需氧量和空气量的计算

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燃气燃烧时耗氧量计算

燃气燃烧所需空气量及燃烧产物燃气的燃烧计算，是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式，根据物质平衡和热量平衡的原理，来确定燃烧反应的诸参数，包括：燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。

这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据，也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。

考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态，可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。

所以，燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算，其摩尔体积均为22．4L，计算基准可以用1m3的湿燃气，也可以用1m3干燃气。

必须注意的是，后者还要带入所含的饱和水汽量，这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。

确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量，属于燃烧计算的物料平衡的内容。

一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量，m3空气／m3干燃气，它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。

V0的计算方法为，先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21％的氧和79％的氮组成)，确定燃烧所需的理论氧气量，然后换算成理论空气需要量。

从单一可燃气体着手。

例如，CO的燃烧反应方程式，连同随氧带入的氮，可表示为CO+0．502+3．76×0．5N2=C02+1．88N2上式表明，1m3的C0完全燃烧，理论需氧量为0．5m3，随氧带入的氮量为1．8 8m3，相当的理论空气需要量是0．5/0．21=2.38m3。

对气态重碳氢化合物C m H n，燃烧反应方程式为C m H n+(m+n/4)O2+3．76(m+n/4)N2=mC02+ (n／2)H20+3．76(m+n／4)N2 (1—1)也清楚地表明，1m3的C m H n完全燃烧，需要(m+n／4)m3的理论氧，同时带入3．76(m+n／4)m3的氮，故理论空气需要量为(m+n／4)／0．21=4．76(m+n／4)m3。

燃料燃烧空气量烟气量计算

6.70(m 3 N
/ kg)
②理论烟气量为：
CO2：54.75mol SO2：0.53mol H2O：16+5＝21mol N2：3.78（54.75 0.53 8 0.72） 236.4（8 mol）
V fg
0
(54.75
0.53 21 1000
236.48)
22.4
7.00(m 3 N
✓ 烟气体积和密度旳校正转化为标态下（273K、1atm）旳体积和密度原则状态下旳烟气体积
VN VS * PS * TN PN TS
原则状态下烟气旳密度
PN PS * PN * TS PS TN
烟气体积及污染物排放量计算
❖ 过剩空气校正
以碳在空气中旳完全燃烧为例 C十O2+3.76N2——>C02+3.76N2
和SO2在烟气中旳浓度（以体积分数计）。
解：元素
重量（g）摩尔数（mol）需氧量（mol）
C
657
54.75
54.75
S
17
0.53
0.53
H
32
16
8
H2O
90
5
0
O
23
0.72
-0.72
污染物排放量旳计算
①理论空气量
Va 0
(54.75
0.53 8 0.72) 4.76 22.4 1000
CH4+2O2+7.52N2----->CO2+2H2O+7.52N2 空燃比为：
AF 2 32 7.56 28 17.2 116
烟气体积及污染物排放量计算
烟气体积计算 ✓ 理论烟气体积

活性污泥法例题

（2）曝气池中混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）与混合液悬浮固体（MLSS）之比
为0.8；
（3）回流污泥悬浮固体浓度取10 000 mg/L；
（4）曝气池中的MLSS取3 000 mg/L；
（5）污泥泥龄取10 d；（6）二沉池出水中含有12 mg/L总悬浮固体（TSS），其中VSS 占65%；
（7）污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其他微量元素。
解：求标准条件下，脱氧清水的氧转移量： O2 = OS ×70% OS = 4 039/0.7 = 5 770 kg/d

求总的供氧量：
S = OS/EA=5 770/0.18 =32 056 kg/d 求总的供气量：

S = GS ×0.21 ×1.331 = 0.28GS
GS = 32 056 /0.28=114 486 m3/d=4 770 m3/h 若采用三台，一台备用，则应选择第二种。
例：某污水处理厂每日进水量为6万吨，进水BOD5为450 mg/L，出水
为30 mg/L，曝气池2座，每座体积为240000 m3，池内MLSS为 3000 mg/L，求二沉池每日共计排出的剩余污泥量。
（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在曝气池内，活性污泥对有机污染物的氧化分解和其本身的内源代谢都是好氧过程。这两部分的需氧量为： O2= a Q（S0 - Se ）+b VXv O2 — 混合液需氧量，kg O2 /d； a — 活性污泥微生物氧化分解有机物过程中的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1 kg BOD5所需要的氧量，kg O2 / kg ； Q — 处理污水流量， m3/d； b — 活性污泥微生物内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每 1 kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kgO2 /(kg •d) ；

燃料燃烧计算

第三章燃料及燃烧过程3-2 燃料燃烧计算一、燃料燃烧计算的内容及目的（一）计算内容：①空气需要量 ②烟气生成量 ③烟气成分 ④燃烧温度（二）目的：通过对以上内容的计算，以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。

二、燃烧计算的基本概念（一）完全燃烧与不完全燃烧。

1、完全燃烧：燃料中可燃成分与完全化合，生成不可再燃烧的产物。

2、不完全燃烧：化学不完全燃烧：产物存在气态可燃物。

物理不完全燃烧：产物中存在固态可燃物。

（二）过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念а=V a /V 0a2、影响过剩空气系数的因素：1）燃料种类：气、液、固体燃料，а值不同； 2）燃料加工状态：煤的细度、燃油的雾化粘度。

3）燃烧设备的构造及操作方法。

3、火焰的气氛：①氧化焰：а>1，燃烧产物中有过剩氧气。

②中性焰：а=1③还原焰：а<1，燃烧产物中含还原性气体（CO 、H 2）三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算（一）固体、液体燃料：基准：计算时，一般以1kg 或100kg 燃料为基准，求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。

方法：按燃烧反映方程式，算得氧气需要量及燃烧产量，然后相加，即可得空气需要量与烟气生成量。

1、理论空气量计算： 1）理论需氧量： V 0O2=12ar C +4ar H +32ar S －32ar O(Nm 3/kgr)2）理论空气量：V 0a =1004.22（12ar C +4ar H +32ar S －32ar O ）21100=0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr)2、实际空气量计算： V a =а×V o a3、理论烟气生成量的计算：V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2=1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28arN )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a4、实际烟气生成量的计算： 1）а>1时，V L = V 0L +(а-1)×V o a2）а<1时，在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。

需氧量计算

O2 = 0.001aQ(So－Se)－c△XV+b[0.001Q(Nk－Nke)－0.12△XV]－0.62b[0.001Q(Nt－Nke－Noe)－0.12△XV]O2—污水需氧量（kgO2/d）；Q—生物反应池的进水流量（m3/d）1000 So—生物反应池进水五日生化需氧量浓度（mg/L）；150 Se—生物反应池出水五日生化需氧量浓度（mg/L）20△XV—排出生物反应池系统的微生物量；（kg/d）；19.5△XV=yYtQ(So-Se)/1000Nk—生物反应池进水总凯氏氮浓度（mg/L）60（生活污水中为总氮）Nke—生物反应池出水总凯氏氮浓度（mg/L）20（生活污水中为总氮）Nt—生物反应池进水总氮浓度（mg/L）；60Noe—生物反应池出水硝态氮浓度（mg/L）；40 a—碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47b—常数，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57；c—常数，细菌细胞的氧当量，取1.42。

O2—污水需氧量（kgO2/d）；342.15离开水面时氧的百分比%=21×（1-EA）/(79+21(1-EA))0.18EA曝气器的氧利用率%20%曝气器出口绝对压力Po=0.1034+△H/1000.15△H:曝气器到水面的距离，m 4.3混合液中平均氧饱和度Co2=9.17×（O%/42+10×Po/2.068）10.32标准供氧量Os=9.17×O2/0.85/(0.95*Co2-0.2)384.32所需空气量Gs=Os/0.28EA（m3/min） 4.58EA:曝气器氧的利用率%20%总氮=总凯氏氮+硝态氮+亚硝态氮，总凯氏氮=氨氮+有机氮，生活污水中硝态氮和亚硝态氮很少，故可认为生活污水中总氮=总凯氏氮=氨氮+有机氮。

