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1、水污染控制工程水污染控制工程EngineeringArchitectureCopyright Reserved! 1第六节第六节 生物脱氮与除磷生物脱氮与除磷2内容内容 1. 概述概述2. 生物脱氮原理与工艺生物脱氮原理与工艺3. 生物除磷原理与工艺生物除磷原理与工艺4. 同步脱氮除磷工艺同步脱氮除磷工艺5. 脱氮除磷工艺设计计算脱氮除磷工艺设计计算Water Pollution Control Engineering31.概述概述 水体富营养化是当前水环境污染面临的重大问题，水体富营养化是当前水环境污染面临的重大问题，富营养化造成水质恶化，生态平衡破坏，鱼类和水生生物富营养化造成水质恶化，生
2、态平衡破坏，鱼类和水生生物死亡，还对饮用水安全造成严重的威胁，危害人类健康死亡，还对饮用水安全造成严重的威胁，危害人类健康. 氮氮(N)和磷和磷(P)是引起水体富营养化的关键的物质，低是引起水体富营养化的关键的物质，低浓度的浓度的N和和P即可以引起富营养化，即可以引起富营养化，(如湖泊地面水水质标如湖泊地面水水质标准，二级标准准，二级标准P的浓度为的浓度为0.01 mg/L). 因而，污水处理时如因而，污水处理时如何利用生物技术能将何利用生物技术能将N, P物质去除是当今污水处理的重要物质去除是当今污水处理的重要内容，尤其是磷的去除内容，尤其是磷的去除.Water Pollution Cont
3、rol Engineering41.概述概述含含N化合物在水中存在形态，有机化合物在水中存在形态，有机N、氨、氨N、亚硝酸盐、亚硝酸盐N、硝酸盐硝酸盐N。总氮。总氮(TN)是四种含是四种含N化合物和；凯氏氮化合物和；凯氏氮(KN)是有机是有机N与氨与氨N。城市污水经过传统的二级生化处理，有机物可以转化为城市污水经过传统的二级生化处理，有机物可以转化为CO2, H2O等等, 但是有机物中的氮不能有效去除，少部分但是有机物中的氮不能有效去除，少部分可以通过同化作用转化为生物细胞有机体组分可以通过同化作用转化为生物细胞有机体组分(通过剩余通过剩余污泥污泥)而去除，大部分只能转化为溶解性的无机氮而去除
4、，大部分只能转化为溶解性的无机氮, (一般一般为为NH3, 有少量有少量NO2-, NO3-), 无法从水中直接去除，生物无法从水中直接去除，生物脱脱N是通过将这些物质转化为不溶解于水的是通过将这些物质转化为不溶解于水的N2而从水中而从水中去除的去除的. Water Pollution Control Engineering51.概述概述二 级 污 水 处 理 工 艺 活 性 污 泥 对二 级 污 水 处 理 工 艺 活 性 污 泥 对 N 去 除 率 按 照去 除 率 按 照BOD:N=100:5:1计算，城市污水进水计算，城市污水进水BOD一般可达到一般可达到200mg/L左右，这样以微生
5、物需要的营养计算，则剩左右，这样以微生物需要的营养计算，则剩余污泥可以去除余污泥可以去除10mg/L的氮和的氮和2mg/L左右的磷左右的磷(存在存在污泥中污泥中, 不同的工艺有差异不同的工艺有差异)。以同化作用将。以同化作用将N, P转移转移出污水系统。出污水系统。(微生物利用的微生物利用的NP还会因内源代谢释放还会因内源代谢释放)高浓度工业废水的氮可以用物理吹脱，低浓度的饮用水高浓度工业废水的氮可以用物理吹脱，低浓度的饮用水氮一般以化学方法氮一般以化学方法(加氯氧化加氯氧化)去除，污水氮一般以生去除，污水氮一般以生物方法去除。如果同时富含高浓度磷，则常形成物方法去除。如果同时富含高浓度磷，则
6、常形成磷酸磷酸镁铵镁铵作为化学肥料回收。作为化学肥料回收。Water Pollution Control Engineering61.概述概述化学方法脱化学方法脱N(折点加折点加氯氯)：NH4+ + HOCl = NH2Cl + H+ + H2ONH2Cl + HOCl = NHCl2 + H2ONHCl2 + HOCl = NCl3 + H2O2NH2Cl + HOCl N2 + 3HCl +H2O余氨的吹脱余氨的吹脱(针对氨针对氨)：游离的氨游离的氨容易挥发，可以空气吹脱到容易挥发，可以空气吹脱到大气中去大气中去.Mg2+ +PO43- + NH4+ +6H2O =Water Pollut
