AO实用工艺设计计算参考

A1/O生物脱氮工艺

一、设计资料

设计处理能力为日处理废水量为30000m3

废水水质如下：

PH值7.0~7.5 水温14~25℃BOD5=160mg/L VSS=126mg/L(VSS/TSS=0.7) TN=40mg/L NH3-N=30mg/L

根据要求：出水水质如下：

BOD5=20mg/L TSS=20mg/L TN 15mg/L NH3-N 8mg/L

根据环保部门要求，废水处理站投产运行后排废水应达到国家标准《污水综合排放标准》GB8978-1996中规定的“二级现有”标准，即COD 120mg/l BOD 30 mg/l NH -N<20 mg/l PH=6-9 SS<30 mg/l

二、污水处理工艺方案的确定

城市污水用沉淀法处理一般只能去除约25~30℅的BOD5，污水中的胶体和溶解性有机物不能利用沉淀方法去除，化学方法由于药剂费用很高而且化学混凝去除溶解性有机物的效果不好而不宜采用。采用生物处理法是去除废水中有机物的最经济最有效的选择。

废水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等四种形态存在。生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。其中有机氮占生活污水含氮量的40%~60%，氨氮占50%~60%，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0%~5%。废水生物脱氮的基本原理是在传统二级生物处理中，将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮

转化为氮气，而达到从废水中脱氮的目的。

废水的生物脱氮处理过程，实际上是将氮在自然界中循环的基本原理应用与废水生物处理，并借助于不同微生物的共同协调作用以及合理的认为运用控制，并将生物去碳过程中转化而产生及原废水中存在的氨氮转化为氮气而从废水中脱除的过程。在废水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧（oxic）条件下，通过好氧硝化的作用，将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮；然后在缺氧（Anoxic）条件下，利用反硝化菌（脱氮菌）将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气（N2）而从废水中逸出。因而，废水的生物脱氮通常包括氨氮的硝化和亚硝酸盐氮及硝酸盐氮的反硝化两个阶段，只有当废水中的氨以亚硝酸盐氮和硝酸盐的形态存在时，仅需反硝化（脱氮）一个阶段.

◆与传统的生物脱氮工艺相比，A/O脱氮工艺则有流程简短、工程造价低的优点。

该工艺与传统生物脱氮工艺相比的主要特点如下：

①流程简单，构筑物少，大大节省了基建费用；

②在原污水C/N较高（大于4）时，不需外加碳源，以原污水中的有机物为碳源，保证了充分的反硝化，降低了运行费用；

③好养池设在缺养之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高出水水质；

④缺养池在好养池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好养池的有机负荷，另一方面，也可以起到生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生的碱度也可以补偿部分

硝化过程对碱度的消耗；

⑤该工艺在低污泥负荷、长泥龄条件下运行，因此系统剩余污泥量少，有一定稳定性；

⑥便于在常规活性污泥法基础上改造A1/O脱氮工艺；

⑦混合液回流比的大小，直接影响系统的脱氮率，一般混合液回流比取200％~500％，太高则动力消耗太大。因此A1/O工艺脱氮率一般为70％~80％，难于进一步提高。

三、污水处理工艺设计计算

(一)、污水处理系统

1、格栅

设计流量：平均日流量Qd=3000m3/d=0.35m3/s

则K2=1.42

最大日流量Qmax=K2Qd=0.50m3/s

设计参数：格栅倾角=60 栅条间隙b=0.021m 栅条水深h=0.4m 过栅流速v=0.9m/s

（1）栅槽宽度

①栅条的间隙数n 格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。

则n= = =31个

②栅槽宽度B

栅槽宽度一般比格栅宽0.2~0.3m,取0.2m

设栅条宽度S=10mm(0.01m)

则栅槽宽度B=S（n-1）+bn+0.2=0.01 (31-1)+0.021 31+0.2=1.15m

(2)通过格栅的水头损失h1

①进水渠道渐宽部分的L1。设进水渠宽B1=0.85m其渐宽部分展开角1=20

进水渠道内的流速为0.77m/s

L1= = =0.41m

②栅槽与出水渠道连接出的渐窄部分长宽L2，m

L2= = =0.21m

③通过格栅的水头损失h1,m

h1=h0k(k一般采用3)

h0= sin , =

h1= sin k=2.42 sin60 3=0.097m (设=2.42)

（3）栅后槽总高度H，m

设栅前渠道超高h2=0.3m

H1= h+h1+h2=0.4+0.097+0.3=0.797≈0.8m

（4）栅槽总长度L1，m

L=L1+L2+1.0+0.5+ =0.41+0.21.1.0+0.5+ =2.52m （式中H1=h+h2）(5)每日栅渣量W，m/3d

w= 式中，w1为栅渣量m3/10 m 污水，格栅间隙为16~25mm时w1=0.10~0.05m /10 m3 污水；格栅间隙为30~50mm时,

w1=0.03~0.1m3/103m3污水

本工程格栅间隙为21mm,取W1=0.07m3/10m3污水

W= =2.18（m3/d）0.2（m3/d）

采用机械清渣

2、提升泵站

采用A1/O生物脱氮工艺方案，污水处理系统简单，污水只考虑一次提升。污水经提升后入平流式沉砂池，然后自流通过缺养池、好养池、二沉池等。

设计流量Qmax=1800m3/h,采用3台螺旋泵，单台提升流量为900m3/h。其中两台正常工作，一台备用。

3．平流式沉池砂

(1) 沉沙池长度L，m

L=vt (取v=0.25m/s,t=30s)

则L=0.25 30=7.5m

(2) 水流端面面积A，m2

A= = =2m2

(3) 池总宽度B，m

B=nb (取n=2, b=0.6m)

则B=2 0.6=1.2m

(4) 有效水深h2, m

h2= = =1.7m

(5) 沉砂池容积v, m3