生活污水中Nt-Nke-Noe=0Yt:污泥总产率系（kgMLSS/KgBOD5），0.3有初沉池时取0.3，无时则取0.6--1.0Y:MLSS中MLVSS所占比例，生活污水和城0.5市污水：0.75，工业废水0.4-0.7深蓝色为输入部分，绿色为中间结果，红色为最终结果。

水处理计算公式

T——计算温度，℃
DO——溶解氧的浓度，mg/L，一般按2mg/L计
KO2——氧的半速常数，mg/L，~L,15℃时为2
θCm——最小污泥龄，d
SF——安全系数，通常取~
θC——污泥龄，d，此值也可按经验取值
Sr——进出水BOD5浓度差，mg/L
Y——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD5)
Kd——污泥内源呼吸率，d-1
XV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS)，mg/L
R——污泥回流比
f——XV/X，（MLVSS/MLSS）挥发性污泥浓度/污泥浓度
r——二沉池中污泥综合系数，一般为左右
曝气池容积
θC——污泥龄即污泥停留时间，d
Y——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD5)
Kd——污泥内源呼吸率，d-1
X——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L
Kd——日变化系数
固体通量法
X——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L
Gt——固体表面负荷值，kg/m2·d
Qmax——废水最大时流量，m3/d
回流污泥浓度
SVI——污泥容积指数，mL/g，取值范围约100左右
Hale Waihona Puke Xr——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L
X——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L
f——XV/X，挥发性污泥浓度/污泥浓度
fb——可生物降解VSS占VSS的比例（与f不同）
泥龄算法二
存疑问
θC——污泥龄，d，此值也可按经验取值
Sr——进出水BOD5浓度差，mg/L
Y——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD5)
Kd——污泥内源呼吸率，d-1
fb——可生物降解VSS占VSS的比例（与f不同）

大气污染控制工程第三版课后习题答案第2章燃烧与大气污染

作业习题解答第二章燃烧与大气污染2.1 解：1kg 燃油含：重量（g ）摩尔数（g ）需氧数（g ）C 855 71.25 71.25H 113－2.5 55.25 27.625S 10 0.3125 0.3125H 2O 22.5 1.25 0N 元素忽略。

1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气O 2：N 2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg 重油。

即474.12×22.4/1000=10.62m 3N /kg 重油。

烟气组成为CO 271.25mol ，H 2O 55.25+11.25=56.50mol ，SO 20.1325mol ，N 23.78×99.1875=374.93mol 。

理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。

即502.99×22.4/1000=11.27 m 3N /kg 重油。

2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg 重油。

SO 2百分比浓度为%07.0%10049.4463125.0=⨯，空气燃烧时CO 2存在最大浓度%96.15%10049.44625.71=⨯。

3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m 3N /kg 重油，产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m 3N /kg 重油。

2.2 解：相对于碳元素作如下计算：%（质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳C 65.7 5.475 1H 3.2 3.2 0.584S 1.7 0.053 0.010O 2.3 0.072 0.013灰分 18.1 3.306g/mol 碳水分 9.0 1.644g/mol 碳故煤的组成为CH 0.584S 0.010O 0.013，燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为molC g /26.18475.5100=。

计算书2—需氧量计算

1. 需氧量计算① .平均时需氧量设 a ' =0.5 , b ' =0.15O 2 二 a'Q 平 S r b'VX V= 0.5 10000 80/1000 0.15 2564 2250/1000 =1265.35kgO 2/d =52.7kgO 2 / h② .最大时需氧量O 2 max= a 'Qmax S r b 'VX V= 0.5 15000 80/1000 0.15 2564 2250/1000 = 1465.35kgO 2/d = 61.1kgO 2/h③ . 最大时需氧量与平均时需氧量之比2. 供气量采用HWB-2型微孔空气曝气器，每个扩散器的服务面积为 0.35 m 2，敷设于池底0.2m 处，淹没深度为H=2.8m 计算温度定为30 C 。

查表得20 C 和30 C 时，水中饱和溶解氧值为：C S (20) ~9.17mg/L； C s (3o )= 7.63mg / L① . 空气扩散器出口处的绝对压力P b =1.013 105 9800H =1.013 105 9800 3.8 = 1.385 105Pa设空气扩散器的氧转移效率E A =12%空气离开曝气池池面时，氧的百分比O t211 E A )100% 21-(1100% =19%79 +21(1 —E A ) 79+21^(1—0.12)② . 曝气池混合液中平均氧饱和度换算为在20 C 条件下，脱氧清水的充氧量设计中取〉=0.82，' =0.95，' =1.0，C=2.0z 2maxO 21465.35 1265.35= 1.16C sb(30) = C S(30)*10七J" P b1.385勺05 丄 19---------------------------- r -----------52.066汉 105 42二 8.6mg/L平均时需氧量为RC s ( 20)一：•「：・：「・C sb(T )—C 丨・1.024丁/°- __________ 527 2 仃 ____________ __ / h 「0.82 0.95 1 8.6 -2 丨 i 血彳心0一'h最大时需氧量为RmaxCS(20):-I'-.C sbcr) —C L1.024T '°61.6 疋 9.170.82 0.95 1 8.6-2丨 1.024心0③ .曝气池供气量曝气池平均时供气量为"=0.2；5爲2= 2241 卅巾曝气池最大时供气量为3. 所需空气压力(h 1 h 2 h 3 h 4 巾)9.81 二(0.2 3.8 0.4 0.5) 9.81 二 48kPa式中h 1h 2 =0.2m ——供风管到沿程与局部阻力之和h 3= 3.8m ——曝气器淹没水头 h 4 = 0.4m ——曝气器阻力二h =0.5m ------ 富裕水头4. 风机选型3台，2用1备，则每台风机流量G 为： GG sma^= 262^ = 1311m 3/h2 2曝气器出口压力取为5.0mHO,根据供气量和出口压力，选TSE-200型罗茨鼓R0max= 88.1kg/hS maxR0max0.28E A88.10.28 0.1232622.0m 3/h选离心风机风机，风机有关性能参数列于表 5中:表型罗茨鼓风机性能参数5. 曝气器数量计算① .曝气器个数式中m ------- 曝气器数量，个;S -------- 好氧池平面面积，1709.3“ 3 =570m 2l ——每个曝气头的服务面积，取l=0.352 m 2② .空气管路设置设置主管道1条；在相邻的两个廊道上设置1条干管，共2条；每根干管上设置15组曝气管，共15 12 =180组；每组曝气管上设置9个微孔曝气器，共 15 12 9 =1620个。

公式鼓风曝气系统空气量计算

鼓风曝气系统空气量计算
1. 需氧量计算： O2---曝气池混合液需氧量，Kg O 2/d ；
a '---活性污泥微生物对有机物氧化分解的需氧率，即活性污泥微生物每降解单位
BOD 5的需氧量；一般生活污水的a '值为0.42~0.53。

Q---活性污泥曝气池进水流量，m 3/d;
o S ---曝气池进水五日生化需氧量浓度，以BOD 5计，kg/m 3；
e S ---曝气池出水五日生化需氧量浓度，以BOD 5计，kg/m 3；
b '---活性污泥微生物内源呼吸自身氧化过程的需氧量，即单位时间内每千克活性污
泥自身氧化需氧率，kg/(kg.d)；一般生活污水的b '值为0.188~0.11。

V---活性污泥曝气池容积，m 3；
v X ---活性污泥曝气池内混合液悬浮固体平均浓度，kg/m 3。

2 s C ---大气压为P sb C ---大气压等于一个标准大气压时的溶解氧饱和值，mg/L ；
b P ---空气扩散装置气体出口处的压强
t O ---池表面逸出气体中的含氧率。

