AO工艺设计计算公式

A/O工艺设计参数①水力停留时间：硝化不小于5～6h；反硝化不大于2h，A段:O段=1:3②污泥回流比：50～100%③混合液回流比：300～400%④反硝化段碳/氮比：BOD5/TN4，理论BOD消耗量为1.72gBOD/gNOx--N⑤硝化段的TKN/MLSS负荷率（单位活性污泥浓度单位时间内所能硝化的凯氏氮）：0.05KgTKN/KgMLSS·d⑥硝化段污泥负荷率：BOD/MLSS0.18KgBOD5/KgMLSS·d⑦混合液浓度x=3000～4000mg/L（MLSS）⑧溶解氧：A段DO0.2～0.5mg/LO段DO2～4mg/L⑨pH值：A段pH=6.5～7.5O段pH=7.0～8.0⑩水温：硝化20～30℃反硝化20～30℃⑾碱度：硝化反应氧化1gNH4+-N需氧4.57g，消耗碱度7.1g（以CaCO3计）。反硝化反应还原1gNO3--N将放出2.6g氧，生成3.75g碱度（以CaCO3计）⑿需氧量Ro——单位时间内曝气池活性污泥微生物代谢所需的氧量称为需氧量(KgO2/h)。微生物分解有机物需消耗溶解氧，而微生物自身代谢也需消耗溶解氧，所以Ro应包括这三部分。Ro=a’QSr+b’VX+4.6Nra’─平均转化1Kg的BOD的需氧量KgO2/KgBODb’─微生物（以VSS计）自身氧化（代谢）所需氧量KgO2/KgVSS·d。上式也可变换为：Ro/VX=a’·QSr/VX+b’或Ro/QSr=a’+b’·VX/QSrSr─所去除BOD的量（Kg）Ro/VX─氧的比耗速度，即每公斤活性污泥（VSS）平均每天的耗氧量KgO2/KgVSS·dRo/QSr─比需氧量，即去除1KgBOD的需氧量KgO2/KgBOD由此可用以上两方程运用图解法求得a’b’Nr—被硝化的氨量kd/d4.6—1kgNH3－N转化成NO3-所需的氧量（KgO2）几种类型污水的a’b’值⒀供氧量─单位时间内供给曝气池的氧量，因为充氧与水温、气压、水深等因素有关，所以氧转移系数应作修正。ⅰ.理论供氧量1.温度的影响KLa(θ)=KL(20)×1.024Q-20θ─实际温度2.分压力对Cs的影响（ρ压力修正系数）ρ=所在地区实际压力（Pa）/101325（Pa）=实际Cs值/标准大气压下Cs值3.水深对Cs的影响Csm=Cs/2·(Pb/0.1013+Qt/21)Csm─曝气池中氧的平均饱和浓度（mg/L）Pb─曝气设备装设深度（Hm）处绝对气压（Mpa）Pb=Po+9.81×10-3HPo─当地大气压力（Mpa）Qt=21·(1-EA)/[79+21·(1-EA)]??EA─扩散器的转移效率Qt─空气离开池子时含氧百分浓度综上所述，污水中氧的转移速率方程总修正为：dc/dt=αKLa(20)(βρCsmθ-Cl×1.024θ-20{理论推出氧的转移速率dc/dt=αKLa(βCs-Cl)}在需氧确定之后，取一定安全系数得到实际需氧量RaRo=RaCsm(20)/α(βρCsm(θ)-CL)×1.024θ-20则所需供气量为：q=(Ro/0.3EA)×100m3/hCL─混合液溶解氧浓度，约为2～3（mg/L）Ra─实际需氧量KgO2/hRo─标准状态需氧量KgO2/h在标准状态需氧量确定之后，根据不同设备厂家的曝气机样本和手册，计算出总能耗。总能耗确定之后，就可以确定曝气设备的数量和规格型号。ⅱ.实际曝气池中氧转移量的计算1.经验数据法当曝气池水深为2.5～3.5m时，供气量为：采用穿孔管曝气，去除1KgBOD5的供气量80～140m3/KgBOD5扩散板曝气，去除1KgBOD5供气量40～70m3空气/KgBOD52.空气利用率计算法每m3空气中含氧209.4升1大气压（101.325Kpa）,0℃1m3空气重1249克含氧300克1大气压（101.325Kpa）,20℃1m3空气重1221克含氧280克按去除1Kg的BOD5需氧1Kg计算，需空气量分别为3.33和3.57m3，曝气时氧的利用率一般5～10%（穿孔管取值低，扩散板取值高），假定试验在20℃进行：若氧利用率为5%，去除1Kg的BOD5需供空气72m3若氧利用率为10%，去除1Kg的BOD5需供空气36m3算出了总的空气供气量，就可根据设备厂家提供的机样选择曝气设备的规格型号和所需台数。（6）活性污泥法系统的工艺设计(1)处理效率（E%）E=(La-Le)/La×100%=Lr/La×100%La─进水BOD5浓度（mg/L）Le─二沉池出水BOD5浓度（mg/L）Lr─去除的BOD5浓度（mg/L）(2)曝气池容积（V）V=Qla/XLs=QLr/LvQ─曝气池污水设计流量（m3/d）Ls─污泥负荷率KgBOD5/KgMLSS·dLv─容积负荷KgBOD5/m3有效容积·dX─混合液MLSS浓度mg/L(3)曝气时间（名义水力停留时间）t(d)t=V/Q(d)(4)实际水力停留时间t’(d)t’=V/(1+R)Q(d)R─污泥回流比%(5)污泥产量ΔX(Kg/d)ΔX=aQLr-bVXvXv=fxf=0.75a─污泥增长系数，取0.5～0.7b─污泥自身氧化率（d-）,一般取0.04～0.1Xv─混合液挥发性污泥浓度（MLVSS）Kg/m3(6)污泥龄（ts）污泥停留时间SRTts=1/(aLs-b)(7)剩余污泥排放量q(m3/d)q=VR/(1+R)ts(m3/d)或q=ΔX/fXR(m3/d)，f=MLVSS/MLSS一般为0.75XR─回流污泥浓度（Kg/m3）(8)曝气池需氧量（O2Kg/d）Ro=a’QSr+b’VXv+4.6Nra’─氧化每KgBOD5需氧千克数（KgO2/KgBOD5）一般a’取0.42～0.53b’─污泥自身氧化需氧率（d-1）即KgO2/KgMLVSS·d一般取0.188～0.11Nr─被转化的氨氮量Kg/d4.6─为1KgNH3-N转化成硝酸盐所需氧量（KgO2）