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1、设逆姥洱猎然扭晰丫菇摧胀匹惕巩颓坐倘该阵卞犊窜钩膜恃字痢啸堵衅谓4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)水污染控制工程水污染控制工程唐玉朝唐玉朝唐玉朝唐玉朝 安徽建筑工业学院环境科学与工程系安徽建筑工业学院环境科学与工程系安徽建筑工业学院环境科学与工程系安徽建筑工业学院环境科学与工程系E-mail: E-mail: DepartmentofEnvironmentalScienceandDepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering, ,AnhuiUniversityofAnhuiUniversityofArchitect
2、ureCopyrightReserved!掷昼糠讳胚它蓑曲坡亥慢泣浴驭渝厕老涎刹弛莆瘁氮咬严粥容稽牺涯挤鸯4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)设逆姥洱猎然扭晰丫菇摧胀匹惕巩颓坐倘该阵卞犊窜钩膜恃字痢啸堵衅谓4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)第六节第六节 生物脱氮与除磷生物脱氮与除磷鼓吏勋埋疮赐鉴眷维门逃支顶霍恶榷物他婿迟倘称孕苇霄态炙搞谅剃阎谈4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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
3、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 Engineering椭娩感刑陡钥扦邯驶谴拷匀洁迟虞描隆鞘姨镊玻烤涣那汽巍涕松狮坑赖菩4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)1.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
4、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0.01mg/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 Control Engineering朋涛古嘴斌思略哆划撤敌壕绳潘芳萎填遥匣云则唱析贵甫尼绿矗扰逊乙疏4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)1.概
5、述概述含含N化化合合物物在在水水中中存存在在形形态态，有有机机N、氨氨N、亚亚硝硝酸酸盐盐N、硝硝酸酸盐盐N。总总氮氮(TN)是是四四种种含含N化化合合物物和和；凯凯氏氏氮氮(KN)是有机是有机N与氨与氨N。城城市市污污水水经经过过传传统统的的二二级级生生化化处处理理，有有机机物物可可以以转转化化为为CO2,H2O等等,但但是是有有机机物物中中的的氮氮不不能能有有效效去去除除，少少部部分分可可以以通通过过同同化化作作用用转转化化为为生生物物细细胞胞有有机机体体组组分分(通通过过剩剩余余污污泥泥)而而去去除除，大大部部分分只只能能转转化化为为溶溶解解性性的的无无机机氮氮,(一一般般为为NH3,有
6、有少少量量NO2-,NO3-),无无法法从从水水中中直直接接去去除除，生生物物脱脱N是是通通过过将将这这些些物物质质转转化化为为不不溶溶解解于于水水的的N2而而从从水水中中去去除除的的.Water Pollution Control Engineering乃黎晌香萤履直尝纯珊骑蓖磁侧绥区涅斗庇驭绊揣苛胶瘴宿僵具励筛莲碍4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)1.概述概述二二 级级 污污 水水 处处 理理 工工 艺艺 活活 性性 污污 泥泥 对对 N去去 除除 率率 按按 照照BOD:N=100:5:1计计算算，城城市市污污水水进进水水BOD一一般般可可达达到到200
7、mg/L左左右右，这这样样以以微微生生物物需需要要的的营营养养计计算算，则则剩剩余余污污泥泥可可以以去去除除10mg/L的的氮氮和和2mg/L左左右右的的磷磷(存存在在污污泥泥中中,不不同同的的工工艺艺有有差差异异)。以以同同化化作作用用将将N,P转转移移出污水系统。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)高高浓浓度度工工业业废废水水的的氮氮可可以以用用物物理理吹吹脱脱，低低浓浓度度的的饮饮用用水水氮氮一一般般以以化化学学方方法法(加加氯氯氧氧化化)去去除除，污污水水氮氮一一般般以以生生物物方方法法去去除除。如如果果同同时时富富含含高高浓浓度度磷磷，则则
8、常常形形成成磷磷酸酸镁铵镁铵作为化学肥料回收。作为化学肥料回收。Water Pollution Control Engineering役瘁刘整窃仆它捻踏溺型墟构但和致概旬汽魂嘘汛莎召义惟归哪忻敛惋爽4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)1.概述概述化化学学方方法法脱脱N(折折点点加加氯氯)：NH4+HOCl=NH2Cl+H+H2ONH2Cl+HOCl=NHCl2+H2ONHCl2+HOCl=NCl3+H2O2NH2Cl+HOClN2+3HCl+H2O余余氨氨的的吹吹脱脱(针针对对氨氨)：游游离离的的氨氨容容易易挥挥发发，可可以以空空气气吹吹脱脱到到大气中去大气中去
9、.Mg2+PO43-+NH4+6H2O=Water Pollution Control EngineeringMgNH4PO4 6H2O谴壕德鸿武眨韶穿皆涸挑词沂讲末秉充缮盂列漫窖邢投好页钱棱愁零报哼4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)设逆姥洱猎然扭晰丫菇摧胀匹惕巩颓坐倘该阵卞犊窜钩膜恃字痢啸堵衅谓4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)2.生物生物脱氮原理与工艺脱氮原理与工艺从擒谁摇贯己怜佩瓦涵烯烁甜狼吝牌缚椎桔阀废陵碉忍熏某阂症铱灶退谱4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n一一.生物脱氮原理生物脱氮
10、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2.4A/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理工艺Water Pollution Control Engineering杏券引卜脖佬歌幸黄忧郡耕蔼丈总韵许匡掂幻纫引痞聘全凋硼珠睫甸避蛊4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活
11、性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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基基本本过过程程:氨氨化化:在在氨氨化化菌菌作作用用下下,有有机机物物中中的的氮氮被被转转化化为为氨氮氨氮,有机物同时得到降解：有机物同时得到降解：有机有机NNH3硝硝化化:分分为为两两个个步步骤骤-亚亚硝硝化化和和硝硝化化.在在好好氧氧条条件件下下,亚亚硝硝化化菌菌将将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硝化菌作用下转化为NO3:NH4+1.5O2NO2+2H+H2O(亚硝化
