活性污泥法的设计计算要点
水质工程：传统活性污泥法系统工艺设计计算
18.6.5 二次沉淀池 （池型选择、表面积、个数、有效水深和污泥区容积计算等）
18.7 活性污泥法系统的运行管理
18.7.1 活性污泥法的培养及驯化 试运行：活性污泥的培养、运行参数的确定和运行管理制度的 建立和完善。 活性污泥的培养：直接培养、接种培养和接种驯化。
另外，通过对活性污泥曝气池进行物料衡算，可以 得到污泥回流比和泥龄的关系式：
XV QRXrc Xc (Q RQ)
R 1 (1 V • 1 )
( X r 1) Q c
X
2.污泥回流提升设备 污泥泵、螺旋泵和空气提升器。
3.剩余污泥排除 （1）按污泥龄计算
X VX
c
（2）按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性 悬浮物计算
18.6 传统活性污泥法系统工艺设计计算
18.6.1 设计内容
（1）确定设计污水量、进出水水质、设计水温等； （2）合理选择工艺流程，选定曝气池、二沉池池型及曝气 设备； （3）确定曝气池容积计算方法和设计参数，进行曝气池设 计计算； （4）需氧量、供气量以及曝气系统的设计计算；
（5）回流污泥量、剩余污泥量与污泥回流系统的设计计算；
Kdt = Kd 20 (T )T 20 T ---- 温度系数，采用1.02~1.06。
18.6.3 曝气系统设计计算
1. 需氧量与供氧量的计算
需氧量:
0.3~0. 6
0.05~0. 1
O2 aQ (S0 Se ) bV X
供氧量:
O
s
[βρC
O
S(T
C
2
)
s(20)
C ]1.024(T
20)
活性污泥法AAO计算
Q( S 0 S e ) 1.42PX 1 e kt
4402.75 kgO2/d 3025.72 kgO2/d 1280.61 kgO2/d
(2)硝化需氧量D2＝4.6Q(N0-Ne)-4.6×12.4%×PX= （3）反硝化脱氮产生的氧量D3＝2.86NT＝
（4）总需氧量AOR＝D1+D2-D3＝ （5）最大需氧量AORmax=KzAOR= 去除1kgBOD的需氧量＝
混合液回流比R内＝ηTN/(1-ηTN)=
0.12 kgNO3--N/kgMLVSS
（二）设计计算 1、反应池容积V计算
V
QS 0 NX
11188.8 m3 8.95 h 1： 1.79 h 1.79 h V厌＝ V缺＝ V好＝ 1： 2237.76 m3 2237.76 m3 6713.29 m3 3
4Q v
0.266 m
取DN=
300 mm
10、厌氧池设备选择 厌氧池分三格串联，每格内设一台机械搅拌器。所需功率按 每个厌氧池有效容积V单缺＝ 1118.88 m3 混合全池污水所需功率N＝ 5594 W
5 W/m3污水计算。
11、缺氧池设备选择 缺氧池分三格串联，每格内设一台机械搅拌器。所需功率按 每个缺氧池有效容积V单缺＝ 1118.88 m3 混合全池污水所需功率N＝ 5594 W 12、污泥回流设备选择 污泥回流比R＝ 100% 污泥回流量QR＝ 1250 m3/h 设回流污泥泵房1座，内设 3 台回流潜污泵，2用1备 3 单泵流量QR单＝ 625 m /h 13、混合液回流设备 （1）混合液回流泵 混合液回流比R内＝ 200% 污泥回流量QR＝ 2500 m3/h 设回流污泥泵房1座，内设 3 台回流潜污泵，2用1备 3 单泵流量QR单＝ 1250 m /h （2）混合液回流管。回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房， 经潜污泵提升后送至缺氧段首端。 混合液回流管设计流量Q6=R内×Q/n= 0.347 m3/s 泵房进水管设计流速采用v= 0.8 m/s 管径d=
普通活性污泥法设计计算
普通活性污泥法设计计算普通活性污泥法是一种常见的生物处理工艺，用于处理有机废水。
下面是普通活性污泥法的设计计算步骤：1. 确定处理规模：首先确定需要处理的废水流量，通常以每天处理的废水量来计算。
根据废水的性质和排放标准，确定出水水质要求。