3、标准状态下需氧量： α---溶解性有机物影响系数；20℃时=0.99；
β---溶解性盐类影响系数；20℃时s C β•=7.9；
C---大气压为P 时的溶解氧浓度，mg/L ；
R---任意状态的需氧量，m 3/h
0R ---标准状态下的需氧量，m 3/h
4、实际供气量：
s G ---鼓风曝气系统供气量，m 3/h ；
A E ---氧利用率（氧转移率）。

2()o e v R O a Q S S b X V
''==⋅⋅-+⋅⋅。

焚烧炉空气量计算

随着城市对生活垃圾处理要求的不断提高，作为垃圾处置的手段之一——垃圾焚烧处理逐渐被一些城市采用，垃圾焚烧具有选址容易，占地面积小，资源化、无害化、减量化程度较高的优点，但是垃圾焚烧技术要求高、烟气处理要求严格，对垃圾燃烧温度一般要求控制在850℃以上，从而使垃圾燃烧较彻底并防止二恶英的产生；而垃圾燃烧的关键是对燃烧空气量的调整。

我们以上海浦东国际机场的垃圾焚烧炉为例，对垃圾焚烧炉的燃烧风量进行测算。

1上海浦东机场垃圾焚烧流程上海浦东国际机场的垃圾焚烧炉采用日本月岛机械株式会社提供的回转式垃圾焚烧炉，设计垃圾处理量为30t/d，主要处理上海浦东国际机场的航空垃圾，其工艺流程如图1。

图1上海浦东机场垃圾焚烧工艺流程航空垃圾水分、可燃分、灰分、元素含量及垃圾发热量见表2。

3燃烧过程计算燃料燃烧发热量的近似计算，可采用杜隆经验公式，其公式表示为：高位发热量：HHV=33858C＋142120(H－O/8)＋10450S，(kJ/kg)。

低位发热量：LHV=33858C＋119548H－17765O＋10450S－2508W，(kJ/kg)。

其中C、H、O、S为燃料中各成分的百分比，W为燃料的水百分比。

助燃燃油助燃燃油采用0#柴油，其组成成分见表3。

其发热量：HHV=33858C＋142120(H－O/8)＋10450S=33858×＋142120－8)+10450×=(kJ/kg)。

LHV=33858C+119548H－17765O+10450S—2508W=33858×+119548×－+10450×—2508×0=(kJ/kg)。

表2垃圾水分、可燃分、灰分、元素含量及垃圾发热量(％，除低位发热量外)表30#柴油的组成成分(％)理论空气量100kg0#柴油组成成分：C：86kg，H：11kg，O：1kg，S：2kg。

其反应过程需氧量：C+O2→CO2，86/12=；2H2+O2→2H2O，11/(2×2)=；S+O2→SO2，2/32=；O2，1/32=。

3-2 燃烧计算

VCO2
V =V0 +(α −1) Va0
2 2
N 79 Car 0 燃料）燃料）（Nm3/kg燃料） N = ar × 22.4 + α VO × （Nm3/kg燃料）燃料 V 燃料 = × 22.4 28 21 12
0 3 燃料）（燃料 O2 Nm /kg燃料）
VO2 = (α − 1) V
例1 已知发生炉煤气组成如下 COv% H2v% CH4v% C2H4v% CO2v% O2v% N2v% H2Ov% 29.0 15.0 3.0 0.6 7.5 0.2 42.0 2.7 空气过剩系数α为空气过剩系数为1.2 求该煤气完全燃烧所需空气量、生成烟气量、求该煤气完全燃烧所需空气量、生成烟气量、烟气组成以及标态烟气密度。标态烟气密度。
x/(21.39-1.88x)=0.05 x=0.98 烟气组成： CO2 烟气组成：CO 0.98 2.91 烟气量
N2 15.66
H2O 3.5
烟气组成：烟气组成：CO 烟气量干烟气% 干烟气湿烟气% 湿烟气 0.98 5.0 4.2
CO2 2.91 14.9 12.6
VSO2
S ar = × 22.4 （Nm3/kg燃料）燃料）燃料 32
VH 2O
M ar H =( + ) × 22.4 （Nm3/kg燃料）燃料）燃料 18 2
②α＜1时
导致烟气中CO生成的不足氧量为：（1-α）VO20（Nm3/kg）生成的不足氧量为：（）导致烟气中生成的不足氧量为：（） ∵ 2C+O2→2CO 烟气中的CO量为：VCO=2（1-α）VO20（Nm3/kg）量为： ∴ 烟气中的量为（））又烟气中的为：又烟气中的为：

水污染控制工程第五节活性污泥的工艺设计(BOD去除)

活性污泥
2. 剩余污泥计算：
剩余污泥P： P·θc=VX，根据计算曝气池容积公式，代入得
P = Y Q (S0 - Se )
或者微生1物增K长d 速率c 乘以V，剩余污泥：
P= V[Y·dS/dt –Kd·X]计算， P = Y·Q·(S0-Se)- Kd·V·Xv 可得到同样结果。
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.
V Q Y c (S0 - Se ) Xv (1 Kd c )
活性污泥
(3)麦金尼法: 通过将活性污泥系统中各物质的数量关系的确定, 并建立
dS K S X因为出水的BOD很低,与Ks比可忽略:
dt KS S
K SX
若Km=K·X/Ks, 则
KS
因为K m曝 S气池内浓度均匀,所以代谢速率是均匀的:
dS S0 Se , t S0 Se
dt
t
Km为代谢速率系数,
水Km温2S0℃,
取15/h
f= MLVSS/MLSS=Xv/X，X=Xv将S0、X和V/Q=t代入得：Ls= QS0 ＝ S0 ＝ (S0 - Se )
XV Xt Xt
= (S0 - Se )=f fK 2Se= f rmax S,e各参数可(实验)得到.
Xvt
Ks
活性污泥
=流入 - 排出
+ 合成 –内源代谢
活性污泥
根据 [Qw Xr (Q - Qw )Xe ] V[Y
以(S0-Se)/t=dS/dt代入,并除以VX得到：

燃料燃烧计算

燃料燃烧计算第三章燃料及燃烧过程3-2 燃料燃烧计算一、燃料燃烧计算的内容及目的（一）计算内容：①空气需要量②烟气生成量③烟气成分④燃烧温度（二）目的：通过对以上内容的计算，以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。

二、燃烧计算的基本概念（一）完全燃烧与不完全燃烧。

1、完全燃烧：燃料中可燃成分与完全化合，生成不可再燃烧的产物。

2、不完全燃烧：化学不完全燃烧：产物存在气态可燃物。

物理不完全燃烧：产物中存在固态可燃物。

（二）过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念а=V a /V 0a2、影响过剩空气系数的因素：1）燃料种类：气、液、固体燃料，а值不同；2）燃料加工状态：煤的细度、燃油的雾化粘度。

3）燃烧设备的构造及操作方法。

3、火焰的气氛：①氧化焰：а>1，燃烧产物中有过剩氧气。

方法：按燃烧反映方程式，算得氧气需要量及燃烧产量，然后相加，即可得空气需要量与烟气生成量。

1、理论空气量计算： 1）理论需氧量： V 0O2=12ar C +4ar H +32ar S －32ar O(Nm 3/kgr)2）理论空气量：V 0a =1004.22（12ar C +4ar H +32ar S －32ar O ）21100=0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr)2、实际空气量计算：V a =а×V o a3、理论烟气生成量的计算：V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2=1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28arN )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a4、实际烟气生成量的计算： 1）а>1时，V L = V 0L +(а-1)×V o a2）а<1时，在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。

