活性污泥法需氧量计算方法的比较
解读活性污泥曝气反应池需氧量计算公式
解读活性污泥曝气反应池需氧量计算公式活性污泥法在现代城镇污水处理中应用广泛，活性污泥法的曝气能耗占整个污水厂处理能耗的55%～60%，所以污水需氧量的计算对污水厂能耗作用具大，《室外排水设计规范》GB50014-2006（2011年版）6.8.2条给出了需氧量计算公式，但在实际应用中一些工程师对公式中参数来源及取值有些困惑，通过本篇给大家进行解答。
标签：需氧量;引言：微生物对污水中可降解有机污染物进行氧化分解，最终形成和等稳定的无机物质，并从中获取合成新细胞物质所需要的能量，反应过程可用下列化学式表示：另一部分有机污染物为微生物用于合成新细胞即合成代谢，所需能量取自分解代谢，这一反应过程可用下列化学式表示：如果污水中营养物质匮乏，微生物可能进入内源代谢反应，微生物对其自身的细胞物质进行代谢反应，其过程可用下列化学方程式表示：微生物对有机污染物的去除作用中分解代谢、合成代谢和微生物内源代谢反应都消耗氧量。
1.在曝气池内，活性污泥对有机污染的氧化分解和其本身的内源代谢都是耗氧过程。
这两部分氧化过程所需要的氧量，一般用下列公式确定：式中—混合液需氧量，;—活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1kgBOD所需要的氧量，以计;Q—处理污水流量，;—经活性污泥微生物代谢活动被降解的机污染物（）量，，;—活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以计;V—曝气池容积，;—单位曝气池容积的挥发性悬浮固体（MLVSS）浓度，。
2.《室外排水设计规范》GB50014-2006（2011年版）6.8.2生物反应池中好氧区的污水需氧量、根据去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求，宜按下式计算：O2=0.001αQ（So-Se）-cΔXV+b[0.001Q（Nk-Nke）-0.12ΔXV]-0.62b[0.001Q（Nt-Nke-Noe）-0.12ΔXV]（6.8.2）式中：O2—污水需氧量（kgO2/d）;Q—生物反应池的进水流量（m3/d）;So—生物反应池进水五日生化需氧量浓度（mg/L）;Se—生物反应池出水五日生化需氧量浓度（mg/L）;ΔXV—排出生物反应池系统的微生物量;（kg/d）;Nk—生物反应池进水总凯氏氮浓度（mg/L）;Nke—生物反应池出水总凯氏氮浓度（mg/L）;Nt—生物反应池进水总氮浓度（mg/L）;Noe—生物反应池出水硝态氮浓度（mg/L）;0.12ΔXV—排出生物反应池系统的微生物中含氮量（kg/d）;a—碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47;b—常数，氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN），取4.57;c—常数，细菌细胞的氧当量，取1.42。
活性污泥工艺曝气量计算
同公式（１）中Ｎ．，Ｎｋｅ同公式（１）中Ｎ ｄ、。 ２００６版规范公式较９７版规范公式中考
虑到了反硝化回收的氧量，但仍未考虑污泥 内源呼吸消耗的氧量，致使需氧量计算结果 更加偏小，计算结果更加不合理。
３设计手册法 给水排水工程设计手册中对于曝气池需 氧量，有如下公式： ＡｏＲ＝ａ’ＱＬｒ＋ｂ１ＶＮ’
４ 三分法
活性污泥法的耗氧过程是很复杂的，耗
氧的因素有很多，ＢｏＤ。的去除需耗氧，污泥
要进行内源呼吸，它本身要耗氧。而每天排放
的剩余污泥又并未耗氧，在需氧量计算时要
予以扣除。我国鳓镇污水处理厂污染物排放
标准》（ＧＢｌ８９１８—２００２）对氨氮的排放要求
很严，今后绝大多数的污水处理厂都需要考
虑氨氮的硝化处理或脱氮处理。故耗氧量的
（ｋ９０２Ｉ／卜ｋｇＶ污ＳＳ泥），自ｃ＝１身。４氧２ 化率（１／ｄ）一般
０．０４～Ｏ．１ （４）曝气池的需氧量公式为： ＡｏＲ＝ｏ。＋ｏｂ＋ｏｃ＿Ｏ．００１ ａＱ（Ｓ０－Ｓ。）一ｃ
△ｘｖ＋ｂ【０．００１ Ｑ（Ｎｋ－Ｎ ｋｅ）一Ｏ．１ ２△×ｖ】 一Ｏ．６２ｂ【０．００１ Ｑ（ＮｒＮｋｅ．Ｎ。ｅ）旬．１ ２△ｘｖ】
计算尚应考虑氢氮氧化的需氧反应，反硝化
过程的产氧反应。
硝化反应：
ＮＨ４十＋２０２＋２ＨＣｏ；＿Ｎｏ一２Ｈ２Ｃ０３＋Ｈ妇
１４
２×３２
１
Ｘ
Ｘ＝３２×２／１４＝４．６
亦即每氧化１ ｍｇ氨氮为硝酸盐氮需耗