7、ion Control EngineeringMgNH4 PO4 6H2O 72. 生物生物脱氮原理与工艺脱氮原理与工艺8n一一. 生物脱氮原理生物脱氮原理1.1 生物脱氮基本过程生物脱氮基本过程1.2 影响生物脱氮的环境因素影响生物脱氮的环境因素n二二. 生物脱氮工艺生物脱氮工艺2.1 三级生物脱氮工艺三级生物脱氮工艺2.2 两级生物脱氮工艺两级生物脱氮工艺2.3 单级生物脱氮工艺单级生物脱氮工艺 2.4 A/O工艺工艺n三三. 生物脱氮新理论生物脱氮新理论3.1 同步硝化反硝化同步硝化反硝化;3.2 短程硝化反硝化短程硝化反硝化;3.3 厌氧厌氧氨氧化氨氧化2. 生物脱氮原理工艺生物脱氮原
8、理工艺Water Pollution Control Engineering9生物脱氮原理生物脱氮原理一一. 生物脱氮原理生物脱氮原理 除同化作用可以部分除氮除同化作用可以部分除氮, 生物脱氮主要由反硝化过程实现生物脱氮主要由反硝化过程实现.1.1 基本过程基本过程: 氨化氨化:在氨化菌作用下在氨化菌作用下, 有机物中的氮被转化为有机物中的氮被转化为氨氮氨氮, 有机物同时得到降解：有机物同时得到降解： 有机有机N NH3 硝化硝化:分为两个步骤分为两个步骤-亚硝化和硝化亚硝化和硝化. 在好氧条件下在好氧条件下,亚硝化菌亚硝化菌将将NH4+转化为转化为NO2, 进一步在硝化菌作用下转化为进一步在
9、硝化菌作用下转化为NO3: NH4+ +1.5O2 NO2 + 2H+ + H2O (亚硝化亚硝化) NO2 + 0.5O2 NO3 (硝化硝化) 总反应总反应:NH4+ +2O2 NO3 + 2H+ + H2OWater Pollution Control Engineering10生物脱氮原理生物脱氮原理 反硝化反硝化:在缺氧条件下在缺氧条件下, 反硝化菌作用将反硝化菌作用将NO3转化为转化为N2(异化反硝化异化反硝化,占占96)或生物体或生物体 (同化反硝化同化反硝化,占占4). 6NO3+5C 3N2 + 6OH+ H2O + 5CO2 NO3 NO2 NO N2O N2 NO3 +
10、C + H+ C5H7O2N + H2O NO3 NO2 有机含有机含N物质物质异化异化同化同化Water Pollution Control Engineering11生物脱氮原理生物脱氮原理1.2. 影响生物脱氮的因素影响生物脱氮的因素 氨化氨化: 氨化菌是异养菌氨化菌是异养菌, 对环境条件要求不苛刻对环境条件要求不苛刻, 好氧或厌氧均可好氧或厌氧均可, 对酸碱对酸碱, 温度的适应范围宽温度的适应范围宽. Water Pollution Control Engineering12生物脱氮原理生物脱氮原理(亚亚)硝化硝化: 亚硝化菌和硝化菌均为化能自养菌亚硝化菌和硝化菌均为化能自养菌. (A
11、).溶解氧溶解氧, 需要好氧的条件需要好氧的条件, DO2, 每每mol氨经过亚硝化需氨经过亚硝化需1.5mol O2, 硝化需硝化需0.5mol O2 (B).酸碱酸碱, 中性或弱碱性中性或弱碱性 (亚硝化产生酸亚硝化产生酸!),最宜在最宜在pH 8.0-8.4左右左右. (C).温度温度, 20-30最佳最佳 (15迅速降低迅速降低,5反应停止反应停止) . (D). C/N比，比，BOD低才能维持硝化菌生长低才能维持硝化菌生长(异养微生物竞争异养微生物竞争, BOD越高硝化菌比例越小越高硝化菌比例越小)Water Pollution Control Engineering13生物脱氮原理
12、生物脱氮原理反硝化反硝化: 反硝化菌是异养菌反硝化菌是异养菌,兼性厌氧菌兼性厌氧菌. (A). 碳源碳源(外加外加, 利用污水有机物利用污水有机物, 或内源呼吸或内源呼吸) (B). 酸碱酸碱, pH最宜在最宜在 6.5-7.5 (C).溶解氧溶解氧, 需少的需少的DO或间歇有氧缺氧或间歇有氧缺氧, DO 0.5mg/L, DO过过高则直接以好氧呼吸高则直接以好氧呼吸 (D). 温度温度, 20-40, 低于低于15反应迅速降低反应迅速降低 由于硝化菌和反硝化菌世代时间长由于硝化菌和反硝化菌世代时间长,所以反应器内生物停留所以反应器内生物停留时间要长时间要长,即即污泥龄要长污泥龄要长Water