2. 确定污泥负荷：根据废水中的有机物质浓度，计算出单位时间内有机物质的负荷，通常以化学需氧量（COD）或生化需氧量（BOD）来表示。
污泥负荷是指单位时间内进入活性污泥系统的有机物质质量。
3. 确定活性污泥容积：根据污泥负荷和废水流量，计算出活性污泥系统所需的容积。
活性污泥容积通常以单位时间内进入的有机物质质量与污泥浓度之比来计算。
4. 确定曝气量：曝气是活性污泥法中的关键步骤，通过曝气提供氧气供给污泥中的微生物进行有机物降解。
曝气量的大小取决于废水中有机物负荷、废水中氮、磷等元素的含量以及污泥的浓度。
通常可以通过试验或经验确定曝气量。
5. 确定污泥回流比例：污泥回流是指将部分处理后的污泥回流到污泥系统中，以增加微生物的浓度和活性。
污泥回流比例的大小取决于废水中的有机物负荷、废水中氮、磷等元素的含量以及污泥的浓度。
通常可以通过试验或经验确定污泥回流比例。
6. 设计污泥处理设施：根据污泥产生量和处理要求，设计污泥处理设施，包括污泥浓缩、脱水和处置等步骤。
7. 设计系统运行参数：根据污泥负荷、曝气量、污泥回流比例等参数，设计系统的运行参数，包括曝气池和沉淀池的尺寸、曝气池和沉淀池的深度、曝气设备的数量和功率等。
8. 设计系统控制参数：根据废水水质要求，设计系统的控制参数，包括进水流量、出水流量、污泥回流流量、曝气量等。
以上是普通活性污泥法的设计计算步骤，具体的计算方法和参数选择需要根据实际情况进行调整和确定。
活性污泥法AAO计算
活性污泥法AAO计算活性污泥法（Activated Sludge Process，简称ASP）是一种常见的废水处理方法，它是通过将废水与富含微生物的活性污泥进行接触和反应，以去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。
ASP通常由一系列的处理单元组成，包括曝气池、絮凝池、二沉池等。
为了更好地了解ASP的运行情况和效果，计算AAO（Ammonia Assimilation Oxygen）是一种常用的方法。
AAO是指水中氨氮（NH3-N）利用氧的效率，是用于衡量活性污泥法除氨氮能力的一个重要参数。
AAO的计算公式为：AAO = （Q_in * S_in - Q_out * S_out）/ DO其中，Q_in和Q_out分别表示进水和出水的流量（m³/d），S_in和S_out表示进水和出水的氨氮浓度（mg/L），DO表示曝气池内的溶解氧含量（mg/L）。
AAO的数值越高，表示ASP处理废水的效率越好。
为了提高AAO的数值，可以采取以下措施：1.提高曝气池中的溶解氧含量：增加曝气设备的投入，加大氧气供应，以提供更多的溶解氧供活性污泥进行氧化反应。
2.控制进水氨氮浓度：通过事先对进水进行预处理，如通过调节pH 值、加入化学药剂等方法，来降低进水中的氨氮浓度。
3.提高活性污泥的浓度：增加曝气池内的活性污泥浓度，可以加强废水与活性污泥的接触和反应，提高氨氮的去除效率。
4.加强中后升气管的曝气功能：对升气管进行优化设计，提高曝气效果，增加溶解氧的输入量。
5.控制污泥的回流比例：适当增加回流比例，可以提高活性污泥的接触时间，增加降解能力，有利于降低废水中的氨氮浓度。
通过计算AAO并采取相应的措施，可以更好地监测和改进ASP的运行效果，提高废水处理系统的处理能力和废水的净化效果。
同时，需要注意与其他废水处理指标相互协调，综合考虑废水的性质和环境要求，实现经济性、可持续性的废水处理。
水污染控制工程 活性污泥法的设计计算
⑶ 完全混合曝气池的计算模式 qVW,ρX
qV,ρS0,ρX0 ρX,V,ρS qVr,ρXr,ρS (qV-qVW) 反应器 沉淀池
ρS,ρXe
微生物平均停留时间，又称污泥龄，指的 是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的 时间，在工程上，是指反应系统内微生物总量 与每日排出的剩余微生物量的比值。以θc表示， 单位为d。 若忽略进水中的微生物浓度，同时认为生 化反应仅发生在曝气池中，计算微生物的平均 停留时间也只考虑曝气池，而不考虑沉淀池， 则污泥龄为：
qV ( S 0 S ) BODL 0.68 3 21600 250 6.2) 10 ( 7744(kg / d ) 0.68