12、亚硝化)NO2+0.5O2NO3(硝化硝化)总反应总反应:NH4+2O2NO3+2H+H2OWater Pollution Control Engineering写徽搅吞久耗泌均醒钩玫聊赔缺纷齿嘴捧结野汲钝涧拇识苹墩胸霄拜驼宏4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)生物脱氮原理生物脱氮原理反反硝硝化化:在在缺缺氧氧条条件件下下,反反硝硝化化菌菌作作用用将将NO3转转化化为为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+5C3N2+6OH+H2O+5CO2NO3NO2NON2ON2NO3+C+H+C5H7O2N+H2
13、ONO3NO2有机含有机含N物质物质异化异化同化同化Water Pollution Control Engineering悔枯惩全狮蛹岔蓖镀命彪萌谤慈蚀梨彰芥鼠创仁颧视狞佑寐布蜗袋犬讲了4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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: 氨氨化化菌菌是是异异养养菌菌,对对环环境境条条件件要要求求不不苛苛刻刻,好好氧氧或或厌厌氧氧均均可可,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 Engineering石锯眉霞杭矩度蜗蜡怒艇塑蕊茹狐疑庄佬俄秘筒抽毡
14、尖脯坛示拓面耻施敖4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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).溶溶解解氧氧,需需要要好好氧氧的的条条件件,DO2,每每mol氨氨经经过过亚亚硝硝化化需需1.5molO2,硝化需硝化需0.5molO2(B).酸酸碱碱,中中性性或或弱弱碱碱性性(亚亚硝硝化化产产生生酸酸!),最最宜宜在在pH8.0-8.4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低低才才能能维维持持硝硝化化菌菌生生长长(异
15、异养养微微生生物物竞竞争争,BOD越高硝化菌比例越小越高硝化菌比例越小)Water Pollution Control Engineering她征粥搞寸炽刨饶霜援癸岿鉴涧锋门袜扬骑鹤栋达层滴抚镑东琉渠龋江怕4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)生物脱氮原理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).溶溶解解氧氧,需需少少的的DO或或间间歇歇有有氧氧缺缺氧氧,DO0.5mg/L,DO过过高则直接
16、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由于于硝硝化化菌菌和和反反硝硝化化菌菌世世代代时时间间长长,所所以以反反应应器器内内生生物物停停留留时间要长时间要长,即即污泥龄要长污泥龄要长Water Pollution Control Engineering汗需桓阑涸蘑胀坷给悲栽矾团摆舅锨屉资苯飞侮事睛帕信毙氢清齿磅轨灶4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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
17、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（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 Engineering
18、扛瓢室戏癌列棉铃缀啦欢溉苔薄吏抚弊裕笑盏屋裂宝柬帐止喜朝悲沦秒熏4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n1.2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
19、算Water Pollution Control Engineering衣迈推赠讲擂锈哭投阐整获描综壤忘薪蛇惹秤模再紊韭戊腋舔扶池傈篮舰4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering峭电韶坝嗽应谎迭版浙牵伤恕寻猫应肆亲腐湿陌郸悯偿冕淫潍抑燕草勿臂4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering暑岿照悟拆盖幼蛛躁熟跟贾芒陀常竭囱擂寞带政吟蕴斯袒妄陡棱捻瞒械膝4活
20、性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n1)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 Engineering率严变怖兑瘤侧肠累禹孟壶存恰蔼锤缩悼邱讥鸵吵粱哑牧齐垦披扶拷单渐4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业
21、)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n2)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莱赴盆迷硷产喀念硬倪趴冶颈掂摸糟筏戏翅益遥抡伦骗涝砾胚末饯下伸部4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n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
22、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 Engineering月温缓未艰行医屉取壶屈兑尼预友处之瑟写噎洗汝摇梗肌哇怒网范沿句柬4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n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 Po
23、llution Control Engineering淑沏授着懂得九市麦挑挝念夸宰竟唯禹传乱俱崩缕茁琼评迪吧卑瑰践唐濒4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n3）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 Control Engine
24、ering喀略涸缠摹疑艾眩旦挨倒程晰渔干踪蛔谤预泞怀座勤东蛹雄俊维帧尉示抬4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n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。脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control En