13、 Pollution Control Engineering14生物脱氮原理生物脱氮原理生物脱氮的过程比较生物脱氮的过程比较过程过程氨化氨化亚硝化亚硝化硝化硝化反硝化反硝化(异化异化)能源能源有机物有机物NH4+NO2碳源碳源H受体受体O2O2O2NO3,NO2DO范围宽范围宽好氧好氧好氧好氧缺氧缺氧, 4)；l2. 除磷时，污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大除磷时，污水中的五日生化需氧量与总磷之比宜大于于17(C/P17)；l3. 同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求；同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求；l4 .好氧区（池）剩余总碱度宜大于好氧区（池）剩余总碱度宜大于70mg/L
14、（以（以CaCO3 计），当进水碱度不能满足上述要求时，应采取增加计），当进水碱度不能满足上述要求时，应采取增加碱度的措施。碱度的措施。脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering62n1.2脱氮设计计算脱氮设计计算:l当仅需脱氮时，宜采用缺氧当仅需脱氮时，宜采用缺氧好氧法（好氧法（AN/O 法法）。）。l1. 生物反应池的容积，按活性污泥法一般公式计算时，生物反应池的容积，按活性污泥法一般公式计算时，反应池中缺氧区（池）的水力停留时间宜为反应池中缺氧区（池）的水力停留时间宜为0.53h。l2. 生物反应池的容积，采用硝化、反硝化动力学计算
15、生物反应池的容积，采用硝化、反硝化动力学计算时，按下列规定计算。时，按下列规定计算。脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering63脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering64脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering65n1) 缺氧区缺氧区(池池)容积，可按下列公式计算：容积，可按下列公式计算： Vn =lNk - 进水凯氏氮浓度进水凯氏氮浓度(总氮更妥总氮更妥Nt)lNte - 出水总氮浓度出水总氮浓度lKde-脱氮速率脱氮
16、速率, 温度校正温度校正: Kde(T)=Kde(20) 1.08(T-20)l0.12-活性污泥的活性污泥的N元素占污泥元素占污泥VSS的比例的比例脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringvdevtekXX0.12-)N-Q(NK66n2) 好氧区好氧区(池池)容积，可按下列规定计算容积，可按下列规定计算： V=n其他并无差异其他并无差异, 污泥龄污泥龄(好氧池) co= FF:安全系数安全系数, n硝化菌比增殖速率硝化菌比增殖速率脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering)1
17、()(codVeocoKXSSQYn167n硝化菌比增殖速率:nnm 硝化菌最大比增殖速率硝化菌最大比增殖速率;nNa 硝化菌的底物浓度硝化菌的底物浓度,即即NH3浓度浓度;nKn 硝化反应的半速度常数硝化反应的半速度常数;nDO 溶解氧浓度溶解氧浓度nKo 溶解氧影响的溶解氧影响的开关系数开关系数;nKdn 硝化菌的内源代谢系数。硝化菌的内源代谢系数。脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringdnnmnKDOKDON KNoana68n硝化池内硝化池内DO浓度较高，如果忽略内源代谢，忽略溶解浓度较高，如果忽略内源代谢，忽略溶解氧影响的开
18、关系数，再考虑温度影响：氧影响的开关系数，再考虑温度影响：脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering)15(098. 0ana)(N KN47. 0TTne69n3）需氧量计算：）需氧量计算：n与一般的活性污泥相比，增加了因为硝化而需要的氧，与一般的活性污泥相比，增加了因为硝化而需要的氧，该部分就是凯氏氮的去除总量该部分就是凯氏氮的去除总量氮的氧当量系数氮的氧当量系数4.57:n氮的总去除量：氮的总去除量：n所以需氧量所以需氧量(生物脱氮工艺的理论需氧量生物脱氮工艺的理论需氧量)：脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution
19、 Control EngineeringX0.12-)N-Q(N57. 442. 168. 0)S-Q(Svkeke02XvO70n如果工艺具有前置反硝化如果工艺具有前置反硝化(或反应器不分开或反应器不分开)，则由于，则由于反硝化可以以反硝化可以以NO3代谢掉部分有机物，所以这部分代谢掉部分有机物，所以这部分“节省节省”的氧应该扣除的氧应该扣除(除非外加碳源除非外加碳源)： nNk0，Nke分别为进水出水凯氏氮浓度；分别为进水出水凯氏氮浓度；nNt0，Nte分别为进水出水总氮浓度。分别为进水出水总氮浓度。X0.12- )N-Q(N57. 442. 168. 0)S-Q(Svkeke02XvO脱
20、脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringX0.12-)N-N-2.86Q(N-voeket)N-2.86Q(N)N-Q(N57. 463. 168. 0)S-Q(Stetkete02XvO71l4.57: 1mol的氨的氨N(14g)彻底氧化需要转移彻底氧化需要转移8mol电子电子, 即即2mol O2(64g) 64/14=4.57l2.86: 1mol硝酸根还原转移硝酸根还原转移5mol电子电子, 即即1.25mol O2(40g) 40/14=2.86Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P
21、工艺计算工艺计算72n4）混合液回流比，可按下列公式计算：）混合液回流比，可按下列公式计算：l假设理想反应器假设理想反应器(AN/O工艺工艺)，有机，有机N和氨和氨N在好氧反应在好氧反应器内可以完全氧化为器内可以完全氧化为NO3-；回流到缺氧反应器的；回流到缺氧反应器的NO3-可以完全被反硝化为可以完全被反硝化为N2：l则，好氧反应器则，好氧反应器O的末端出水硝酸盐的末端出水硝酸盐N的总量，是浓度的总量，是浓度 Nte与流量的积：与流量的积： (RiR+1)QNtel与原进水总与原进水总N量相等：量相等：QNt0 (RiR+1)QNte= QNt0脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pol
22、lution Control Engineering73n(RiR+1)QNte QNt0n(RiR+1) Nte Nt0 = N去除率去除率 加大内回流比可以提高加大内回流比可以提高N去除率去除率,一般一般Ri400%.如假设如假设R为为0.5, Ri=2.5, 去除率去除率75%; Ri=3, 去除率去除率77.8%; Ri=3.5, 去除率去除率80%脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineeringt0tet0NN-N1RRiRRi74l出水碱度出水碱度=进水碱度进水碱度+0.1(S0-Se) +3.57反硝反硝化去除的化去除的N 7.1
23、4 氨氧化的氨氧化的Nn出水碱度宜大于70mg/L。脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering75n1.3 设计举例设计举例:n1).A2O工艺工艺(规范建议同步脱氮除磷选择工艺规范建议同步脱氮除磷选择工艺)n2).氧化沟工艺氧化沟工艺脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering76脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering1).A2O工艺工艺77例题例题：流量：流量,平均日平均日20000m3，进水：进水：COD-450, BO
24、D5-185, SS-250, TKN-40, TP- 5出水：出水：COD-70, BOD-20, SS-20, TN-15, TP-1先计算污水设计流量先计算污水设计流量:一级构筑物一级构筑物Kz为为1.59; 生化处理构筑物生化处理构筑物Kz 为为1.30.二级生化处理二级生化处理构筑物反应器容积计算方法：构筑物反应器容积计算方法：n方法方法1：按照反硝化速率和硝化菌比增殖速率；：按照反硝化速率和硝化菌比增殖速率；n方法方法2：按照污泥负荷：按照污泥负荷. Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算78n方法方法1 1：按照反硝化速