b.生化反应所需氧量
所需氧量 7744 1.4216457 5407（kg / d ) . .1
其次根据所需的氧量计算相应的空气量。在 计算空气量时，要考虑氧的利用率以及安全系数。 本例题中曝气扩散器的氧的利用率为0.08，安全 因素采用1.3。 a. 若空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量 为23.2%，则所需的理论空气量为：
⑸ 计算曝气池的水力停留时间
V 4702 t 0.217d 5.2(h) qV 21600
实际的水力停留时间
V 4702 ts 0.121(d ) 2.9(h) (1 r )qV (1 0.78) 21600
⑹ 计算曝气池所需空气量 a. 生化反应中含碳有机物全部生化所需的氧量
当ρS＜KS时，上述方程可简化为：
d S K X S dt
式中：
K K KS
⑵ 微生物的增长和基质的去除关系
d S d X y Kd X dt dt
内源代 谢系数
活性污泥系统的工艺计算与设计
活性污泥系统的工艺计算与设计一、设计应掌握的根底资料进行活性污泥系统的工艺计算和设计时，首先应比拟充分地掌握与废水、污泥有关的原始资料并确定设计的根底数据，主要有：①废水的水量、水质及其变化规律； ②对处理后出水的水质要求；③对处理中产生的污泥的处理要求； −−以上属于设计所需要的原始资料 ④污泥负荷率与BOD 5的去除率；⑤混合液浓度与污泥回流比。
−−以上属于设计所需的根底数据对生活污水和城市污水以及与其类似的工业废水，已有一套成熟和完整的设计数据和标准，一般可以直接应用；对于一些性质与生活污水相差较大的工业废水或城市废水，一般需要通过试验来确定有关的设计参数。
二、工艺计算与设计的主要内容活性污泥系统由曝气池、二次沉淀池及污泥回流设备等组成。
其工艺计算与设计主要包括：1)工艺流程的选择；2)曝气池的计算与设计；3)曝气系统的计算与设计；4)二次沉淀池的计算与设计；5)污泥回流系统的计算与设计。
三、工艺流程的选择主要依据：①废水的水量、水质及变化规律；②对处理后出水的水质要求；③对处理中所产生的污泥的处理要求；④当地的地理位置、地质条件、气候条件等；⑤当地的施工水平以及处理厂建成后运行管理人员的技术水平等；⑥工期要求以及限期达标的要求；⑦综合分析工艺在技术上的可行性和先进性以及经济上的可能性和合理性等；⑧对于工程量大、建设费用高的工程，那么应进行多种工艺流程的比拟后才能确定。
四、曝气池的计算与设计1、主要内容：①曝气池容积的计算； ②需氧量和供气量的计算； ③池体设计。
2、曝气池容积的计算： (1)计算方法与计算公式常用的是有机负荷法，有关公式有： %100%100⨯=⨯-=ir i e i S S S S S E； 55vrBOD rsrBOD v r L S Q L X S Q V ⋅=⋅⋅=Xf X v ⋅=； 24⨯=QVtE −−5BOD 的去除率，%；i S −−进水的5BOD 浓度，35m kgBOD 或l mgBOD 5；e S −−出水的5BOD 浓度，35m kgBOD 或l mgBOD 5；r S −−去除的5BOD 浓度，35m kgBOD 或l mgBOD 5；V −−曝气池的容积，3m ；Q −−进水设计流量，d m 3； v X −−MLVSS ，3m kgVSS 或mgVSS；5srBOD L −−5BOD 的污泥去除负荷，d kgVSS kgBOD ⋅5；5vrBOD L −−5BOD 的容积去除负荷，d m kgBOD ⋅35；f −−MLSSMLVSS 比值，一般取值为~；X −−MLSS ，3m kgSS 或l mgSS ；t −−水力停留时间或曝气时间，h 。
活性污泥法污泥量计算
活性污泥法污泥量计算
活性污泥的量主要取决于以下几个因素：每日流量、污水的性质、污泥的停留时间以及污水处理工艺等。
首先，需要确定每日流量，即进入污水处理系统的污水量。
通常以立方米/天作为单位。
根据不同的需求，可以根据生活污水产生量、工业废水产生量等来估计每日流量的大小。
