脱氮除磷活性污泥法计算

氧总转移系数α＝
氧在污水中饱和溶
解度修正系数β＝
曝气池内平均溶解
氧浓度C＝
所在地区大气压力
p=
0.85 0.95
2 mg/L 91200 Pa
因海拔高度不高引 起的压力系数ρ＝ p/101300= 曝气池水深H= 曝气头距池底距离 曝气头淹没深度＝ 曝气头处绝对压力 pb=p+9800H=
曝气头氧转移效率 EA=
（4）需还原的硝 酸盐氮量NT＝Q×脱 硝量＝
（5）剩余碱度 SALK1=进水碱度-硝 化消耗碱度+反硝 化产生碱度+去除 BOD5产生碱度
X
R
10
6
SVI
r
＝
5、反应池主要尺 寸计算
设
反应池有效水深h= 反应池单座有效面 积A单＝V单/h=
采用
单组反应池长度L ＝A单/B= 校核宽深比b/h= 校核长宽比L/b=
泵房进水管设计流 速采用v=
50% 41.667 m3/h 20.833 m3/h
200% 166.67 m3/h 83.333 m3/h
143.15 m3 716 W
3
台回流潜污 泵，2用1备
3
台回流潜污 泵，2用1备
0.023 m3/s 0.8 m/s
管径d= 4 Q v
校核管道流速v=
0.192 m
取DN=
0.737 m/s
200 mm
5 W/m3污水 计算。
（3）泵房压力出 水总管 设计流量Q7＝Q6＝ 泵房进水管设计流 速采用v=
管径d= 4 Q v
校核管道流速v=
0.023 m3/s
1.2 m/s
0.1/s
200 mm
9.14 0.03
mg/L
×
进水井平面尺寸取
×
(4)出水堰及出水
井
取d1=
100 mm
0.017 m3/s
m m
3
矩形堰流量公式： Q3 0.42 2gbH 2 1.866 b H3/ 2
出水流量Q3= 堰宽b= 堰上水头H= 出水孔孔口流速v3=
孔口过水断面积A3= 孔口尺寸取为 出水井平面尺寸取 (5)出水管。 反应池出水流量 Q5=Q2＝
好氧段停留时间t好
=
X
R
10
6
SVI
r
2、校核氮磷负
荷：
好氧段总氮负荷＝
QTN0/XV好＝
厌氧段总磷负荷＝
QTP0/XV厌＝
3、剩余污泥量
（1）生物污泥产
量
PX＝YQ（S0-Se）KdVXR＝
(2)非生物污泥量PS
PS＝Q（TSS0TSSe）×50％＝
(3)剩余污泥量ΔX
1431.5 m3 17.18 h
三、生物脱氮除磷 工艺设计计算 （一）设计条件：
设计处理水量Q＝ 总变化系数Kz= 进水水质： 进水CODCr= BOD5=S0= TN= NH4+-N= TP0＝ 碱度SALK= TSS= VSS=
f=VSS/SS=
夏季平均温度T1＝
冬季平均温度T2＝
污泥负荷N＝
回流污泥浓度XR＝
活性污泥自身氧化 系数Kd= 活性污泥产率系数 Y＝ 混合液浓度X＝ RXR/(1+R)= 混合液回流比R内＝ ηTN/(1-ηTN)= 20℃时反硝化速率 常数qdn,20＝ 曝气池池数n=
1：
3.44 h 3.44 h 10.31 h
V厌＝ V缺＝ V好＝
0.037
kgTN/(kgM LSS·d)
0.013
kgTP/(kgM LSS·d)
57.77 kg/d 130 kg/d
ΔX＝PX+PS＝
187.77 kg/d
设剩余污泥含水率 按
4、碱度校核 每氧化1mgNH4+-N需 消耗 去除1mgBOD5产生 每还原1mgNO3--N产 生
(1)若生物污泥中 约含
计算，剩余 99.20% 污泥体积
为：
7.14 mg碱度；
0.1 mg碱度；
3.57 mg碱度； 的氮,用于
12.40% 细胞合成的 总氮＝
1：
3
286.30 m3 286.30 m3 858.91 m3
23.47 m3/d 7.16 kg/d
即进水总氮中用于 合成的氮有： （2）被氧化的氨 氮＝进水总氮-出 水氨氮-用于合成 的总氮＝ （3）所需脱硝量 ＝进水总氮-出水 总氮-用于合成的 总氮＝
（7）所需空气压 力p（相对压力） h1：
H2：
h3：
h4：
供风管 道沿程 阻力 供风管 道局部 阻力 曝气器 淹没水 头 曝气器 阻力， 取
p=h1+h2+h3 +h4+Δh
985.13 m3/h= 0.001 MPa
0.001 MPa
0.038 MPa
0.004 MPa
8.59 m3/mi n
16.42 m3/mi n
0.655 m/s
0.006 m3/s 0.8 m/s
0.007 m2
150 mm
回流污泥管管径d2= 4 Q 2 0.096 m v
校核流速v=
0.737 m/s
（3）进水井
进水孔过流量：Q'
＝（1+R）×Q/n＝
孔口流速v'=
0.6 m/s
孔口过水断面积 A'=Q'/v'=
0.029 m2
进水孔尺寸取为：
气泡离开水面时含 氧量Qt=
夏季清水氧饱和度 CS(25)=
Cs(20)=
冬季清水氧饱和度 Cs(10)＝
曝气池内平均溶解 氧饱和度
夏季平均标准需氧 量SOR(25)=
最大时标准需氧量 SORmax=
夏季平均空气用量 QF(25)＝ SOR(25)/0.3/EA=
0.900
4m 0.2 m 3.8 m
0.132 m
98.513 m3/h 10 m/s
管径d= 4 Q v
0.059 m
双侧供气（向两侧 廊道供气） 支管空气流量Q= 流速v=
197.03 m3/h 10 m/s