25、率和硝化菌比增殖速率按照反硝化速率和硝化菌比增殖速率：(1):厌氧池计算：水力时间厌氧池计算：水力时间 V=QtQ为设计流量为设计流量,Q=平均流量平均流量变化系数，变化系数，t为水力停留时间，为水力停留时间，h。t取取2.0h，变化系数取，变化系数取1.3，平均流量，平均流量833m3/h V=8331.32.0=2166 m3厌氧池容积厌氧池容积2166 m3,水力停留时间水力停留时间2.0hWater Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算79n回流污泥浓度与回流污泥浓度与SVI：SVI=SV/MLSS，曝气池的，曝气池的MLSS曝气池曝气
26、池MLSS/沉淀池下部污泥区的污泥浓度沉淀池下部污泥区的污泥浓度MLSS=SVMLSS曝曝/MLSS沉沉=SVnSVI= =1/ MLSS沉沉=1/Xr (Xr回流污泥浓度回流污泥浓度)n如如SVI=100mL/g,则回流污泥浓度则回流污泥浓度=1/100mLg-1 =1g/100m L =10000mg/L，如，如SVI=80 mL/g,则回流污泥则回流污泥浓度浓度=1/80mLg-1 =1.25g/100mL=12500mg/L。 Water Pollution Control Engineering曝沉曝MLSS/MLSSMLSS脱脱N除除P工艺计算工艺计算80n反应器内污泥浓度反应器内
27、污泥浓度： X=r/(1+r)XrX反应器内污泥浓度，反应器内污泥浓度，r污泥回流比污泥回流比,取取0.4，Xr回流污回流污泥浓度泥浓度 nX = Xr, SVI取取75，则，则Xr = 13333 mg/L SV取取30，X=4000mg/L, MLVSS=0.74000=2800mg/LWater Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算r1r81 (2).缺氧池计算：反硝化速率缺氧池计算：反硝化速率nV= Q设计流量，设计流量，Nk、Nte分别为进水分别为进水TKN, 出水出水TKN, Kde反硝化脱反硝化脱N速率速率n反硝化脱反硝化脱N速率
28、温度校正：速率温度校正： Kde(T)=Kde(20) 1.08(T-20) nXv Q(S0-Se) Yobs20000(185-20)0.4=1320kg/dn表观产率系数取表观产率系数取0.4Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算vdevtekXX0.12-)N-Q(NK82n 内源代谢系数内源代谢系数Kde取取0.05n水力停留时间水力停留时间3511/1083=3.2hWater Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算3vdevtek3511280005. 012. 01320
29、2526000XX0.12-)N-Q(NmKV83(3)好氧池计算：好氧池计算：水力时间水力时间,根据硝化菌计算根据硝化菌计算出水出水NH3-N浓度取浓度取1mg/L, 半速度常数为半速度常数为1mg/L, 忽略溶忽略溶解氧开关系数，内源代谢系数取解氧开关系数，内源代谢系数取0.02:Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算1oana215.002.011147.0DOKDON KNdKdnnmn84Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算dFnco3 . 9265. 41安全系
30、数取安全系数取2.0357002800)20185(3 . 94 . 026000)1 ()(mKXSSQYVcodVeoco水力停留时间水力停留时间5700/1083=5.3h85脱脱N除除P工艺计算工艺计算方法方法1结果结果:厌氧池厌氧池: 2166 m3, 水力停留时间水力停留时间2.0h缺氧池缺氧池:3511 m3 , 水力停留时间水力停留时间3.2 h好氧池好氧池:5700 m3 , 水力停留时间水力停留时间5.3h合计合计: 11377m3 , 水力停留时间水力停留时间10.5hWater Pollution Control Engineering862按照污泥负荷按照污泥负荷n厌
31、氧池计算同上述方法；厌氧池计算同上述方法；n缺氧好氧池缺氧好氧池(A/O)计算：计算： 作为整体，按污泥负荷计算，作为整体，按污泥负荷计算，nVAO= N0污泥容积负荷污泥容积负荷(kgBOD5/kgMLVSSd)，X污泥浓度，污泥浓度，MLVSS。注意污泥浓度单位的一致。注意污泥浓度单位的一致。 Water Pollution Control EngineeringXN)SS(Q0eo脱脱N除除P工艺计算工艺计算87nVAO= 按照按照A池池:O池池=1:3的比例计算各自的容积：的比例计算各自的容积：VA=2553 m3VO=7660 m3 Water Pollution Control E