其次，需要考虑污水的性质，包括有机物浓度、COD（化学需氧量）浓度、氨氮浓度等。
这些指标可以根据实际排放情况来确定。
有机物浓度和COD浓度的大小可以反映对污泥的影响程度。
通常情况下，浓度较高的污水需要更多的活性污泥来进行处理。
然后，需要确定污泥的停留时间。
污泥的停留时间是指污泥在活性污泥池中停留的平均时间。
停留时间的长短直接影响到污泥的生成量。
一般来说，停留时间较短，活性污泥的生成量就相对较少。
停留时间的选择需要根据实际情况来确定，通常为4-8小时。
最后，需要考虑污水处理工艺。
不同的处理工艺对活性污泥的要求也有所不同。
比如，传统的活性污泥法是利用好氧条件下的微生物降解有机物质，而厌氧活性污泥法则是利用厌氧条件下的微生物进行降解。
根据不同的工艺要求，活性污泥的量也有所差异。
综上所述，活性污泥法污泥量的计算需要考虑进水流量、污水性质、污泥的停留时间和工艺要求等多个因素。
对于污水处理厂的设计和运营管理，准确计算活性污泥的量可以保证处理效果的稳定和水质的达标。
活性污泥系统的工艺计算与设计
活性污泥系统的工艺计算与设计一、设计应掌握的基础资料与工艺流程的选定活性污泥系统由曝气池、二次沉淀池及污泥回流设备等组成。
其工艺计算与设计主要包括5方面内容，即①工艺流程的选择;②曝气池的计算与设计;②曝气系统的计算与设计；④二次沉淀池的计算与设计；⑤陌泥回流系统的计算与设计。
进行活性污泥处理系统的工艺计算和设计时,首先应比较充分地掌握与废水、污泥有关的原始资料并确定设计的基础数据.主要是下列各项：①废水的水量、水质及变化规律；②对处理后出水的水质要求;③对处理中所产生污泥的处理要求;④污泥负荷率与BOD5去除率:⑤混合液浓度与污泥回流比。
对生活污水和城市废水以及性质与其相类似的工业废水,人们已经总结出一套较为成熟和完整的设计数据可直接应用。
而对于一些性质与生活污水相差较大的工业废水或城市废水，则需要通过试验来确定有关的设计数据,选定废水和污泥处理工艺流程的主要依据就是的前述的①、②、③各项内容和据此所确定的废水和污泥的处理程度。
在选定时，还要综合考虑当地的地理位置、地区条件、气候条件以及施工水平等因素，综合分析本工艺在技术上的可行性和先进性及经济上的可能性和合理性等。
特别是对工程量大、建设费用高的工程，需要进行多种工艺流程比较之后才能确定，以期使工程系统达到优化。
二、曝气池的计算与设计曝气他的计算与设计主要包括：①曝气池（区）容积的计算；②需氧量和供气量的计算；③池体设计等几项.1．曝气池（区)容积的计算（1)计算方法与计算公式计算曝气区容积，常用的是有机负荷计算法。
也称BOD5负荷计算法。
负荷有两种表示方法,即污泥负荷和容积负荷。
曝气池(区）容积计算公式列于表3—17—19中.（2）参数选择在进行曝气池(区）容积计算时，应在一定的范围内合理地确定N s 和X ′（或X ）值,此外，还应同时考虑处理效率、污泥容积指数(RVI ）.和污泥龄(生物固体平均停留时间）等参数.通常对于易生物降解的废水，N s 值主要从污泥沉淀性能来考虑；而对于难生物降解的废水，则着重从出水水质来考虑.表3-17-20列举的是部分活性污泥法处理城市废水的参考设汁参数。
活性污泥法过程设计计算
• 曝气池容积可以取5700m3
§12-5活性污泥法过程设计
• 例12-1 • (3)计算曝气池水力停留时间
• 停留时间：
§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)
• 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
• a'-分解有机物过程的需氧率kg(O2)/kg(BOD5) • Sr-被降解有机物量(S0-Se) • b' -内源代谢需氧率，kg(O2)/kg(MLSS)·d • 生活污水a'为0.42-0.53， b'为0.19-0.11Βιβλιοθήκη §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 • (1)有机负荷法 • ①活性污泥负荷法 • 活性污泥负荷率(Ls)： • 反应池体积为：
• 室外排水设计规范体积公式：
