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2A/O工艺计算一、工艺流程二、主要设计参数三、设计计算
1设计流量BOD5TSSVSSMLVSS/MTN项目3COD(mg/l)(m/d)S0(mg/l)（mg/l)(mg/l)LSS(mg/l)进水36003001501501050.730出水60202015（活性污泥法）2（1）判断是否可采用AO法（用污泥负荷法）COD/TN=10>8TP/BOD5=0.02<0.06符合要求(2)有关设计参数1、BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)2、回流污泥浓度XR=6600mg/L3、污泥回流比R=100%4、混合液悬浮固体浓度X=RXR/(1+R)3300mg/L5、混合液回流比R内TN去除率ηtx=(TN0-TNe)/TN0×100%=50%混合液回流比R内＝ηTN/(1-ηTN)×100%=100%取R内＝150%3（3）反应池容积V,m3V=QS0/NX=1258.74m反应池总水力停留时间：t=V/Q=0.35(d)=8.40(h)各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3厌氧池水力停留时间t厌=1.68(h)3池容V厌＝251.7(m)缺氧池水力停留时间t缺=1.68(h)3池容V缺＝251.7(m)好氧池水力停留时间t好=5.04(h)3池容V好＝755.2(m)(4)校核氮磷负荷，kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷=Q·TN0/（XV好）＝0.0433359[kgTN/(kgMLSS·d)]厌氧段总磷负荷=Q·TP0/（XV厌）＝0.0130025[kgTP/(kgMLSS·d)](5)剩余污泥量△X，kg/d△X=Px+PsPx=YQ(S0-Se)-kdVXRPs=(TSS-TSSc)*50%取污泥增殖系数Y=0.6
2污泥自氧化率kd=0.05将各值代入：Px=135kg/dPs=234kg/d△X=369kg/d(6)碱度校核-每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNO3-N产生碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度剩余碱度SΔLK1＝进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.40%计，则：每日用于合成的总氮16.79kg/d即，进水总氮中有4.66mg/l用于合成。被氧化的NH3-N=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=17.34所需脱硝量＝10.34需还原的硝酸盐氮量NT=37.21(mg/L)将各值代入：剩余碱度SALK1=206.1216(mg/l)>100mg/l(以CaCO3计）可维持PH≥7.2.（7）反应池主要尺寸3反应池总容积V＝1258.74m3设反应池2组，单组池容V单＝629.37m有效水深h=4m；2单组有效面积S单=157.3425m采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=2.5m=单组反应池长度L＝S单/B=18(m)=18000mm(实取）单组反应池长度L＝S单/B=13(m)（计算需要）校核：b/h=0.6(不能满足b/h=1～2）L/b=7.2(满足L/B=5～10）取超高为：1m,则反应池总高H=5(m)(8)反应池进、出水系统计算1、进水管3单组反应池进水管设计流量Q1＝0.021(m/s)管道流速V=0.8m/s；2管道过水断面积A=0.02625(m)管径d=0.1828647(m)取进水管管径DN200mm2、回流污泥管3单组反应池回流污泥管设计流量Qk＝0.0208333(m/s)管道流速V=0.8m/s；2管道过水断面积A=0.0260417(m)管径d=0.1821376(m)取进水管管径DN200mm3、进水井反应池进水孔尺寸：3进水孔过流量Q2＝0.0416667(m/s)孔口流速V=0.6m/s2孔口过水断面积A＝0.0694444(m)