32、ngineering31 -1310214/00040.70.15d/)20185(d26000mmLmgLmg脱脱N除除P工艺计算工艺计算88脱脱N除除P工艺计算工艺计算方法方法2结果结果:厌氧池厌氧池: 2166 m3, 水力停留时间水力停留时间2.0h缺氧池缺氧池:2553 m3 , 水力停留时间水力停留时间2.36h好氧池好氧池:7660 m3 , 水力停留时间水力停留时间7.07h合计合计: 12380 m3 , 水力停留时间水力停留时间11.4hWater Pollution Control Engineering89n2).氧化沟工艺氧化沟工艺(Carrousel):lQ=400
33、00m3/d,l进水进水: BOD5=200mg/L, TSS=240mg/L, VSS=200mg/L; TKN=35mg/L; 碱度碱度=250mg/L(以以CaCO3计计)l出水出水: BOD5=30mg/L, TSS=30mg/L, NH3-N=2mg/L; NO3-N =10mg/L. l设设2组氧化沟组氧化沟,MLSS取取4000mg/L, f=0.7.池内池内DO浓度为浓度为2.0mg/L,产率系数产率系数0.5, 内源代谢系数内源代谢系数0.05.l设计温度以设计温度以10度计算度计算脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineeri
34、ng90n(1).计算污泥龄计算污泥龄: DOKDON KNoananmn脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringnKn=100.051T-1.158 =0.225 mg/Ln出水氨浓度出水氨浓度Na: 2.0 mg/Ln溶解氧开关系数溶解氧开关系数:0.45-2 mg/L,这里取这里取2.11oana161. 0)05. 0211. 0(2222 0.225247. 0DOKDON KNddKdnmn91n污泥龄污泥龄,安全系数取安全系数取2.5: co= F=25.4d为更安全，污泥龄取为更安全，污泥龄取30d.n1脱脱N除除P工艺
35、计算工艺计算Water Pollution Control Engineering11)15(098.0)15()10(099.0612.0161.0ddeTnn校正温度：校正温度：92n(2)计算反应器容积计算反应器容积: 314571)3005. 01 (2800)30200(305 . 040000)1 ()(mKXSSQYVcodVeoco脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineeringn考虑反硝化需要的容积考虑反硝化需要的容积: 经过计算经过计算V=9009m3n合计容积合计容积:23580m3 n水力停留时间:14.1 h 33vd
36、evtet9009800203. 01036010.12-12)-40000(35XX0.12-)N-Q(NmK93n(3)计算剩余污泥计算剩余污泥:脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringdkgKSSQYXvcodeo/1360)3005. 01 ()30200(5 . 040000)1 ()(94n(4)计算需氧量计算需氧量:脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringdkgXvO/1118426316032221710000)023. 0(4000086. 2)033. 0(4
37、000057. 4136063. 110000)N-2.86Q(N)N-Q(N57. 463. 168. 0)S-Q(Stetkeke0295n(5)计算碱度计算碱度l对于脱对于脱N工艺工艺,为了满足反应的需要为了满足反应的需要,pH以以7.2为最佳为最佳, 出水出水碱度宜在碱度宜在100mg/L以上以上.l出水碱度出水碱度=进水碱度进水碱度+0.1(S0-Se) +3.57反硝化去除的反硝化去除的N 7.14 氨氧化的氨氧化的N 出水碱度出水碱度=250+ 0.1(170)+ 3.5719 7.14 29 =128mg/Ll经过计算进水总经过计算进水总N中约有中约有4mg/L氮转化为生物体在