• Q—与曝气时间相当的平均进水流量 • S0—曝气池进水的平均BOD5值
§12-5 活性污泥法过程设计
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • 解： (1) 估计出水中溶解性BOD5浓度 • 出水中总BOD5=出水中溶解性BOD5 + 出水中悬浮固体中BOD5 • ①悬浮固体中可生化部分: 0.65×12=7.8(mg/L) • ②可生化悬浮固体的最终 BODL=12×0.65×1.42＝11(mg/L) • ③可生化悬浮固体的BODL化为 BOD5＝0.68×11＝7.5(mg/L) • 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
活性污泥法的设计计算 PPT
一、有机物负荷率法
污泥负荷对活性污泥特性的影响
水温对污泥负荷的影响
在一定的水温范围内，提高水 温，可以提高BOD的去除速度和能 力，有利于活性污泥絮体的形成和 沉淀。
水温较高时，可降低回流比， 减小污泥浓度，从而相对提高了污 泥负荷。
高负荷：1.5~2.0kgBOD/kgMLSS•d 中负荷：0.2~0.4kgBOD/kgMLSS•d 低负荷：0.03~0.05kgBOD/kgMLSS•d
污泥负荷对营养比的影响 一般负荷： BOD:N:P=100:5:1 延时曝气法：BOD:N:P=100:1:0.5
二、劳伦斯和麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
一、细胞平均停留时间 细胞平均停留时间θc也称泥龄，表示微生物在曝气池中的平均培养时 间，也即曝气池内活性污泥平均更新一遍所需的时间。 细胞平均停留时间时比生长速度的倒数。 θc = 1/μ = x•(dx/dt)
9.5 活性污泥法的发展和演变
二、渐减曝气
9.5 活性污泥法的发展和演变
三、阶段曝气法
9.5 活性污泥法的发展和演变
四、完全混合法
9.5 活性污泥法的发展和演变
五、延时曝气法
曝气时间长，约24~48h，污泥负荷低，约0.05~0.2kgBOD5/kgVSS•d， 曝气池中污泥浓度高，约3~6g/L。微生物处于内源呼吸阶段，剩余污泥少而稳 定，无需消化，可直接排放。BOD去除率75~95%。运行是对氮、磷的要求低， 适应冲击的能力强。
十一、序批式活性污泥法（SBR法）
9.6 活性污泥法系统的运行管理
一、活性污泥的培养与驯化
(一)活性污泥的培养 (二)活性污泥的驯化
二、活性污泥运行中常见的问题
b——污泥自身氧化系数，d-1，一般b=0.02~0.18，平均为0.07
12 5 活性污泥法过程设计计算
§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 • (1)有机负荷法 • ①活性污泥负荷法 • 活性污泥负荷率(Ls)： • 反应池体积为：
• 室外排水设计规范体积公式：
• Q—与曝气时间相当的平均进水流量 • S0—曝气池进水的平均BOD5值
§12-5 活性污泥法过程设容积设计计算 • 二、剩余污泥量计算 • 三、需氧量设计计算
§12-5 活性污泥法过程设计
• 过程设计计算 对象：曝气池、二沉池、曝气设备、回流设备等 及污泥处理处置。
• 设计主要依据：水质水量资料 • 生活污水或生活污水为主的城市污水：成熟设计经验 • 工业废水：试验研究设计参数 • 主要设计内容： • 1. 工艺流程选择 • 2. 曝气池容积和构筑物尺寸的确定 • 3. 二沉池澄清区、污泥区的工艺设计 • 4. 供氧系统设计 • 5. 污泥回流设备设计
§12-5 活性污泥法过程设计
• 例12-1 • 处理污水量为21 600m3/d，初沉后BOD5为200mg/L，希望经生物
处理后出水BOD5小于20mg/L。该地区大气压为标准压力，确定 曝气池体积，剩余污泥量和需氧量。相关参数按下列条件: • ①曝气池污水温度为20℃； • ②曝气池中MVLSS同MLSS之比为0.8。 • ③回流污泥SS浓度为10 000mg/L； • ④曝气池中的MLSS为3 000mg/L； • ⑤设计的θc为10天； • ⑥出水中含有12mg/L的TSS，其中VSS(可生化)占65%。 • ⑦污水中含有足够的生化反应所需的氮、磷和其它微量元素；