水污染控制工程水处理计算公式大全

水污染控制工程水处理计算公式大全生物法处理基本公式一反应速度计算：公式：P z X y S •+•→ ⎪⎭⎫⎝⎛-=dt dS y dt dX dSdXy =式中：S ——底物；X ——合成细胞； P ——最终产物；y ——又称产率系数，mg （生物量）/mg （降解的底物）； S ——底物浓度，同ρS ；X ——合成细胞浓度或微生物浓度，同ρX ；反应级数：n kS dtdSv ==k S n v lg lg lg +=式中：k ——反应速度常数，随温度而异； n ——反应级数；零级反应：k v =，k dtdS=，kt S S -=0 一级反应：kS v =，kS dtdS=， t kS S 3.2lg lg 0-=零级反应：2kS v =，2kS dtdS=， kt S S +=011 式中：v ——反应速度； t ——反应时间；k ——反应速度常数，随温度而异；米氏方程（表示酶促反应速度与底物浓度的关系）：公式：SK Sv v m +=maxmaxmax 111v S v K v m +⋅= 式中：v ——酶反应速度，例如dtdXv X =； v max ——最大酶反应速度； ρs ——底物浓度； K m ——米氏常数；莫诺特方程（表示微生物比增长速度与底物浓度的关系）：公式：SK Ss +=maxμμqv v dS dX y S X μ===式中：μ——微生物比增长速度，Xv X=μ； μmax ——μ的最大值，即底物浓度很大，不影响微生物增长速度时的μ值； S ——底物浓度； K s ——饱和常数；生物处理基本公式二劳伦斯迈卡蒂公式（有机物比降解速度与底物浓度的关系）：公式：q Y ⋅=μ max max q Y ⋅=μS K S q q s +=max又有dtX dSv q S ⋅-==X①ρs ≯K S 时，max q q = 1max K X q X dtdS⋅=⋅=- ②K S ≯ρs 时，SK S q q max= 2max K S X K Sq X dt dS S⋅⋅=⋅=- 式中：q ——底物比降解速度； K1——反应常数； K2——反应常数；劳伦斯迈卡蒂第一方程：公式：由：SK Sq dt X dS q s +=⋅-=max 得到：SK S X q dt dS s +⋅=-max 劳伦斯迈卡蒂第二方程：公式：X K dt dS Y dt dX d ug⋅-⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛d ug K Xdt dS Y X dt dX -⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ d K q Y -⋅='μ cg V X V dt dX θμ1=⋅⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛='故得到：d cK q Y -⋅=θ1式中：gdt dX ⎪⎭⎫ ⎝⎛——微生物净增长速度； uS dt d ⎪⎭⎫ ⎝⎛ρ——底物利用（或降解）速度； Y ——产率系数，同y ；K d ——内源呼吸（或衰减）系数； ρX ——反应器中微生物浓度；也可简化为：公式：u obs g dt dS Y dt dX ⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛q Y obs ⋅='μ式中：Y obs ——实际工程中，产率系数Y 常以实际测得的观测产率系数Y obs 替代活性污泥法基本计算公式项目公式说明处理率()%100%10000⨯=⨯-=ere S S S S S η S 0——进水BOD 5浓度，mg/LS e ——出水BOD 5浓度，mg/LS r ——进出水BOD 5浓度差，mg/L 污泥负荷()V X S S Q V X S Q L e S ⋅-⋅=⋅⋅=00 ()VX S S Q V X S Q L V e V S ⋅-⋅=⋅⋅='00Q ——设计流量，m 3/dL S ——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLSS)•d] L S ′——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLVSS)•d]V ——曝气池容积，m 3X ——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/LX V ——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS)，mg/L容积负荷()'⋅=-⋅=⋅=S V e V L X VS S Q V S Q L 00L V ——容积负荷，g （BOD 5）/（m 3•d ）注：污泥负荷和容积负荷从定义来说用S 0正确，但规范中用去除量，考试中用去除量来计算污泥容积指数()610%⨯=XSV SVIX ——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L SV ——污泥沉降比，mL/L （如28%，即代0.28）混合液污泥浓度r SVI X r ⋅=610r X RRX +=1 SVI ——污泥容积指数，mL/g ，取值范围约100左右 r ——二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右污泥浓度()R SVI f r R X V +⋅⋅⋅⨯=1106()R SVI r R f X X V +⋅⋅⨯==1106X ——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/LX V ——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS)，mg/L R ——污泥回流比 f ——X V /X ，（MLVSS/MLSS ）挥发性污泥浓度/污泥浓度r ——二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右曝气池容积()se s L X S S Q L X S Q V ⋅-⋅=⋅⋅=00()'⋅-⋅='⋅⋅=sV e sV L X S S Q L X S Q V 00 ()Ve V L S S Q L S Q V -⋅=⋅=00 ()()C d V e C K X S S Q Y V θθ⋅+⋅-⋅⋅⋅=10()XX Q Q X Q V ew r w C ⋅-+⋅⋅=θθC ——污泥龄即污泥停留时间，dY ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1X ——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L X r ——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L X e ——二沉池出水污泥浓度，mg/L Q ——设计流量，m 3/dQ w ——每日排出污泥量，m 3/dX V ——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS)，mg/L L S ——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLSS)•d] L S ′——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLVSS)•d] L V ——容积负荷，g （BOD 5）/（m 3•d ）水力停留时间QV =θ()QR Vs ⋅+=1θθ——水力停留时间（名义），d θS ——水力停留时间（实际），d污泥龄XVX c ∆⋅=θ d cK Yq -=θ1θC ——污泥龄即污泥停留时间，dΔX ——每日排出污泥量即污泥产量，g/d Y ——污泥理论产率，kg(MLVSS)/kg(BOD 5) q ——有机物比降解速率，d -1，有些手册上q=L S ′（即kgBOD 5/kgMLVSS ·d ）稳态条件下的完全混合式曝气池e S K q ⋅=2 K 2——动力学参数（参见上面公式，Se 单位为mg/L ）K d ——污泥内源呼吸率，d -1污泥产量CXV X θ⋅=∆V d r V X V K S Q Y X ⋅⋅-⋅⋅=∆ΔX ——每日排出污泥量即污泥产量（MLSS ），gMLSS/dΔX V ——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量（MLVSS ），gMLVSS/dY obs ——实际工程中，产率系数Y 常以实际测得的观测产率系数Y obs 替代f ——X V /X ，挥发性污泥浓度/污泥浓度Cd rr obs K S Q Y S Q Y θ⋅+⋅⋅=⋅⋅=1Cd obs K YY θ⋅+=1f X X V∆=∆ rW X XQ ∆=()e w r w X Q Q X Q X ⋅-+⋅=∆'⋅=⋅=Sdd L K Y q K Y x d S K L Y y -'⋅=Q w ——每日排出污泥量，m 3/d ，即剩余污泥湿量 X r ——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L X e ——二沉池出水污泥浓度，mg/L Y ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1θC ——污泥龄即污泥停留时间，d x ——去除每kgBOD 5产泥量，（kgVSS/kgBOD 5·d ） y ——每kg 活性污泥日产泥量，（kgVSS/kgVSS ·d ）负荷法①设定污泥负荷L s ，取值SVI 、R 、r 、f②设定曝气池数量n 、池深H ③设定曝气池宽度B④取值a ′、b ′，及根据总系数K Z ⑤取值α、β、ρ、C st 、C s20、C ⑥设定E A⑦设定二沉池表面负荷q 此表参见三废手册例题P527→求得污泥浓度X/X V （注意统一用MLSS 或者MLVSS ）→求得曝气池体积→求得单座曝气池体积，及表面积→求得单座曝气池长度，并验算宽深比、长宽比 →曝气时间→求得需氧量，及最大时需氧量 →求得标态需氧量 →求得标态空气量 →求得二沉池表面积 →得出二沉池直径需氧量计算公式除碳需氧量V r VX b QS a O '+'=⨯21000()V e X COD COD b Q O ∆--⋅⋅=⨯42.1100002 V r X S Q O ∆-⋅=⨯42.147.110002b L a O S a '+'⋅'=∆O 2——需氧量，kg/da ′——氧化每kgBOD 5所需氧量，取值：生活污水0.42~0.53，有机工业废水0.35~0.75b ′——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0.06~0.341.47——碳的氧当量，当含碳物质以BOD 5计时，取1.47，符号为aS r ——进出水BOD 5浓度差，mg/L''+'=∆Sb