3孔口尺寸取为0.4m×0.2m=进水井平面尺寸取为1m×2.5m4、出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：3式中Q3=(1+R+R内)*Q/n=0.0729167(m/s)b—堰宽，b=2.5m；H—堰上水头，m。H＝0.0626493(m)3出水孔过流量Q4=Q3=0.0729167(m/s)孔口流速v=0.6m/s2孔口过水断面积A＝Q/V=0.1215278(m)孔口尺寸取为0.7m×0.2m=出水井平面尺寸取为1m×2.5m5、出水管3反应池出水管设计流量Q5＝Q2＝0.0416667(m/s)管道流速v=0.8m/s2管道过水断面积A=0.0520833(m)管径d=0.2575814(m)取进水管管径DN300mm校核管道流速v=Q5/A=0.5897617m9、曝气系统设计计算1、设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝碳化需氧量=492.56(kgO2/d)硝化需氧量=287.079反硝化脱氮产生的氧量D3＝2.86NT=106.4162(kgO2/d)总需气量AOR＝D1+D2-D3=673.22(kgO2/d)=28.05087(kgO2/h)最大需氧量与平均需氧量之比为1.4,则AORmax=1.4R=942.5091(kgO2/d)=39.27121(kgO2/h)去除每1kgBOD5的需氧量=AOR/[Q(S0-S)]=1.4385059(kgO2/kgBOD5)2、标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR。
4工程所在地区实际大气压为ρ＝1.0069102；CL—曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L；查表得水中溶解氧饱和度：Cs(20)=9.17mg/l,Cs(25)=8.385空气扩散气出口处绝对压为：Pb=1.3854×10（Pa)空气离开好氧反应池时氧的百分比：17.53653%好氧反应池中平均溶解氧饱和度=9.118342(mg/l)标准需氧量：SOR=978.2095(kgO2/d)=40.75873(kgO2/h)相应最大时标准需氧量：SORmax=1.4SOR=1369.4933(kgO2/d)=57.0622(kgO2/h)好氧反应池平均时供气量：3679.31216(m/h)最大时的供气量33Gsmax=1.4Gs=951.037(m/h)=15.85062(m/min)3、所需空气压力p(相对压力）p＝h1+h2+h3+h4+Δh式中h1+h2——供风管道沿程与局部阻力之和，取h1+h2=h3——曝气器淹没水头，h3=h4——曝气器阻力，取h4=Δh——富余水头,Δh=P=5.6(m)4、曝气器数量计算(以单组反应池计算）按供氧能力计算所需曝气器数量。式中h1—按供氧能力所需曝气器个数,个；qc—曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力,kgO2/(h·个）
5采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3m2/(h·个）时，曝气器氧利0.3～0.75m2,充氧能力qc=0.14kgO2/(h·个）。则：h1=204(个）以微孔曝气器服务面积进行校核：2f=F/h1=0.441176(m2)<0.75(m)符合要求5、供风管道计算供风干管采用环状布置。33流量Qs=0.5Gsmax=475.5185(m/h)=0.132088(m/s)流速v=10m/s；0.129717(m)取干管管径为DN150mm单侧供气（向单侧廊道供气）33流量Qs单=0.5Gsmax/3=158.5062(m/h)=0.044029(m/s)流速v=10m/s；0.074892(m)取支管管径为DN60mm双侧供气（向两侧廊道供气）33流量Qs双=Gsmax/3=317.0123(m/h)=0.088059(m/s)流速v=10m/s；0.105914(m)取支管管径为DN100mm10、厌氧池设备选择（以单组反应池计算）3厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m池容计算。3厌氧池有效容积V厌＝180m混合全池污水所需功率为900w11、缺氧池设备选择（以单组反应池计算）3缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m池容计算。3缺氧池有效容积V缺＝180m混合全池污水所需功率为900w12、污泥回流设备污泥回流比R＝100%
63污泥回流量QR=RQ=3600m/d3=150(m/h)设混合液回流泵房1座每座泵房内设3台潜污泵2用13单泵流量QR单＝0.5QR=75(m/h)水泵扬程3污泥回流总管设计流量Q污回＝150(m/h)污泥回流管设计流速采用V＝1.2m/s2总管道过水断面积A＝Q污回/v=0.034722m管径d=0.210314(m)污泥回流管径管径DN200mm校核管道流速v=1.326964(m/s)13、混合液回流设备（1）混合液回流泵混合液回流比R内=150%3混合液回流量QR=R内Q=5400m/d3=225(m/h)设混合液回流泵房1座每座泵房内设3台潜污泵2用13单泵流量QR单=112.5(m/h)(2)混合液回流管。回流混合液由出水井重力流至混合流液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。3混合液回流管设计流量Q6＝R内Q/2=0.03125(m/s)泵房进水管设计流速采用V＝0.8m/s2管道过水断面积A＝Q6/v=0.0390625m管径d=0.2230721(m)取泵房进水管径管径DN250mm校核管道流速v=0.6369427(m/s)(3)泵房压力出水总管设计流量Q7=Q6=0.03125m/s设计流速采用v=1.2m/s2管道过水断面积A＝Q7/v=0.0260417m管径d=0.1821376(m)取泵房压力出水管管径DN200mm2如图所示为A/O脱氮除磷工艺计算图。25002500250025002500