§12-5 活性污泥法过程设计
• 一、曝气池容积设计计算 • 1.工艺流程的选择 • 工艺流程的选择是设计关键问题, 详细调查基础上进行技术、经
活性污泥法过程设计计算
BODL与BOD5
§12-5 活性污泥法过程设计
• 三、需氧量设计计算 • 2.微生物对有机物的氧化分解需氧量 • 空气中氧含量23.2%，氧密度1.201kg/m3。将氧量除以
氧密度和空气中氧含量，既为所需空气量。
• 目前推流式和完全混合式曝气池实际效果差不多，完全
混合的计算模式也可用于推流曝气池的计算。
• 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：
§12-5活性污泥法过程设计
• 例12-1
• (2) 计算曝气池的体积
• ②按污泥龄计算：
• 取Y=0.6kg(MLVSS)/kg(BOD5), Kd=0.08d-1,表12-2，
§12-5 活性污泥法过程设计 • 一、曝气池容积设计计算
• 二、剩余污泥量计算 • 三、需氧量设计计算
§12-5 活性污泥法过程设计
• 过程设计计算 对象：曝气池、二沉池、曝气设备、回流设备等
及污泥处理处置。 • 设计主要依据：水质水量资料 • 生活污水或生活污水为主的城市污水：成熟设计经验 • 工业废水：试验研究设计参数
量;水质决定流程和处理程度。
• ②接纳污水的对象资料 • ③ 气象水文资料
• ④污水处理厂厂址资料:厂址地形资料；厂址地质资料
• ⑤剩余污泥出路
§12-5 活性污泥法过程设计
• 一、曝气池容积设计计算
• 2.池型的选择 • 推流理论上优于完全混合，由于充氧设备能力限制及纵向混合的 则推流比完全混合好。 • 完全混合抗冲击负荷的能力强。 • 根据进水负荷变化情况、曝气设备的选择、场地布置、设计者的 经验综合确定。 • 在可能条件下，曝气池的设计要既能按推流方式运行，也能按完 全混合方式运行，或者两种运行方式结合，增加运行灵活性。
4.7 活性污泥法的设计计算
b’
污水种类
a’
石油化工废水
0.75
0.16
炼油废水
0.55
含酚废水
0.56
－
制药废水
0.35
漂染废水
0.5－0.6
0.065
造纸废水
0.38
合成纤维废水
0.55
0.142
b’ 0.12 0.354 0.092
曝气池工艺设计 （污泥负荷法）
设计过程如下：
1. 确定污泥负荷：一般根据经验确定，可以参看P118表12-1；
供气量：采用为空曝气器，温度取30℃，氧转移效率EA取15%
曝气池中，平均溶解氧饱和度为Cs（30）=8.46mg/L；
Cs（20）=10.17mg/L。取20℃时α=0.82，β=0.95，ρ=1.0
CL=2.0mg/L（曝气池溶解氧浓度），F扩散设备堵塞系数0.7
OS
(Cs(t)
O2Cs(20) CL ) 1.024(t20) F
Cs：不同温度下的溶解氧饱和浓度；
标准状态需氧量：
OS
(Cs(t)
O2Cs(20) CL ) 1.024(t20)
F
ρ：海拔不同引起的压力系数， ρ＝p/1.043*106
CL：曝气池平均溶解氧浓度，一般取2mg/L α，β：修正系数，一般分别取0.85、0.95。
空气量： Gs OS 0.28 E A
MLSS (mg/L)
水力停留 时间/h
回流比
5－15
0.2－0.4
0.3－0.8 1500－3000 4－8 0.25－0.75
5－15
0.2－0.6
0.6－2.4 2500－4000 3－5
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。
第12章活性污泥法
为了曝气池投产期驯化活性污泥，各类曝气池在设计时，都应 在池深1/2处设中间排液管。
12.5.2 剩余污泥量计算
1. 按污泥泥龄计算 根据污泥泥龄的定义，每日排出的总固体量：
X VX
c
12.5.2 剩余污泥量计算
1. 按污泥泥龄计算 根据产率系数或表观产率系数计算，活性污泥微生物每日在曝气池 内的净增量为：