L b a O ΔX v ——每日排出挥发性活性污泥量（微生物），g （MLVSS ）/d1.42（c ）——细胞的氧当量，（gO 2/gMLVSS ），取1.42，符号为cΔO a ——每kg 污泥日需氧量，kgO 2/kgMLVSS ·d ΔO b ——去除每kgBOD 5需氧量，kgO 2/kgBOD 5·d L S ′——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLVSS)•d]除碳和硝化反硝化需氧量()[]100012.057.442.147.12V ke k V r X N N Q X S Q O ∆--⋅+∆-⋅=()[]100012.057.442.147.12V ke k V r X N N Q X S Q O ∆--⋅+∆-⋅=()[]100012.086.2V oe ke t X N N N Q ∆---⋅- 4.57——氧化每g 氨氮所需氧量，（gO 2/gN ），取4.57，符号b2.86——反硝化系数N k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮（TKN ），mg/L N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/L 0.12ΔX v ——排出生物处理系统的微生物含氮量，g/d供氧量计算公式曝气池供氧量计算供氧量时单位折算成kg/h ，注意除24 O 2——计算需氧量，kgO 2/h O S ——标态需氧量，kgO 2/h基本原理()C C K dtdCS La -⋅= dC/dt ——单位体积清水中氧的转移速率，kgO 2/m 3•hK La ——清水中氧的总转移系数，1/h C S ——清水中饱和氧浓度（对应某一温度），kgO 2/m 3 C ——清水中氧的实际浓度，kgO 2/m 3()C C V K OTR S La -⋅⋅=OTR ——体积为V 的液体中氧的转移速率，kgO 2/h V ——曝气系统液体体积，m 3温度因素()()()2020-⋅=T La T La K K θT ——设计的工艺温度，20为标准状态的温度，℃ K La （T ）——温度为T ℃时氧的总转移系数，1/h K La （20）——温度为20℃时氧的总转移系数，1/h θ——温度系数，取值范围1.008~1.047，一般取值为1.024污水因素La LaK K '=α α——氧转移折算系数，其值小于1取值范围0.2~1.0 K La ——清水中氧的总转移系数，1/h K La ′——污水中氧的总转移系数，1/h其他组分对饱和溶解度的影SS C C '=β β——氧溶解度折算系数，其值小于1取值范围0.8~1.0C S ——清水中氧的溶解度，kgO 2/m 3响C S ′——污水中氧的溶解度，kgO 2/m 3 压力的影响 SP P =ρ ρ——压力修正系数P S ——标准大气压，1.013×105Pa P ——当地大气压，Pa标态需氧量()()V C K R O S La S ⋅⋅==20200()()()()V C C K R O T S T La ⋅-⋅⋅==-βρθα20202()()()()FC C C O O T T S S S ⋅⋅-⋅⋅=-20202θβρα鼓风曝气和表面曝气不同，应按给排水手册计算O S /R 0——标态下转移到曝气池中的总氧量，kgO 2/h O 2/R ——实际状态下转移到曝气池中的总氧量，kgO 2/hF ——安全系数，不要求时取1 θ——温度系数，取值范围1.008~1.047，一般取值为1.024C ——T ℃时工艺系统中污水的溶解氧浓度，mg/L ，多数情况为2C S （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P501C S （20）——20℃时清水中氧的溶解度，9.17mg/L 空气量ASA S S E O E O G ⨯=⨯⨯=28.033.121.0G S ——供气量，m 3/h ，注意单位换算 O S ——供气量，kg/h ，注意单位换算 0.21——氧在空气中的百分数 1.33——20℃时氧的密度，kg/m 3 E A ——曝气器的氧利用率二沉池计算公式表面负荷法vQ q Q A 6.32424maxmax ⨯=⨯=t q AtQ H ⋅=⋅=max Q K K Q K Q d h z ⋅⋅=⋅=maxA ——二沉池面积，m 2Q max ——废水最大时流量，m 3/d q ——水力表面负荷，m 3/（m 2·h ） H ——澄清区水深，/mt ——二沉池水力停留时间，一般为1.5~2.5h Q ——设计流量，m 3/d K z ——总变化系数 K h ——时变化系数 K d ——日变化系数固体通量法 tG XQ A ⨯⋅=1000maxX ——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L G t ——固体表面负荷值，kg/m 2·d Q max ——废水最大时流量，m 3/d回流污泥浓度V r X fR RX R R X ⋅+=+=11 r SVIX r ⋅=-610()610%⨯=XSV SVI SVI ——污泥容积指数，mL/g ，取值范围约100左右X r ——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L X ——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/L f ——X V /X ，挥发性污泥浓度/污泥浓度X V ——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS)，mg/L SV ——污泥沉降比，mL/L （如28%，即代0.28） r ——二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右污泥斗容积计算()()()()RRQRXXXQRVrS2124142414+⨯⋅⋅+⨯=+⨯⋅⋅+⨯=此公式规定泥斗的储泥时间为2hX r——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/LX——曝气池污泥浓度(MLSS)，mg/LR——污泥回流比Q——设计流量，m3/d污泥回流量RQQr⋅=Q——设计流量，m3/dQ r——回流污泥流量，m3/dR——污泥回流比，此时按最大回流比100%算污泥产量及剩余污泥排放量曝气池容积、污泥产量及泥龄的计算见前面曝气池部分污泥由曝气池排放时CVWθ=当污泥从二沉池排放时()CRRVWθ⋅+⋅=1W——剩余污泥排放量，m3/dR——污泥回流比θC——污泥龄即污泥停留时间，dV——曝气池容积，m3SBR计算公式曝气时间内BOD负荷法nttF=XLSmtSR⋅⋅⋅=024XLVtStQXLVtStQVSRFVSRF⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅'⋅⋅⋅⋅⋅=02424nXLVttSQVSR⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=024一个周期所需时间：bdSRttttt+++=——有疑问周期数：tN24=反应池容积另一公式：mnNQV⋅⋅⨯=24Q——设计的流量，m3/hV——SBR池总容积，m3S0——进水有机物浓度，mg/Ln——每个系列反应池个数L S——污泥负荷，kg（BOD5）/[kg(MLSS)•d]X——污泥浓度(MLSS)，mg/Lm——充水比（一次进入反应槽内的污水量与充水结束时混合液容积的比值，同排出比）t——一个运行周期所需要的时间，ht F——一个周期的进水时间，ht R——一个周期的反应时间，ht S——一个周期的沉淀时间，ht d——一个周期的排水时间，ht b——一个周期的闲置时间，hN——周期数氧化沟活性污泥法计算公式硝化菌生长速率()()[]pH DO K DO N N e O T ke keT n --⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅⨯=--2.7833.011047.02158.1051.015098.0μ 泥龄算法一nCm μθ1=Cm C SF θθ⋅=μn ——硝化菌的生长率，d -1N ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L T ——计算温度，℃DO ——溶解氧的浓度，mg/L ，一般按2mg/L 计 K O2——氧的半速常数，mg/L ，0.45~2.0mg/L,15℃时为2θCm ——最小污泥龄，dSF ——安全系数，通常取2.0~3.0θC ——污泥龄，d ，此值也可按经验取值 S r ——进出水BOD 5浓度差，mg/LY ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1f b ——可生物降解VSS 占VSS 的比例（与f 不同）泥龄算法二bd r V C f K S Y X ⋅=⋅=77.0θ存疑问 θC ——污泥龄，d ，此值也可按经验取值 S r ——进出水BOD 5浓度差，mg/LY ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1f b ——可生物降解VSS 占VSS 的比例（与f 不同）好氧区容积()()C d V e C K X S S Q Y V θθ⋅+⋅-⋅⋅⋅=101 ()'⋅-⋅=SV e L X S S Q V 01V 1——好氧区有效容积，m 3 Q ——废水流量，m 3/dX V ——挥发性污泥浓度(MLVSS)，mg/L Y ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1 S 0——进水BOD 5浓度，mg/L S e ——出水BOD 5浓度，mg/LL S ′——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLVSS)•d] 注意此处为MLVSS ，如为MLSS 需对应X 反硝化速率()()O D r r T DN DN '-⨯⨯='-109.120T ——计算温度，℃r DN ′——实际的反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d r DN ——反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d ，温度15~27℃时城市污水取值0.03~0.11，20℃可取0.07DO ′——反硝化时的溶解氧浓度，可取0.2mg/L 生物污泥产量Cd r V K YS Q X θ⋅+⋅⋅=∆1算法参见活性污泥法ΔX V ——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量（MLVSS ），gMLVSS/dS r ——进出水BOD 5浓度差，mg/L Q ——废水流量，m 