A2O工艺计算
一、工艺流程
二、主要设计参数
三、设计计算A2
/O工艺计算
项目设计流量
(m3/d)
COD (mg/l)
BOD5
S0(mg/l)
TSS
（mg/l)
VSS
(mg/l)
MLVSS/M
LSS
TN
(mg/l)
进水36003001501501050.730出水60202015
（活性污泥法）
（1）判断是否可采用A2O法（用污泥负荷法）
COD/TN=10>8
TP/BOD5=0.02<0.06
符合要求
(2) 有关设计参数
0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)
2、回流污泥浓度X R=6600mg/L
3、污泥回流比R=100%
4、混合液悬浮固体浓度X=RX R/(1+R)3300mg/L
5、混合液回流比R内
TN去除率ηtx=(TN0-TN e)/TN0×100%=50%
混合液回流比R内＝ηTN/(1-ηTN)×100%=100%
取R内＝150%
（3）反应池容积V,m3
V=QS0/NX=1258.74m3
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)
池容V厌＝251.7(m3)
缺氧池水力停留时间t缺= 1.68(h)
池容V缺＝251.7(m3)
好氧池水力停留时间t好= 5.04(h)
池容V好＝755.2(m3)
(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·T P0/（XV厌）＝0.0130025[kgTP/(kgMLSS·d)]
(5)剩余污泥量△X，kg/d
1、BOD5污泥负荷N=
△X=P x+P s
P x=YQ(S0-S e)-k d VX R
Ps=(TSS-TSS c)*50%
取污泥增殖系数Y=0.6
污泥自氧化率k d=0.05
将各值代入：P x=135kg/d
Ps=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N T=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
1258.74
反应池总容积V＝m3
设反应池2组，单组池容V单＝629.37m3
有效水深h=4m；
单组有效面积S单=157.3425m2
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
单组反应池进水管设计流量Q1＝0.021(m3/s)
管道流速V=0.8m/s；
管道过水断面积A=0.02625(m2)
管径d=0.1828647(m)
取进水管管径DN200mm
2、回流污泥管
单组反应池回流污泥管设计流量Qk＝0.0208333(m3/s)
管道流速V=0.8m/s；
管道过水断面积A=0.0260417(m2)
管径d=0.1821376(m)
取进水管管径DN200mm
3、进水井
反应池进水孔尺寸：
进水孔过流量Q2＝0.0416667(m3/s)
孔口流速V=0.6m/s
孔口过水断面积A＝0.0694444(m2)
孔口尺寸取为0.4m×0.2m=
进水井平面尺寸取为1m×2.5m
4、出水堰及出水井
按矩形堰流量公式计算：
式中Q3=(1+R+R内)*Q/n=0.0729167(m3/s)
b—堰宽，b= 2.5m；
H—堰上水头，m。H＝0.0626493(m)
出水孔过流量Q4=Q3=0.0729167(m3/s)
孔口流速v=0.6m/s
孔口过水断面积A＝Q/V=0.1215278(m2)
孔口尺寸取为0.7m×0.2m=
出水井平面尺寸取为1m×2.5m
5、出水管
反应池出水管设计流量Q5＝Q2＝0.0416667(m3/s)
管道流速v=0.8m/s
管道过水断面积A=0.0520833(m2)
管径d=0.2575814(m)
取进水管管径DN300mm
校核管道流速v=Q5/A=0.5897617m
9、曝气系统设计计算
1、设计需氧量AOR
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＝2.86N T=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
AOR max=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。
工程所在地区实际大气压为
ρ＝1.0069102；
C L—曝气池内平均溶解氧，取C L=2mg/L；
查表得水中溶解氧饱和度：C s(20)=9.17mg/l,C s(25)=8.38
空气扩散气出口处绝对压为：P b= 1.3854×105（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：
SOR max= 1.4SOR=1369.4933(kgO2/d)=57.0622(kgO2/h)好氧反应池平均时供气量：
679.31216(m3/h)
最大时的供气量
G smax=1.4G s=951.037(m3/h)=15.85062(m3/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,kg 2/(h·个）
h 1=204(个）
以微孔曝气器服务面积进行校核：
f=F/h1=0.441176(m2)<0.75(m 2)符合要求
5、供风管道计算
供风干管采用环状布置。
流量Qs=0.5Gsmax=475.5185(m 3/h)=
0.132088(m 3/s)
流速v=10m/s；
0.129717(m)取干管管径为DN
150mm 单侧供气（向单侧廊道供气）流量Qs单=0.5Gsmax/3=158.5062(m 3/h)=
0.044029(m 3/s)
流速v=10m/s；
0.074892(m)
取支管管径为DN 60mm 双侧供气（向两侧廊道供气）
流量Q s双=Gsmax/3=317.0123(m 3/h)=
0.088059(m 3/s)
流速v=10m/s；
0.105914(m)
取支管管径为DN 100mm
10、厌氧池设备选择（以单组反应池计算）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。
厌氧池有效容积V厌＝180m3
混合全池污水所需功率为900w
11、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。
缺氧池有效容积V缺＝180m3
混合全池污水所需功率为900w
12、污泥回流设备
污泥回流比 R＝100%
污泥回流量Q R=RQ=3600m3/d
=150(m3/h)
设混合液回流泵房1座
每座泵房内设3台潜污泵2用1
单泵流量Q R单＝0.5Q R=75(m3/h)
水泵扬程
污泥回流总管设计流量Q污回＝150(m3/h)
污泥回流管设计流速采用V＝ 1.2m/s
总管道过水断面积A＝Q污回/v=0.034722m2
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%
混合液回流量Q R=R内Q=5400m3/d
=225(m3/h)
设混合液回流泵房1座
每座泵房内设3台潜污泵2用1
单泵流量Q R单=112.5(m3/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。
混合液回流管设计流量Q6＝R内Q/2=0.03125(m3/s)
泵房进水管设计流速采用V＝0.8m/s
管道过水断面积A＝Q6/v=0.0390625m2
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/s
管道过水断面积A＝Q7/v=0.0260417m2
管径d=0.1821376(m)
取泵房压力出水管管径DN200mm
如图所示为A2/O脱氮除磷工艺计算图。
25002500250025002500
18000
5
2
5
2
5
2
5
2
5
2
NH3-N (mg/l)
TP
(mg/l)
碱度S
(mg/l)
PH
最底水温
（℃）
最高水温
（℃）
2532807.0～7.51425
8 1.5
kgMLSS·d)
<0.05符合要求
<0.06符合要求
g；去除1mgBOD5产生碱度0.1mg。
mg/l
mg/l
2500mm
需要）
0.08(m2)
0.14(m2)
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E A=20%计算温度T＝25℃。在地区实际大气压为 1.02×105Pa
mg/l.
0.2m；
4.5m；
0.4m；
0.5m；
力,kgO2/(h·个）
时，曝气器氧利用率EA＝20%，服务面积
W/m3池容计算。W/m3池容计算。
备
备
段首端。