氧４．６ｍｇ。 反硝化反应：（以甲醇ＣＨ３０Ｈ为有机碳
源）
Ｎ０３＿＋１ Ｄ８ＣＨ３０Ｈ＋０２４Ｈ２Ｃｏｒ加旧５６Ｃ５ Ｈ７０２Ｎ＋ｔ １．６８Ｈ２０＋ＨＣ０３＿
专升本水污染控制简答题
《水污染控制工程》简答题1. 颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？答：颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型：（1）自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，各自独立地完成沉淀过程。
（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。
（3）拥挤沉淀（成层沉淀）：当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。
（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。
2.个体自由沉降其沉速是指的什么条件下的沉速，其影响因素如何试分析之？答：个体自由沉降的沉速指的是在受力平衡状态下颗粒所具有的沉速，可由斯托克斯方程式表示。
u＝g (s－ρ)d2/（18降速度的因素有：（1s s>0s<0s=0颗粒悬s（2）d:自由沉降速度 u d2 ，提高粒径d的措施可强化沉淀过程。
（3）μ:自由沉降速度u1/淀的进行。
3.调节池采用堰顶溢流出水时，能够起到水量调节的作用？用什么方式可以达到水量调节的目的？答：不能。
若要达到水量调节的目的：一种办法是采取稳定水位的措施；二是在调节池外设置水泵。
4.试说明沉速u 在进行沉淀池面积计算时设计依据。
答：因为u0t0=H， V池=HA面=Qt0 所以u0=H/t0=Qt0/（A面t0）=Q/A=q 即沉速u 在数值上等于q（面积负荷率），即可根据u(=q)和处理水量确定沉淀池的面积A。
5.如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀池产生依据？答：因为通过理想沉淀池的理论分析存在H/u=L/v、即u/v＝H/L。
如果将水深为H的沉淀池分隔成为几个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀池长度为原沉淀区长度的1/n时，就可处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。
活性污泥法的基本原理活性污泥法中污泥产率的计算及浓度测定
活性污泥法的基本原理一．基本概念和工艺流程（一）基本概念1．活性污泥法：以活性污泥为主体的污水生物处理。
2．活性污泥：颜色呈黄褐色，有大量微生物组成，易于与水分离，能使污水得到净化，澄清的絮凝体（二）工艺原理1．曝气池：作用：降解有机物（BOD5）2．二沉池：作用：泥水分离。
3．曝气装置：作用于①充氧化②搅拌混合4．回流装置：作用：接种污泥5．剩余污泥排放装置：作用：排除增长的污泥量，使曝气也内的微生物量平衡。
混合液：污水回流污泥和空气相互混合而形成的液体。
二．活性污泥形态和活性污泥微生物（一）形态：1、外观形态：颜色黄褐色，絮绒状2．特点：①颗粒大小：0.02－0.2mm ②具有很大的表面积。
③含水率>99%,C<1%固体物质。
④比重1.002－1.006，比水略大，可以泥水分离。
3.组成：有机物：{具有代谢功能，活性的微生物群体Ma{微生物内源代谢，自身氧化残留物Me{源污水挟入的难生物降解惰性有机物Mi无机物：全部有原污水挟入Mii（二）活性污泥微生物及其在活性污泥反应中作用1．细菌：占大多数，生殖速率高，世代时间性20-30分钟；2．真菌：丝状菌→污泥膨胀。
3．原生动物鞭毛虫，肉足虫和纤毛虫。
作用：捕食游离细菌，使水进一步净化。
活性污泥培养初期：水质较差，游离细菌较多，鞭毛虫和肉足虫出现，其中肉足虫占优势，接着游泳型纤毛虫到活到活性污泥成熟，出现带柄固着纤毛虫。
☆原生动物作为活性污泥处理系统的指示性生物。
4．后生动物：（主要指轮虫）在活性污泥处理系统中很少出现。
作用：吞食原生动物，使水进一步净化。
存在完全氧化型的延时曝气补充中，后生动物是不质非常稳定的标志。
（三）活性污泥微生物的增殖和活性污泥增长四个阶段：1．适应期（延迟期，调整期）特点：细菌总量不变，但有质的变化2．对数增殖期增殖旺盛期或等速增殖期）细菌总数迅速增加，增殖表速率最大，增殖速率大于衰亡速率。