3/dK d ——污泥内源呼吸率，d -1Y ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) 除氮量核算()V oe ke k NO X N N N Q ∆---⋅=∆12.030.12ΔX V ——生物合成所需的氮，gMLVSS/d N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L ΔNO3——所需去除氮量，g/d 缺氧区容积（脱氮） V DN NO X r V ⋅'∆=32 V 2——缺氧区有效容积，m 3X V ——挥发性污泥浓度(MLVSS)，mg/Lr DN ′——实际的反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d ΔNO3——所需去除氮量，g/d 厌氧区容积（除磷） 2413θ⋅=Q V V 3——厌氧区有效容积，m 3 θ1——厌氧区水力停留时间，h ，一般根据试验确定，可取2h氧化沟总容积 321V V V V ++=V ——氧化沟总容积，m 3 水力停留时间 QVHRT ⨯=24HRT ——水力停留时间，h碱度的校核剩余碱度=进水碱度+3.57×反硝化NO 3-N 的量+0.1×去除BOD 5的量-7.14×氧化沟氧化总氮的量其中：反硝化NO3-N 的量：QX N N N Voe ke k ∆---12.0 去除BOD 的量：e S S -0 氧化总氮的量：QX N N Vke k ∆--12.0 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+⋅⨯=∆C d r V K YS Q X θ112.012.0 剩余碱度——通常系统中应保证有大于100mg/L 的剩余碱度（即保持pH ≧7.2），以保证反硝化所需环境，所有碱度均以CaCO 3计3.57——反硝化NO 3-N 产生的碱度 0.1——去除BOD 5产生的碱度 7.14——氧化NH 4-N 消耗的碱度0.12ΔX V ——生物合成所需的氮，gMLVSS/d Q ——流量，m 3/dS r ——去除BOD 5的量，mg/L N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L ΔNO3——所需去除氮量，g/d回流污泥量计算r SVIX r ⋅=-610参见活性污泥法计算 ()()X Q Q Q X Q TSS r r r ⋅+=⋅+⋅r ——二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右 SVI ——污泥容积指数，mL/g ，取值范围约100左右X r ——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L Q r ——回流污泥量，m 3/d X ——污泥浓度(MLSS)，mg/L R ——污泥回流比，%Q Q R r =()Q X Q X K f YS Q W e C d r ⋅-⋅+⋅+⋅⋅⋅=11θW ——总的剩余污泥量，g/dX 1——污泥中的惰性物质，mg/L ，为进水总悬浮物浓度（mg/L ）与挥发性悬浮物浓度之差 X e ——随出水流出的污泥量，mg/L污水脱氮除磷计算公式硝化菌生长速率()()[]pH DO K DO N N e O T ke keT n --⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅⨯=--2.7833.011047.02158.1051.015098.0μ 一、好氧区计算泥龄算法一nCm μθ1= Cm C SF θθ⋅=μn ——硝化菌的生长率，d -1N ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L T ——计算温度，℃DO ——溶解氧的浓度，mg/L ，一般按2mg/L 计 K O2——氧的半速常数，mg/L ，0.45~2.0mg/L,15℃时为2θCm ——最小污泥龄，dSF ——安全系数，通常取2.0~3.0θC ——污泥龄，d ，此值也可按经验取值 S r ——进出水BOD 5浓度差，mg/LY ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1f b ——可生物降解VSS 占VSS 的比例（与f 不同）泥龄算法二 VVC X X V X X V ∆⋅=∆⋅=θ 计算参见活性污泥法公式此处ΔX V =0.5~0.7×Q ×S r ，即1kgBOD 产生0.5~0.7kgVSS负荷法V S X V S Q L ⋅⋅='10XV S Q L S ⋅⋅=10S0适当的情况下可以用SrV 1——好氧区有效容积，m 3 Q ——废水设计流量，m 3/dL S ′——有机负荷，kgCOD/（kgMLVSS ·d ） L S ——有机负荷，kgCOD/（kgMLSS ·d ） X ——污泥浓度(MLSS)，mg/L X V ——污泥浓度(MLVSS)，mg/LS 0——进水有机物浓度COD （或者BOD ），mg/L 好氧区容积()()C d V e C K X S S Q Y V θθ⋅+⋅-⋅⋅⋅=101 ()()X L S S Q L X S S Q V S e SV e ⨯-⋅='⋅-⋅=001 V 1——好氧区有效容积，m 3 Q ——废水流量，m 3/dX V ——挥发性污泥浓度(MLVSS)，mg/L Y ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) K d ——污泥内源呼吸率，d -1 S 0——进水BOD 5浓度，mg/L S e ——出水BOD 5浓度，mg/LL S ′——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLVSS)•d]VVC X X V ∆⋅=θ1注意此处为MLVSS ，如为MLSS 需对应X二缺氧区计算甲醇投加量计算01087.053.147.2D N N C m +⨯+⨯=注意：此公式未考虑氨氮的变化N 0——起始硝酸盐浓度，mg/L N 1——起始亚硝酸盐浓度，mg/L D 0——起始溶解氧DO 浓度，mg/L C m ——所需甲醇浓度，mg/L 反硝化速率()()O D r r T DN DN '-⨯⨯='-109.120T ——计算温度，℃r DN ′——实际的反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d r DN ——反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d ，温度15~27℃时城市污水取值0.03~0.11，20℃可取0.07DO ′——反硝化时的溶解氧浓度，可取0.2mg/L 生物污泥产量Cd r V K YS Q X θ⋅+⋅⋅=∆1算法参见活性污泥法ΔX V ——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量（MLVSS ），gMLVSS/dS r ——进出水BOD 5浓度差，mg/L Q ——废水流量，m 3/dK d ——污泥内源呼吸率，d -1Y ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) 除氮量核算()V oe ke k NO X N N N Q ∆---⋅=∆12.030.12ΔX V ——生物合成所需的氮，gMLVSS/d N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L ΔNO3——所需去除氮量，g/d 缺氧区容积（脱氮） VDN NO X r V ⋅'∆=32 V 2——缺氧区有效容积，m 3X V ——挥发性污泥浓度(MLVSS)，mg/Lr DN ′——实际的反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d ΔNO3——所需去除氮量，g/d 三厌氧区计算厌氧区容积（除磷） 2413θ⋅=Q V V 3——厌氧区有效容积，m 3 θ1——厌氧区水力停留时间，h ，一般根据试验确定，可取2h氧化沟总容积 321V V V V ++=V ——总容积，m 3 水力停留时间 QVHRT ⨯=24HRT ——水力停留时间，h碱度的校核剩余碱度=进水碱度+3.57×反硝化NO 3-N 的量+0.1×去除BOD 5的量-7.14×氧化沟氧化总氮的量其中：剩余碱度——通常系统中应保证有大于100mg/L 的剩余碱度（即保持pH ≧7.2），以保证反硝化所需环境，所有碱度均以CaCO 3计3.57——反硝化NO 3-N 产生的碱度反硝化NO3-N 的量：QX N N N Voe ke k ∆---12.0 去除BOD 的量：e S S -0 氧化总氮的量：QX N N Vke k ∆--12.0 0.1——去除BOD 5产生的碱度 7.14——氧化NH 4-N 消耗的碱度0.12ΔX V ——生物合成所需的氮，gMLVSS/d N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L ΔNO3——所需去除氮量，g/d回流污泥量计算r SVIX r ⋅=-610 参见活性污泥法计算()()X Q Q Q X Q TSS r r r ⋅+=⋅+⋅QQ R r=()Q X Q X K f YS Q W e C d r ⋅-⋅+⋅+⋅⋅⋅=11θr ——二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右 SVI ——污泥容积指数，mL/g ，取值范围约100左右X r ——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L Q r ——回流污泥量，m 3/d X ——污泥浓度(MLSS)，mg/L R ——污泥回流比，%W ——总的剩余污泥量，g/dX 1——污泥中的惰性物质，mg/L ，为进水总悬浮物浓度（mg/L ）与挥发性悬浮物浓度之差 X e ——随出水流出的污泥量，mg/L 混合液回流计算10--='oekek N N N RN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L R ′——混合液回流比，%A/O 法脱氮计算公式-负荷法生化反应池总容积 XL S Q L X S Q V S SV ⨯⋅='⋅⋅=00 S0适当的情况下可以用SrV ——生化池总有效容积，m 3Q ——废水流量，m 3/dX V ——挥发性污泥浓度(MLVSS)，mg/L S 0——进水BOD 5浓度，mg/L S e ——出水BOD 5浓度，mg/LL S ′——污泥负荷，kg （BOD 5）/[kg(MLVSS)•d] 注意此处为MLVSS ，如为MLSS 需对应X 生化反应池容积比 21V V V += 4~221=V V V 1——好氧区有效容积，m 3 V 2——好氧区有效容积，m 