管径d= 4 Q v
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
0.083 m
0.005 MPa 0.049 MPa=
2000 m3/d= 1.91
320 mg/L 160 mg/L
35 mg/L 26 mg/L 4 mg/L 280 mg/L 150 mg/L 105 mg/L 0.7
25 ℃ 14 ℃
83.33 m3/h=
出水水质： CODCr= BOD5=Sz= TN= NH4+-N= Tpe= pH＝ TSS=Xe=
混合全池污水所需 功率N＝ 12、污泥回流设备 选择 污泥回流比R＝ 污泥回流量QR＝
设回流污泥泵房1 座，内设 单泵流量QR单＝
13、混合液回流设 备 （1）混合液回流 泵 混合液回流比R内＝
污泥回流量QR＝
设回流污泥泵房1 座，内设 单泵流量QR单＝
（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=
50% 57.14%
2200 mgMLSS/L SVI＝
150
133%
取R内＝
200%
0.12 kgNO3-N/kgMLVSS
2
（二）设计计算 1、反应池容积V计
算 V QS 0 NX
V QS 0 反应池水力停N留X时
间t=
厌氧:缺氧：好氧 停留时间比取
厌氧段停留时间t厌 ＝
缺氧段停留时间t缺 ＝
Δh：
富余水 头取
p=
（8）曝气器数量
计算
A、按供氧能力计
算
曝气器供氧能力
qc：
曝气器数量
n1=SORmax/qc=
B、以曝气器服务
面积校核
单个曝气器服务面
积f=F/n1=
（9）供风管道计
算
A、干管。供风干
管采用环状布置
流速v=
10 m/s
管径d= 4 Q v
B、支管。单侧供 气支管（布气横 管） 支管空气流量Q= 流速v=
曝气池出 水溶解氧 硝化反应 安全系数
0.02 m3/s
60 mg/L 20 mg/L 15 mg/L 8 mg/L 1.5 mg/L 7.2 20 mg/L
COD/TN= TP/BOD=
2 3
0.13
kgBOD5/(kg MLSS·d)
6600 mg/L
0.05
TN去除率 ηTN＝
0.6
污泥回流 比R＝
6.5 m
5.5 m 1.63 0.85 5m
单组反应池进水管 设计流量Q1＝
进水管设计流速 v1=
进水管管径d1=
4Q1 v
校核管道流速 v=Q/A
=
（2）回流污泥
管：
设计流量Q2=Q=
污泥回流渠道设计
流速v2=
渠道断面积A＝
QR/v2=
0.012 m3/s
0.8 m/s
0.136 m
取d1=
反硝化 - 脱氮产
氧量
0.166 m 0.553 m/s
取d4=
200 mm
（1）碳化需氧量 D1：
(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＝
D1
Q(S0 1
S ekt
e
)
1.42PX
327.70 kgO2/d 215.45 kgO2/d 93.91 kgO2/d
（4）总需氧量AOR ＝D1+D2-D3＝
（5）最大需氧量 AORmax=KzAOR=
449.24 kgO2/d＝ 858.50 kgO2/d＝
18.72
kgO2/ h
35.77
kgO2/ h
去除1kgBOD的需氧 量＝
1.60
kgO2/kgB OD5
（6）标准需氧量
SOR
AOR Cs(20) (Csb(T ) C) 1.024(t20)
反应池超高取
6、进出水口设计 （1）进水管。
3.58 mg/L
23.42 mg/L 16.42 mg/L 32.84 kg/d
185.41 mg/L>
100mg/L( 以 CaCO3 计）
座反应 池，每 2 座容积V 单＝ V/n=
廊道， 5 廊道宽
b=
m，曝气 1 池总高
度H=
715.76 m3
4m 178.94 m2
49 Kpa
0.14
kgO2/(h· 个)
422 个
0.509 m2<0.75 m2
取DN=
（向单侧廊 道供气）
150 mm
取DN=
100 mm
取DN=
100 mm 5 W/m3污水 计算。
每个厌氧池有效容 积V单缺＝
混合全池污水所需 功率N＝
143.15 m3 716 W
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＝
138540 Pa
20%
21(1 - E A ) 79 21 (1 E A )
17.54%
8.38 mg/L
9.17 mg/L
11.33 mg/L
Csb(25)＝Cs(25)
pb 2.066105
O42t
9.12 mg/L 30.93 kg/h
59.11 kg/h
515.50 m3/h=
最大空气用量Qmax=
管道流速v4=
管道过水断面积A4=
0.041 m3/s 6.5 m
0.022 m
0.6 m/s
0.068 m2
×
m
×
m
0.017 m3/s
0.8 ms/ 0.022 m2
出水管管径d4= 4 Q 4
v
校核管道流速v= 7、曝气系统设计 计算 设计需氧量AOR=碳 化需氧量+硝化需 氧量-反硝化脱氮 产氧量＝ (去除BOD需氧量剩余污泥中BOD氧 当量)+(氨氮硝化 需氧量-剩余污泥 中氨氮的氧当量)