7250025002500250025001800025002500250025002500
82A/O工艺计算
9NH3-NTP碱度S最底水温最高水温PH(mg/l)(mg/l)(mg/l)（℃）（℃）2532807.0～7.5142581.5kgBOD5/(kgMLSS·d)<0.05符合要求<0.06符合要求
10-每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNO3-N产生碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。mg/lmg/l2500mm（计算需要）
1120.08(m)20.14(m)AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝化脱氮产氧量(kgO2/d)m，氧转移效率EA=20%计算温度T＝25℃。
125工程所在地区实际大气压为1.02×10Pamg/l.0.2m；4.5m；0.4m；0.5m；qc—曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力,kgO2/(h·个）
13采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3m2/(h·个）时，曝气器氧利用率EA＝20%，服务面积0.3～0.75m2,充氧能力qc=0.14kgO2/(h·个）。则：3厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m池容计算。3缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m池容计算。
14备备回流混合液由出水井重力流至混合流液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。
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162A/O工艺计算一、工艺流程二、主要设计参数三、设计计算
17设计流量BOD5TSSVSSMLVSS/MTN项目3COD(mg/l)(m/d)S0(mg/l)（mg/l)(mg/l)LSS(mg/l)进水400003201601501050.735出水60202015（活性污泥法）2（1）判断是否可采用AO法（用污泥负荷法）COD/TN=9.142857143>8TP/BOD5=0.025<0.06符合要求(2)有关设计参数1、BOD5污泥负荷N=0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)2、回流污泥浓度XR=6600mg/L3、污泥回流比R=100%4、混合液悬浮固体浓度X=RXR/(1+R)3300mg/L5、混合液回流比R内TN去除率ηtx=(TN0-TNe)/TN0×100%=57%混合液回流比R内＝ηTN/(1-ηTN)×100%=133%取R内＝200%3（3）反应池容积V,m3V=QS0/NX=14918.41m反应池总水力停留时间：t=V/Q=0.37(d)=8.88(h)各段水力停留时间和容积：厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3厌氧池水力停留时间t厌=1.78(h)3池容V厌＝2983.7(m)缺氧池水力停留时间t缺=1.78(h)3池容V缺＝2983.7(m)好氧池水力停留时间t好=5.33(h)3池容V好＝8951(m)(4)校核氮磷负荷，kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷=Q·TN0/（XV好）＝0.0473961[kgTN/(kgMLSS·d)]厌氧段总磷负荷=Q·TP0/（XV厌）＝0.0162499[kgTP/(kgMLSS·d)](5)剩余污泥量△X，kg/d△X=Px+PsPx=YQ(S0-Se)-kdVXRPs=(TSS-TSSc)*50%取污泥增殖系数Y=0.6
