力停留时间， 表示 表示， 为水力停留时间
Ks 1 Xt 1 = + S0 − Se rmax Se rmax
作图可以求出K 作图可以求出 s、rmax。
活性污泥法例题
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，
活性剩余污泥量的计算方法
活性剩余污泥量的计算方法活性是指污水处理系统中微生物的活跃程度，也称为污水处理系统的活性污泥。
活性污泥法是一种常用的生物处理方法，通过悬浮污泥和底泥中的活性微生物来降解和去除有机物和氮、磷等污染物。
活性污泥的活性程度可以通过测量其呼吸量来确定。
呼吸量是指单位时间内细胞吸氧后所释放出的二氧化碳的质量。
活性污泥的呼吸量与有机物的浓度成正比。
剩余污泥量是指在活性污泥处理系统中处理完污水后，剩余下来的污泥的总质量。
计算活性污泥的活性和剩余污泥量的方法如下：1.活性污泥的活性计算方法：-首先，取活性污泥样品，并确保样品的含水量和温度与实际处理系统的条件相似。
样品应该在采样后尽快进行测试。
-采用溶氧仪或生物反应器等设备测量活性污泥样品中的溶解氧浓度。
这反映了微生物对氧气的需求程度，从而可以反映其活性水平。
-将溶解氧浓度转化为呼吸量，一般通过使用氧气传感器和相关的数学公式来完成这一转化。
公式的具体形式会因具体的测试设备而不同。
-通过多次测试得出的平均呼吸量来评估活性污泥的活性程度。
较高的呼吸量表示活性污泥的微生物活性较高。
2.剩余污泥量的计算方法：-首先，测量处理前和处理后系统中的活性污泥的总质量。
这可以通过取样然后称重来完成。
-计算污泥处理系统的污泥产率，即处理后系统中的活性污泥质量与处理前系统中的活性污泥质量的比值。
-根据处理前系统中的活性污泥质量和污泥产率，计算污泥处理后系统中的活性污泥质量。
需要注意的是，具体的活性计算方法和剩余污泥量计算方法会因实际情况而不同，并且还会受到处理系统的规模、处理工艺、操作条件等因素的影响。
因此，在实际应用时，需要结合具体情况选择适当的测试方法和计算公式。
活性污泥法的设计计算
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。
剩余污泥量计算方法
剩余污泥量计算方法在活性污泥工艺中,为维持生物系统的稳定,每天需不断有剩余污泥排出。
它们主要由两部分构成,一是由降解有机物BOD所产生的污泥增殖,二是进水中不可降解及惰性悬浮固体的沉积。
因此,剩余干污泥量可以用式(1)计算:ΔX=(Y1+Kdθc)Q(BODi-BODo)+fPQ(SSi-SSo)(1)式中ΔX———系统每日产生的剩余污泥量, kgMLSS/d;Y———污泥增殖率,即微生物每代谢1kgBOD所合成的MLVSSkg数; 0.6Kd———污泥自身氧化率,d-1; 0.08θc———污泥龄(生物固体平均停留时间),d;Y1+Kdθc———污泥净产率系数,又称表观产率(Yobs);Q———污水流量,m3/d;BODi,BODo———进、出水中有机物BOD浓度,kgBOD/m3;fP———不可生物降解和惰性部分占SSi 的百分数;SSi,SSo———进、出水中悬浮固体SS浓度,kgSS/m3。
德国排水技术协会(ATV)制订的城市污水设计规范中给出了剩余污泥量的计算表达式[1]。
此式与式(1)本质相同,只是更加细致,考虑了活性污泥代谢过程中的惰性残余物(约占污泥代谢量的10%左右)及温度修正。
综合污泥产率系数YBOD(以BOD计,包含不可降解及惰性SS沉积项)写作:YBOD=0 6×(1+SSiBODi)-(1-fb)×0 6×0 08×θc×FT1+0 08×θc×FT(2)FT=1 702(T-15)(3)式中fb———微生物内源呼吸形成的不可降解部分,取值0 1;FT———温度修正系数。
比较(1),(2)两式,可知在ATV标准中动力学参数Y,Kd分别取值0．6和0．08d-1,进水中不可降解及惰性悬浮固体(fP部分)占总进水SS的60%。
由于剩余污泥中挥发性部分所占比例与曝气池中MLVSS与MLSS的比值大体相当,因此剩余干污泥量也可以表示成下式: ΔX=YobsQ(BODi-BODo)f(4)式中f=MLVSSMLSS;其他符号意义同前。
水处理计算公式
θ——温度系数，取值范围1.008~1.047，一般取值为1.024
C——T℃时工艺系统中污水的溶解氧浓度，mg/L，多数情况为2
CS（T）——T℃时曝气池混合液的平均饱和溶解氧浓度，mg/L，如未告知取值，则查三废P501
CS（20）——20℃时清水中氧的溶解度，9.17mg/L
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
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
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
Sr——进出水BOD5浓度差，mg/L