38、属剩余氮转化为生物体在属剩余污泥中污泥中,这部分可不予计算这部分可不予计算.剩余污泥剩余污泥1360kg/d约约12%含含N,163.2kg/d,相当于进水相当于进水4.08mg/Ll满足规定满足规定,可不要加入碱可不要加入碱脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering962. 生物除磷设计计算生物除磷设计计算当仅需除磷时，宜采用厌氧当仅需除磷时，宜采用厌氧好氧法（好氧法（AP/O 法）。法）。l1 生物反应池的容积，按活性污泥一般公式计算时，生物反应池的容积，按活性污泥一般公式计算时，反应池中厌氧区（池）和好氧区（池）之比，宜为反应池中厌
39、氧区（池）和好氧区（池）之比，宜为1:21:3；l2 生物反应池中厌氧区（池）的容积，可按下列公式生物反应池中厌氧区（池）的容积，可按下列公式计算：计算： Vp=tpQltp是厌氧区停留时间是厌氧区停留时间.脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering97脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering981. 叙述生物脱氮和生物除磷的原理叙述生物脱氮和生物除磷的原理,并比较生物脱氮的并比较生物脱氮的A/O工艺和生物除磷的工艺和生物除磷的A/O工艺有何异同？工艺有何异同？2. 设计出一种具有
40、同步生物脱设计出一种具有同步生物脱N与除与除P功能的污水处理功能的污水处理工艺工艺, 并注明各反应器的名称与主要功能并注明各反应器的名称与主要功能.3. 下列哪种工艺不具有同步脱下列哪种工艺不具有同步脱N除除P的效果？的效果？( ) (A)UCT工艺工艺;(B)A/A/O工艺工艺;(C)Phostrip工艺工艺; (D)SBR工艺工艺.复习题复习题99作业作业:1. 某城市污水，设计最大流量126000m3/d，进水BOD5 200mg/L，TSS为200mg/L,进水TKN为42mg/L, 要求出水BOD520 mg/L，TSS20mg/L,TN15 mg/L, NH3-N 5mg/L。经过
41、实验研究或查相关设计手册，确立以下参数：合成系数为0.58mgVSS/mg BOD5，内源代谢系数为0.06 d-1，硝化反应的半速度常数Kn为2mg/L; 溶解氧影响的开关系数取2 mg/L; 硝化菌内源代谢系数0.06 d-1; 好氧池内DO浓度为2mg/L, 缺氧和好氧池内MLSS浓度都为3500mg/L, MLVSS浓度都为2100mg/L，耗氧速率常数K1 = 0.10d-1，脱氮速率Kde 值20取0.045 (kgNO3N/(kgMLSSd)，二沉淀池出水SS中可生物降解成分不计。以AN/O工艺设计活性污泥, 计算有效容积(分别计算缺氧池和好氧池)、剩余污泥量和需要氧气量。温度取
42、10, 安全系数取2.0. 100作业作业:2. 某城市污水，设计最大流量某城市污水，设计最大流量126000m3/d，经过初沉池后，经过初沉池后BOD5 160mg/L，要求出水，要求出水BOD5为为20 mg/L以下。经过实验以下。经过实验研究和查相关设计参数，确立：合成系数为研究和查相关设计参数，确立：合成系数为0.58mgVSS/mg BOD5，内源代谢系数为，内源代谢系数为0.06 d-1，污泥龄为，污泥龄为11.2d，曝气池内，曝气池内污泥浓度为污泥浓度为3000mg/L，MLVSS为为2160mg/L，耗氧速率常数，耗氧速率常数K1 = 0.12d-1，二沉淀池出水含，二沉淀池出
43、水含SS为为18mg/L，其中可生物降，其中可生物降解为解为70。求曝气池有效容积、剩余污泥和需要氧气量。求曝气池有效容积、剩余污泥和需要氧气量。以污泥龄法计算，以污泥龄法计算，O2Q(bCOD0-bCODe)-1.42Xv，BOD5BODL(1-10-k1t)3. 活性污泥工艺设计数据同第活性污泥工艺设计数据同第2题，如果还确定了以下参数：题，如果还确定了以下参数：为为0.65; 为为0.95; 水深水深6.3m, 堵塞系数为堵塞系数为0.8; 氧利用率氧利用率16%;扩扩散器上静水压散器上静水压6.0m，饱和溶解氧浓度，饱和溶解氧浓度9.17mg/L，曝气池内，曝气池内溶解氧浓度为溶解氧浓度为2 mg/L。气压为。气压为1个标准大气压，计算需要空个标准大气压，计算需要空气的量？气的量？(以以m3/h为单位为单位)101谢谢！谢谢！102