18污泥自氧化率kd=0.05将各值代入：Px=1637kg/dPs=2600kg/d△X=4237kg/d(6)碱度校核-每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNO3-N产生碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度剩余碱度SΔLK1＝进水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除BOD5产生碱度假设生物污泥中含氮量以12.40%计，则：每日用于合成的总氮202.98kg/d即，进水总氮中有5.07mg/l用于合成。被氧化的NH3-N=进水总氮-出水总氮量-用于合成的总氮量=21.93所需脱硝量＝14.93需还原的硝酸盐氮量NT=597.02(mg/L)将各值代入：剩余碱度SALK1=190.7358(mg/l)>100mg/l(以CaCO3计）可维持PH≥7.2.（7）反应池主要尺寸3反应池总容积V＝14918.41m3设反应池2组，单组池容V单＝7459.205m有效水深h=4m；2单组有效面积S单=1864.801m采用5廊道式推流式反应池，廊道宽b=7.5m；单组反应池长度L＝S单/B=50(m)校核：b/h=1.9(满足b/h=1～2）L/b=6.7(满足L/B=5～10）取超高为：1m,则反应池总高H=5(m)(8)反应池进、出水系统计算1、进水管3单组反应池进水管设计流量Q1＝0.231(m/s)管道流速V=0.8m/s；2管道过水断面积A=0.28875(m)管径d=0.6064935(m)取进水管管径DN600mm2、回流污泥管3单组反应池回流污泥管设计流量Qk＝0.2314815(m/s)管道流速V=0.8m/s；2管道过水断面积A=0.2893519(m)管径d=0.6071253(m)取进水管管径DN600mm3、进水井反应池进水孔尺寸：3进水孔过流量Q2＝0.462963(m/s)孔口流速V=0.6m/s2孔口过水断面积A＝0.7716049(m)孔口尺寸取为1.3m×0.6m=
19进水井平面尺寸取为2.4m×2.4m4、出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算：3式中Q3=(1+R+R内)*Q/n=0.9259259(m/s)b—堰宽，b=7.5m；H—堰上水头，m。H＝0.1639336(m)3出水孔过流量Q4=Q3=0.9259259(m/s)孔口流速v=0.6m/s2孔口过水断面积A＝Q/V=1.5432099(m)孔口尺寸取为2.0m×0.8；出水井平面尺寸取为2.4m×0.8m5、出水管3反应池出水管设计流量Q5＝Q2＝0.462963(m/s)管道流速v=0.8m/s2管道过水断面积A=0.5787037(m)管径d=0.8586048(m)取进水管管径DN900mm校核管道流速v=Q5/A=0.7281009m9、曝气系统设计计算1、设计需氧量AORAOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝碳化需氧量=5870.33(kgO2/d)硝化需氧量=4034.29875反硝化脱氮产生的氧量D3＝2.86NT=1707.481(kgO2/d)总需气量AOR＝D1+D2-D3=8197.15(kgO2/d)=341.5479(kgO2/h)最大需氧量与平均需氧量之比为1.4,则AORmax=1.4R=11476.01(kgO2/d)=478.167(kgO2/h)去除每1kgBOD5的需氧量=AOR/[Q(S0-S)]=1.4637766(kgO2/kgBOD5)2、标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR。
20工程所在地区实际大气压为ρ＝0.9002962；CL—曝气池内平均溶解氧，取CL=2mg/L；查表得水中溶解氧饱和度：Cs(20)=9.17mg/l,Cs(25)=8.385空气扩散气出口处绝对压为：Pb=1.3854×10（Pa)空气离开好氧反应池时氧的百分比：17.53653%好氧反应池中平均溶解氧饱和度=9.118342(mg/l)标准需氧量：SOR=13799.29(kgO2/d)=574.9705(kgO2/h)相应最大时标准需氧量：SORmax=1.4SOR=19319.01(kgO2/d)=804.959(kgO2/h)好氧反应池平均时供气量：39582.842(m/h)最大时的供气量3Gsmax=1.4Gs=13415.98(m/h)3、所需空气压力p(相对压力）p＝h1+h2+h3+h4+Δh式中h1+h2——供风管道沿程与局部阻力之和，取h1+h2=h3——曝气器淹没水头，h3=h4——曝气器阻力，取h4=Δh——富余水头,Δh=P=4.9(m)4、曝气器数量计算(以单组反应池计算）按供氧能力计算所需曝气器数量。式中h1—按供氧能力所需曝气器个数,个；qc—曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力,kgO2/(h·个）