12.5.3 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
也可以表达为：
O2 a' b'
QSr
Ls
O2 X vV
a L' b' s
b'
可见，高污泥负荷条件下运行时，活性污泥泥龄较短，降解单 位质量的BOD5的需氧量低，因为，一部分有机物通过吸附去 除，且污泥内源代谢作用弱。反之亦然。
(b)可生化悬浮固体的最终BODL ＝ 0.65×12×1.4 2mg/L ＝11mg/L (c)可生化悬浮固体的BODL为BOD5＝0.68×11mg/L＝7.5mg/L (d)确定经曝气池处理后的出水溶解性BOD5 ，即Se
Se ＋7.5 mg/L ≤20 mg/L Se ≤6.2 mg/L
2.计算曝气池的体积
取曝气池容积5700m3。
3.计算曝气池的水力停留时间： t V 5700 24 6.33h
活性污泥法公式
设计污泥停留时间（d）：θcd = SF • θcm
N—出水的NH4+—N浓 度（mg/L）； T—温度（℃）； KO2 — 氧 的 半 速 率 常 数，0.45—2.0mg/L； SF — 安 全 系 数 ， 2.0 — 3.0。
V = YQ(So − Se )θcd X (1 + Kdθcd )
滤 池 填 料 高 度 2m （ 有 效 高 度 0.3m，同时防止滤料被冲出）。
反应器的长、宽
用材(单个)：园形<正方形<长方 形；布水均匀性：长/宽较大为好。
EGSB 高径比可达 20 以上
反应器升流速度，
m/h
vr=Q/A=V/HRT.A=H/HRT
0.5-2.0m/h； EGSB：5-10m/h
M—容积负荷[gBOD5/(m3.d)]。1000~1500
H—填料层总高度，m。一般为 3m f—每格氧化池面积，≤25m2。
校核接触时间
t = nfH Q
有效接触时间一般为 1.5~3.0h。
氧化池总高度 需气量
Ho=H+h1+h2+(m-1)h3 +h4
D=DoQ
h1—超高，0.5~0.6m； h2—填料上水深，0.4~0.5m； h3—填料层间隙高，0.2~0.3m（采用蜂窝形或 波纹形填料时）；
Young 和 McCarty 经验公式：
E = 100[1 − SK (HRT )−m ]
Lettinga 经验公式：
HRT
=
⎜⎜⎝⎛
1
−E C1
⎟⎟⎠⎞C2
反应器的容积，m3 V = Q. HRT或V=Q.So/q
SK=1.0 ， m=0.4 ； 交 叉 流 型 滤 料 SK=1.0，m=0.55。
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二、劳伦斯-麦卡蒂法
1、劳伦斯和麦卡蒂根据莫诺特方程提出了曝气 池中基质去除速率和微生物浓度的关系方程：
q
qmax
Cs Ks Cs
dS/dt = KS•x / (Ks+S)
2、微生物的增长和基质的去除关系方程：
dx/dt = y•(dS/dt) - Kd•x 或 dx/dt = yobs•(dS/dt)
回流比 R = Qr/Q = 0.78
9.5 活性污泥法的发展和演变
一、普通曝气法
全池呈推流型，停 留时间为4~8h，污泥 回流比20~50%，池 内污泥浓度2~3g/L， 剩余污泥量为总污泥 量的10%左右。优点 在于因曝气时间长而 处理效率高，一般 BOD去除率为 90~95%，特别适用 于处理要求高而水e)/V
曝气池体积的计算
V=QS0/V=Q(S0-Se)/LV,r
一、有机物负荷率法
污泥生成量的计算
Y——微生物增长常数，即每消耗单位底物所形成的微生物量，一般为 0.35~0.8 mgMLVSS/mgBOD5; kd——微生物自身氧化率，一般为0.05~0.1d-1
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。
十、吸附-生物降解工艺（AB）
剩余活性污泥量（以挥发性悬浮固体表示） Δx =Yobs Q(S0-Se)
有机物氧化的耗氧量=有机物完全氧化的 需氧量BODu=Q(S0-Se)10-3/0.68（kg/d）