3 水力停留时间甲醇投加量计算01087.053.147.2D N N C m +⨯+⨯=注意：此公式未考虑氨氮的变化N 0——起始硝酸盐浓度，mg/L N 1——起始亚硝酸盐浓度，mg/L D 0——起始溶解氧DO 浓度，mg/L C m ——所需甲醇浓度，mg/L反硝化速率()()O D r r T DN DN '-⨯⨯='-109.120T ——计算温度，℃r DN ′——实际的反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d r DN ——反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d ，温度15~27℃时城市污水取值0.03~0.11，20℃可取0.07DO ′——反硝化时的溶解氧浓度，可取0.2mg/L 生物污泥产量Cd r V K YS Q X θ⋅+⋅⋅=∆1算法参见活性污泥法ΔX V ——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量（MLVSS ），gMLVSS/dS r ——进出水BOD 5浓度差，mg/L Q ——废水流量，m 3/dK d ——污泥内源呼吸率，d -1Y ——污泥理论产率，kg(VSS)/kg(BOD 5) 除氮量核算()V oe ke k NO X N N N Q ∆---⋅=∆12.030.12ΔX V ——生物合成所需的氮，gMLVSS/d N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L ΔNO3——所需去除氮量，g/d 缺氧区容积（脱氮） VDN NO X r V ⋅'∆=32 V 2——缺氧区有效容积，m 3X V ——挥发性污泥浓度(MLVSS)，mg/Lr DN ′——实际的反硝化速率，gNO 3-N/gVSS ·d ΔNO3——所需去除氮量，g/d 三厌氧区计算厌氧区容积（除磷） 2413θ⋅=Q V V 3——厌氧区有效容积，m 3 θ1——厌氧区水力停留时间，h ，一般根据试验确定，可取2h氧化沟总容积 321V V V V ++=V ——总容积，m 3 水力停留时间 QVHRT ⨯=24HRT ——水力停留时间，h碱度的校核剩余碱度=进水碱度+3.57×反硝化NO 3-N 的量+0.1×去除BOD 5的量-7.14×氧化沟氧化总氮的量其中：反硝化NO3-N 的量：QX N N N Voe ke k ∆---12.0 去除BOD 的量：e S S -0剩余碱度——通常系统中应保证有大于100mg/L 的剩余碱度（即保持pH ≧7.2），以保证反硝化所需环境，所有碱度均以CaCO 3计3.57——反硝化NO 3-N 产生的碱度 0.1——去除BOD 5产生的碱度 7.14——氧化NH 4-N 消耗的碱度0.12ΔX V ——生物合成所需的氮，gMLVSS/d N t ——进水总氮，mg/LN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L氧化总氮的量：QX N N Vke k ∆--12.0ΔNO3——所需去除氮量，g/d回流污泥量计算r SVIX r ⋅=-610参见活性污泥法计算 ()()X Q Q Q X Q TSS r r r ⋅+=⋅+⋅QQ R r=()Q X Q X K f YS Q W e C d r ⋅-⋅+⋅+⋅⋅⋅=11θr ——二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右 SVI ——污泥容积指数，mL/g ，取值范围约100左右X r ——剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L Q r ——回流污泥量，m 3/d X ——污泥浓度(MLSS)，mg/L R ——污泥回流比，%W ——总的剩余污泥量，g/dX 1——污泥中的惰性物质，mg/L ，为进水总悬浮物浓度（mg/L ）与挥发性悬浮物浓度之差 X e ——随出水流出的污泥量，mg/L 混合液回流计算10--='oekek N N N RN oe ——出水总硝态氮，mg/LN k ——进水总凯氏氮（TKN 凯氏氮=有机氮+氨氮），mg/LN ke ——出水总凯氏氮或氨氮（TKN ），mg/L R ′——混合液回流比，%厌氧计算公式负荷法VS Q L V ⨯⋅=10000V S X V S Q L ⋅⋅='0XV S Q L S ⋅⋅=0XL S Q X L S Q L S Q V S VS V ⨯⋅=⨯'⋅=⨯⋅=001000 QV HRT ⨯==24θ H A V ⋅=24D A ⋅=πθθH A V A Q v =⋅=⨯=241V ——反应器有效容积，m 3 Q ——废水设计流量，m 3/dL V ——容积负荷，kgCOD/（m 3·d ）L S ′——有机负荷，kgCOD/（kgMLVSS ·d ） L S ——有机负荷，kgCOD/（kgMLSS ·d ） X ——污泥浓度(MLSS)，mg/L X V ——污泥浓度(MLVSS)，mg/LS 0——进水有机物浓度COD （或者BOD ），mg/L θ即HRT ——水力停留时间，h H ——反应器高度，m A ——反应器截面积，m 2 D ——反应器直径，mv 1——反应器内液体上升流速，m/h注：污泥负荷和容积负荷从定义来说用S 0正确，但规范中用去除量，考试中用去除量来计算投配率法 100⨯=PVV nV n ——每日需要处理的污泥或废液体积，m 3/d P ——设计投配率，%/d ，通常采用5~12%/d 动力学公式法适用于厌氧生物滤池t ——水力停留时间，d K ——反应动力学常数，d -1S 0——进水有机物浓度COD ，mg/L⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=e S S K t 0ln 1Q t V ⋅=S e ——进水有机物浓度COD ，mg/LQ ——废水设计流量，m 3/d污泥处理计算公式含水率12122121100100C C P P W W V V =--== P 1、V 1、W 1、C 1——含水率为P 1的污泥体积、重量、固体物浓度P 2、V 2、W 2、C 2——含水率为P 2的污泥体积、重量、固体物浓度适用于含水率大于65%的污泥可消化程度 %10012112⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅-=S V S V d P P P P RR d ——可消化程度P S1、P S2——生污泥及消化污泥无机物含量，% P V1、P V2——生污泥及消化污泥有机物含量，% 湿、干污泥比重P P S S-+⋅=100100γγγVS P ⨯+=5.1100250γγ——湿污泥比重，g/L P ——湿污泥含水率，% γS ——干污泥比重，g/LP V ——干固体物质中，有机物所占百分比，%初沉污泥产量可根据人口数，或者悬浮固体去除率计算二沉污泥产量V d r V X V K S Q Y X ⋅⋅-⋅⋅=∆Cd rr obs K S Q Y S Q Y θ⋅+⋅⋅=⋅⋅=1见活性污泥法计算公式污泥重力浓缩计算MWM C Q A =⋅= ()1000100100⨯-⨯=⋅=P Q C Q Wn A A =1()21100100P P Q Q --⋅='24/Q HA t ⋅=A ——浓缩池总面积，m 2 Q ——污泥体积流量，m 3/dM ——浓缩池污泥固体通量，kg/m 2·d W ——污泥质量流量，kg/d C ——污泥固体浓度，g/L A 1——单个浓缩池总面积，m 2 n ——浓缩池数量，个Q ′——浓缩后污泥体积流量，m 3/d P 、P 1、P 2——均为含水率，% t ——停留时间，hH ——有效水深，常数可取4m ，m1000——P 含水率时的污泥密度，1000kg/m 3 气浮浓缩计算污泥厌氧消化计算100⨯=PVV n 投配率法'=⋅=SSC L W Q V θ泥龄及负荷法 ()100100bS f P Q W ⋅⋅-⨯=γ此处γ为干泥密度，kg/m3，fb 为VSS 所占比例，用前面VSS 比例和含水率求Ws V n ——每日需要处理的污泥或废液体积，m 3/d P ——设计投配率，%/d ，通常采用5~12%/d V ——消化池有效容积，m 3W S ——挥发性干固体重量，kgVSS/d L S ′——挥发性固体负荷，kgVSS/m 3·d Q ——污泥体积流量，m 3/dθC ——污泥龄即污泥停留时间，d沼气产量 0.35m3（标准）/kgCOD城市污水中COD/有机物=1.6~1.8两级厌氧消化 '=S S L WV 总 321总V V ⨯= 312总V V ⨯=V1和V2为2:1的时候板框污泥脱水计算vQ P A ⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=2410011000 A ——板框压滤机过滤面积，m 2P ——压滤污泥含水率，% Q ——污泥体积流量，m 3/d v ——过滤速度，kg/m 2·h 带机污泥脱水计算Tv Q P B 110011000⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=B ——带机滤带宽度，m P ——湿污泥含水率，% Q ——污泥体积流量，m 3/d v ——污泥脱水负荷，kg/m ·h T ——每天工作时间，h/d气浮计算公式名称公式说明0.1Mpa 下所需释放的空气量()10001PS Q P f C A ⋅-⋅⋅⋅=γ （kg/d ）C S 单位为mg/L 时，不需要空气密度γ——空气密度，g/L ，20℃时为1.164 C S ——20℃时空气溶解度，18.7ml/Lf ——实际空气溶解度与理论空气溶解度之比，一般为0.5~0.8，多取0.5P ——溶气压力（绝对大气压，0.1Mpa ），如0.5Mpa 时P=0.5/0.1=5气浮的污泥干重a S Q S ⋅= （kg/d ）S a ——污泥浓度，kg/m 3 加压溶气水量Q R Q P ⋅= （m 3/d ）()11000-⋅⋅⋅⨯⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅=P f C S A S Q Q S a P γ （m 3/d ） Q ——气浮池设计水量，m3/d R ——溶气压力下的回流比，%SA——气固比，一般在0.01~0.04之间，常取0.03 标态空气供应量ηγ⋅'='A A （m 3/d ）A ——所需空气量，kg/dγ′——0℃时，0.1Mpa 下空气密度，kg/m3，取值1.252η——溶气效率，可采用0.5接触室平面面积 1186400v Q Q A P⨯+=（m 2）v 1——接触室水流平均上升速度，m/s气浮池容积()t Q Q V P ⋅+=分离室平面面积 2286400v Q Q A P⨯+= （m 2）v 2——分离室水流平均下降速度，m/s气浮浓缩池表面积MSF =（m 2） M ——气浮浓缩池固体负荷，kg/m 2·d。