21采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3m2/(h·个）时，曝气器氧利0.3～0.75m2,充氧能力qc=0.14kgO2/(h·个）。则：h1=2875(个）以微孔曝气器服务面积进行校核：f=F/h1=0.26087(m2)<0.75(m2)符合要求5、供风管道计算供风干管采用环状布置。33流量Qs=0.5Gsmax=6707.989(m/h)=1.86333(m/s)流速v=10m/s；0.487203(m)取干管管径为DN500mm单侧供气（向单侧廊道供气）33流量Qs单=0.5Gsmax/3=2235.996(m/h)=0.62111(m/s)流速v=10m/s；0.281287(m)取支管管径为DN300mm双侧供气（向两侧廊道供气）33流量Qs双=Gsmax/3=4471.993(m/h)=1.24222(m/s)流速v=10m/s；0.3978(m)取支管管径为DN450mm10、厌氧池设备选择（以单组反应池计算）厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m3池容计算。3厌氧池有效容积V厌＝1500m混合全池污水所需功率为7500w11、缺氧池设备选择（以单组反应池计算）缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m3池容计算。3缺氧池有效容积V缺＝1500m混合全池污水所需功率为7500w12、污泥回流设备污泥回流比R＝100%3污泥回流量QR=RQ=40000m/d
223=1666.6667(m/h)设回流污泥泵房1座，内设3台潜污泵（2用1备）；3单泵流量QR单＝0.5QR=833.3333(m/h)水泵扬程13、混合液回流设备（1）混合液回流泵混合液回流比R内=200%3混合液回流量QR=R内Q=80000m/d3=3333.333(m/h)设混合液回流泵房2座每座泵房内设3台潜污泵2用13单泵流量QR单=833.3333(m/h)(2)混合液回流管。回流混合液由出水井重力流至混合流液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。3混合液回流管设计流量Q6＝R内Q/2=0.462963(m/s)泵房进水管设计流速采用V＝0.8m/s2管道过水断面积A＝Q6/v=0.5787037m管径d=0.8586048(m)取泵房进水管径管径DN800mm校核管道流速v=0.9215027(m/s)(3)泵房压力出水总管设计流量Q7=Q6=0.462963m/s设计流速采用v=1.2m/s2管道过水断面积A＝Q7/v=0.3858025m管径d=0.7010479(m)取泵房压力出水管管径DN700mm2如图所示为A/O脱氮除磷工艺计算图。
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242A/O工艺计算
25NH3-NTP碱度S最底水温最高水温PH(mg/l)(mg/l)(mg/l)（℃）（℃）2642807.0～7.5142581.5<0.05符合要求<0.06符合要求
26-每氧化1mgNH3-N需消耗碱度7.14mg；每还原1mgNO3-N产生碱度3.57mg；去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。mg/lmg/l20.78(m)
27AOR=去除BOD5需氧量-剩余污泥中BOD5氧当量+NH3-N硝化需氧量-剩余污泥中NH3-N的氧当量-反硝化脱氮产氧量(kgO2/d)m，氧转移效率EA=20%计算温度T＝25℃。
285工程所在地区实际大气压为0.912×10Pamg/l.0.2m；3.8m；0.4m；0.5m；qc—曝气器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力,kgO2/(h·个）
29采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3m2/(h·个）时，曝气器氧利用率EA＝20%，服务面积0.3～0.75m2,充氧能力qc=0.14kgO2/(h·个）。则：厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m3池容计算。缺氧池设导流墙，将缺氧池分成3格，每格内设潜水搅拌机1台，所坱功率按5W/m3池容计算。
30备回流混合液由出水井重力流至混合流液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首端。
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