转化为剩余污泥的有机体的有机物耗氧量 =1.42 Δx （kg/d）
其中，BOD5=0.68BODu 氧化1kg微生物所需的氧量为1.42kg
9.4 活性污泥法的设计计算
曝气池的设计计算 主要是根据进水情况和出水的要求，选择曝气池的
类型，所需的供氧量和排除的剩余活性污泥量等。 一、有机物负荷率法 （1）污泥负荷 指单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量
去除负荷 指单位重量活性污泥在单位时间内所去除的BOD5量
（2）容积负荷 是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量
Δx=aLrVx-bVx
Δx——每天污泥增加量，kg/d；
a——污泥合成系数，一般a=0.30~0.72，平均为0.52；
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
则系统每天的需氧量为 O2 = Q(S0-Se)10-3/0.68 - 1.42 Δx
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
θc对活性污泥系统运行的影响
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
水温较高时，可降低回流比， 减小污泥浓度，从而相对提高了污 泥负荷。
高负荷：1.5~2.0kgBOD/kgMLSS•d 中负荷：0.2~0.4kgBOD/kgMLSS•d 低负荷：0.03~0.05kgBOD/kgMLSS•d
污泥负荷对营养比的影响 一般负荷： BOD:N:P=100:5:1 延时曝气法：BOD:N:P=100:1:0.5
9.5 活性污泥法的发展和演变
二、渐减曝气
9.5 活性污泥法的发展和演变
三、阶段曝气法
9.5 活性污泥法的发展和演变
四、完全混合法
9.5 活性污泥法的发展和演变
五、延时曝气法
曝气时间长，约24~48h，污泥负荷低，约0.05~0.2kgBOD5/kgVSS•d， 曝气池中污泥浓度高，约3~6g/L。微生物处于内源呼吸阶段，剩余污泥少而稳 定，无需消化，可直接排放。BOD去除率75~95%。运行是对氮、磷的要求低， 适应冲击的能力强。
二、劳伦斯和麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
一、细胞平均停留时间 细胞平均停留时间θc也称泥龄，表示微生物在曝气池中的平均培养时 间，也即曝气池内活性污泥平均更新一遍所需的时间。 细胞平均停留时间时比生长速度的倒数。 θc = 1/μ = x•(dx/dt)
θc ≈ V/Qw
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
劳伦斯-麦卡蒂法 对系统进行微生物量衡算，
稳态时，dx/dt = 0，并假定 x0 = 0，则
因此，曝气池内污泥浓度
曝气池体积
V=θcYQ(S0-Se)/x(1+kdθc)
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
劳伦斯-麦卡蒂法 对系统进行底物衡算，
稳态时，ds/dt = 0，而且 则 代入 得
二、劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence -McCarty）法
排除的剩余活性污泥量计算 dx/dt = yobs•(dS/dt)
所需的空气量计算
理论耗氧量=有机物氧化的耗氧量- 转化 为剩余污泥的有机体的有机物耗氧量
所以
1/θc = Yds/dt - kd
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
一、有机物负荷率法
污泥负荷对活性污泥特性的影响
水温对污泥负荷的影响
在一定的水温范围内，提高水 温，可以提高BOD的去除速度和能 力，有利于活性污泥絮体的形成和 沉淀。
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。