曝气池需氧量与供气量的计算

曝气池需氧量与供气量的计算
按照曝气的方式不同，曝气池的分类也各不相同，一般情况下，我们可以分为推流式曝气池和完全混合型曝气池两种，各种不同的曝气方式设计的参数也是不相同的，这主要是根据实际条件来进行相应的调整。

曝气设备的选择则是经济效益和运行成本控制的关键。

1、需氧量
活性污泥的正常运行，除需要有性能良好的活性污泥以外，还需要进行充足的氧气供应，活性污泥法处理系统的日平均需氧量（O2）可按公式1/θC=YNs-Kd计算，去除1kgBOD5的需氧量（ΔO2）根据下式计算，也可根据经验数据选用。

ΔO2=/Ns
废水a’、b’的值和部分工业废水的a’、b’值可以从表1、表2选取。

2、供气量
在需氧量确定以后，取一定的安全系数，得到实际需氧量（Ra），并转化为标准状态需氧量（Ro）。

公式如下：
Ro=RaCs/[α(βρCS(T)-CT)×1.024(T-20)]
式中：
CS——在1.03×105Pa条件下氧的饱和浓度，mg/LX——混合液挥发性悬浮固体，（MLVSS）浓度mg/L
在实际工程中，所需要的空气量比标准条件下所需要的空气量要多33%～61%，具体在。

需氧量和空气量的计算

1曝气量计算.有关参数：Q ：设计处理水量（150m 3/h ）；0S ：设计进水BOD （1.035Kg/ m 3）；e S ：设计出水BOD （0.030Kg/ m 3）；BOD K ：氧化每5kgBOD 需氧kg 数（52kgBOD kgO ），通常取1.0～1.2；E A ：氧转移效率0R ：需氧量（h kgO 2）；R ：需气量（m 3/h ）；由于进入接触氧化池中的CODcr 较高，达到2470mg/L ，BOD 5/ CODcr=1035/2470=0.42；可生化性较好，在生化过程中大部分CODcr 也会在接触氧化池中去除，所以校核需气量时必须考虑这部分CODcr 的去除，计算方法同上，R`=1.2(2.47-1.035-0.03-0.12)×150/(0.3×16％)＝4818.75 m 3/h＝80.31 m 3/min鼓风机选型根据5.11、5.29、5.33.3中的需气量计算，总需气量为：Q 总＝Q 气（均质池1、2）＋Q 气（接触氧化池）＝8.33＋21＋62.81＋80.31＝172.45m 3/min鼓风机选型如下：数量：四台（三用一备）型号：3L63WC风量：Q=65.3m 3/min风压：P ＝58.8kpa功率：N=90KW一．设计规模与工艺：1．设计水量：40000t/d;2．设计工艺：采用CASS 工艺（循环式活性污泥法），即连续进水，间歇出水，循环曝气，在生物除炭的过程中，同时实现消化、反消化的功能，并同时具有良好的沉淀性能，工艺流程简单。

二．水质要求：1．进水水质：水质指标 BOD 5COD SS TN NH 4-N TP PH mg/L 180 400 200 40 30 4 6~92．出水水质：水质指标 BOD 5COD SS TN NH 4-N TP PH mg/L 20 60 20 20 8 1 6~9三．所需的需氧量与通气量：1．需氧量：由进水水质、和CASS 的参数可得，间歇曝气时的每小时的标准需氧量为1378.16kgO 2/h 。

需氧量和空气量的计算

燃气燃烧时耗氧量计算

燃料燃烧空气量烟气量计算

活性污泥法例题

燃料燃烧计算

需氧量计算

水处理计算公式

大气污染控制工程第三版课后习题答案第2章燃烧与大气污染

计算书2—需氧量计算

公式 鼓风曝气系统空气量计算

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3-2 燃烧计算

水污染控制工程第五节活性污泥的工艺设计(BOD去除)

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