3．减速增殖期（稳定期或平衡期）细菌总数达最大，增殖速率等于衰亡速率。
好氧区实际需氧量的计算
好氧区实际需氧量的计算yeren83382 发表于: 2008-1-04 16:55 来源: 水网博客——水业思想的集散地！很想了解实际需氧量到底是怎么计算的？在网上也没有最后搞清楚，因为版本说的好像都不太一样。
1、-2.86NO3a'为0.5，第一项为平均转化1kgBOD的需氧量kgO2/kgBOD，b'为0.1左右，微生物自身氧化物的需氧量kgO2/kgvssd，第三项项为被转化的NH3—N量kg/d有的还要减最后一项NO3，而有的公式又没有这一项，而且这个NO3就是进出水的NO3浓度差与水量的乘积？2、有的为R0=1.47QS-1.42V*mlvss/泥龄+4.57Q*NH4-2.86NO3还有的直接用公式1的前两项，现在要算需要鼓风机的气量最近老在想用第一个，理论需氧量。
第二个用来校核一下污泥浓度是否合理摘要：生物处理技术是目前十分普遍的一种水处理方法，目前我们应用的生物方法包括：活性污泥法、生物膜法、生物塘法、厌氧生物法等，其中活性污泥法最主要的生物处理方法，大多数的活性污泥法中都要有曝气这个环节，因此曝气池的建设就显的十分重要。
现实设计中，曝气池的设计需要注意许多的问题，并且要根据有关公式和实际污水处理的要求以及水质条件来确定和计算。
关键词：曝气池设计计算活性污泥法设备选择20世纪后期，我国许多城市饱尝了供水不足和水质污染的双重苦果；21世纪初期，更多的城市将面临水危机的严峻挑战。
为此，各界人士纷纷建言献策，以寻找化解水危机的“灵丹妙药”，这显然是个跨世纪的难题，因为导致水危机的原因及过程非常复杂，化解水危机便成了一项更加复杂的系统工程。
目前我们主要从两个方面着手处理水污染和供水不足的问题：一是加强保护现有的淡水资源，进行节水工程改建项目，将使用水的量控制在最小化，大力发展中水回用技术；二是加强污水处理力度，维持越来越紧缺的水资源，这就需要坚强污水处理工艺的设计和研究，强化处理效果。
活性污泥法的工艺设计及道理
活性污泥法工艺的设计与运行管理一、曝气池设计在进行曝气池容积计算时，应在一定范围内合理地确定污泥负荷（Ns）和污泥浓度（X）值，此外，还应同时考虑处理效率、污泥容积指数（SVI）和污泥龄等参数。
设计参数的来源主要有两个途径，一是经验数据，另一个是通过试验获得。
以生活污水为主体的城市污水，主要设计参数已比较成熟，可以直接取用于设计，但是对于工业废水，则应通过试验和现场实测以确定其各项设计参数。
在工程实践中，由于受试验条件的限制，一般也可根据经验选取。
1.曝气池容积的设计计算（1）污泥负荷的确定（2）混合液污泥浓度的确定2.需氧量和供气量的计算（1）需氧量（2）供气量①影响氧转移的因素A.氧的饱和浓度B.水温C.污水性质a.污水中含有的各种杂质对氧的转移产生一定的影响，将适用于清水的KLa用于污水时，需要用系数α进行修正。
污水的KLa = α·清水的KLa修正系数α值可通过试验确定。
一般α值为0.8～0.85。
b.污水中的盐类也影响氧在水中的饱和度（Cs），污水Cs值用清水Cs值乘以β值来修正，β值一般介于0.9～0.97之间。
c.大气压影响氧气的分压，因此影响氧的传递，进而影响Cs。
气压增高，Cs值升高。
对于大气压不是1.013×105Pa的地区，Cs值应乘以压力修正系数ρ，ρ= 所在地区的实际气压/（1.013×105Pa）。
d.对于鼓风曝气池，空气压力还与池水深度有关。
安装在池底的空气扩散装置出口处的氧分压最大，Cs值也最大。
但随着气泡的上升，气压逐渐降低，在水面时，气压为1.013×105Pa（即1大气压），气泡上升过程中一部分氧已转移到液体中。
鼓风曝气池内的Cs值应是扩散装置出口和混合液表面两处溶解氧饱和浓度的平均值。
另外，氧的转移还和气泡的大小、液体的紊动程度、气泡与液体的接触时间有关。
空气扩散装置的性能决定气泡直径的大小。
气泡越小，接触面积越大，将提高KLa值，有利于氧的转移；但另一方面不利于紊动，从而不利于氧的转移。
活性污泥反应动力学及工艺的设计与计算
活性污泥反应动力学是以酶工程的米凯利斯— 活性污泥反应动力学是以酶工程的米凯利斯—门坦 是以酶工程的米凯利斯 方程和生化工程的莫诺方程为基础。 方程和生化工程的莫诺方程为基础。它能够通过数 学式定量地或半定量地揭示活性污泥系统有机物降 污泥增长、耗氧等作用与各项设计参数、 解、污泥增长、耗氧等作用与各项设计参数、运行 参数以环境因素之间的关系。 参数以环境因素之间的关系。 在应用动力学方程时，应根据具体的条件， 在应用动力学方程时，应根据具体的条件，包括所 处理的废水成分 温度等近行修正或实验确定动力 废水成分、 等近行修正 处理的废水成分、温度等近行修正或实验确定动力 学参数。 学参数。
2 需氧量和供气量的计算 (1)需氧量 活性污泥法处理系统的日平均需氧量(Q)和去除每 kgBOD的需氧量(⊿Q)可分别按动力学公式计算．也可 根据经验数据选用。
(2)供气量 供气量应按照鼓风曝气型式或机械曝气型式两种情况 分别求定。最小时供气量可按平均供气量的1／2计算。
二次沉淀池的计算与设计
间的关系。 （2）确立微生物浓度（X）与θc间的关系。 确立微生物浓度（ 对完全混合式： 对完全混合式： X＝θcY(Sa-Se)/t(1+Kdθc) 对推流式： 对推流式： X＝θcY(Sa-Se)/t(1+Kdθc) 说明反应器内微生物浓度(X)是θc的函数 微生物浓度(X) 的函数。 说明反应器内微生物浓度(X)是θc的函数。 （3）确立了污泥回流比(R)与θc的关系。 确立了污泥回流比(R)与 的关系。 (R) [1+R1/θc=qV[1+R-R(Xr/Xa)]/V 式中： 为回流污泥浓度: 式中：Xr为回流污泥浓度: (Xr)max=106/SVI 。
讨论： 讨论： （1）当底物过量存在时，微生物生长不受底物限 当底物过量存在时， 处于对数增长期，速度达到最大值,为一常数。 制。处于对数增长期，速度达到最大值,为一常数。 ∴μ=umax。 ∴μ=umax。 ∵S>>KS、 KS +S≈S 此时反应速度和底物浓度无关， 零级反应 反应， 此时反应速度和底物浓度无关，呈零级反应， n=0。 即n=0。 （2）当底物浓度较小时，微生物生长受到限制， 当底物浓度较小时，微生物生长受到限制， 处于静止增长期，微生物增长速度与底物浓度成正。 处于静止增长期，微生物增长速度与底物浓度成正。 ∵S＜＜ KS 、 KS +S≈Ks ∴μ=μmaxS/Ks=KS 此时，μ∝S，与底物浓度呈一级反应。 此时，μ∝S，与底物浓度呈一级反应。 （3）随着底物浓度逐步增加，微生物增长速度和 随着底物浓度逐步增加， 底物浓度呈μ=μmaxS/Ks+S关系，即不成正比关系， μ=μmaxS/Ks+S关系 底物浓度呈μ=μmaxS/Ks+S关系，即不成正比关系， 此时0 为混合反应区的生化反应。 此时0＜n＜1为混合反应区的生化反应。
活性污泥法AAO计算
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
反应池水力停留时间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＝
X S V I r
R
好氧段停留时间t好= 5.37 h 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（TSS0-TSSe）×50％＝ (3)剩余污泥量ΔX ΔX＝PX+PS＝ 3177.7 kg/d
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= 因海拔高度不高引起的压力系数ρ＝p/101300= 曝气池水深H= 4 曝气头距池底距离 0.2 曝气头淹没深度＝ 3.8 曝气头处绝对压力pb=p+9800H= 138540 曝气头氧转移效率EA= 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 Csb(25)＝Cs(25) 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=
7054.69 m3/h= 最大空气用量Qmax= 10008.64 m3/h= （7）所需空气压力p（相对压力） p=h1+h2+h3+h4+Δh h1： 供风管道沿程阻力 0.001 MPa H2： 供风管道局部阻力 0.001 MPa h3： 曝气器淹没水头 0.038 MPa h4： 曝气器阻力，取 0.004 MPa Δh： 富余水头取 0.005 MPa p= 0.049 MPa= （8）曝气器数量计算 A、按供氧能力计算 曝气器供氧能力qc： 0.14 kgO2/(h·个) 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=