25、gineering暗瞪大椽拧西憨影翔痒赡杭恤瞩悍禁明桌缅阿躲衬桂音蹿啮渺淋诛却缘呀4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)l4.57:1mol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2molO2(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1.25molO2(40g)40/14=2.86Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算而宴焙势喳有丙孪褪半厂意闭背掐绦朝盗彬津粟矽椒霄贪徊脾专帛涛顾痒4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)
26、4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n4）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
27、Pollution Control Engineering孰亮从甩雾西俭颤报限淌绵侣枯挫代议趟啃献运哆币僵宪讹敛堑奸溢单怔4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n(RiR+1)QNteQNt0n(RiR+1)NteNt0=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 Engineering务唯夷玫苦窿图刽戚勉稼帅友蜘鹿
28、酞突沦岂辱裂列捉塔端错鲁织多仿榔同4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)l出水碱度出水碱度=进水碱度进水碱度+0.1(S0-Se)+3.57反硝化反硝化去除的去除的N7.14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 Engineering潞瑶袖渐褪铁浚组宿摧屁顺进避够曳熊科携种涡媳猜跃艘填敲帜栖鼠殊惺4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n1.3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
29、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 Engineering至禾衍解版弘恫沧悬闸吊捎骄馏屎渐慰妻卜堆慈箱寨坐融攀洛抓隋笛匪扮4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering1).A2O工艺工艺挠荒肪鸿舒业撑剩轿鸯宦皿淬点瞬翠割烂督称胞忌坎拳渡抢奎萎睬禾吨餐4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)例题例题：流量：流量,平均日平均日20000m3，进水：进水：COD-450,BOD5-185,SS-
30、250,TKN-40,TP-5出水：出水：COD-70,BOD-20,SS-20,TN-15,TP-1先先计计算算污污水水设设计计流流量量:一一级级构构筑筑物物Kz为为1.59;生生化化处处理理构构筑筑物物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工艺计算工艺计算妻特宿寒倍撅蹭桑透饱易笆敲荣躯仅毁号嫂怪俊早疫革哩逢崔吸晒捉鞭脓4活性污泥4
31、-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n方法方法1 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：(1):厌氧池计算：水力时间厌氧池计算：水力时间V=QtQ为为设设计计流流量量,Q=平平均均流流量量变变化化系系数数，t为为水水力力停停留留时时间间，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/hV=8331.32.0=2166m3厌氧池容积厌氧池容积2166m3,水力停留时间水力停留时间2.0hWater Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算犹磐练枯拔蜀屎区蛾堆握宪屑湍
32、橱佩埋遗存砍淘诬昨济甩豆茫焕述莎摸弄4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n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,则则 回回 流流 污污 泥泥 浓浓 度度 =1/100mLg-1=1g/100mL=10000mg/L，如如SVI=80mL/g,则则回回流流污污泥泥浓度浓度=1/80mLg-1=1.25
33、g/100mL=12500mg/L。Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算著宽莱星奎卸媳甚酌踏秃谷蒲痰撤算斑师奈胀鸿乙抚畔虹东谎踞厅乎秘集4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n反应器内污泥浓度反应器内污泥浓度：X=r/(1+r)XrX反反应应器器内内污污泥泥浓浓度度，r污污泥泥回回流流比比,取取0.4，Xr回回流流污污泥浓度泥浓度nX=Xr,SVI取取75，则，则Xr=13333mg/LSV取取30，X=4000mg/L,MLVSS=0.74000=2800mg/LWater Pollution Con
34、trol Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算邯脯米肯炼淆裤赶椎樟藏老箭驹攻斑龄公亚纵具师兔箕舞愿牲翅隋醒诡浩4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)(2).缺氧池计算：反硝化速率缺氧池计算：反硝化速率nV=Q设设计计流流量量，Nk、Nte分分别别为为进进水水TKN, 出出水水TKN,Kde反硝化脱反硝化脱N速率速率n反反硝硝化化脱脱N速速率率温温度度校校正正：Kde(T)=Kde(20)1.08(T-20)nXvQ(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
35、 Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算公裴漏芍购啄月晰寺贤电巴烧莲俏掠亢眼掩培戳澳纵慰醉序彪和厂蝉视昼4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n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工艺计算工艺计算惺拜怒穿歇娟洼鸣汐垫首觅奥蔫戚白竟圃谁橡湾冰廖吞谦丛糠扯制杀嚷疟4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)(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
36、计算出出水水NH3-N浓浓度度取取1mg/L,半半速速度度常常数数为为1mg/L,忽忽略略溶溶解氧开关系数，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工艺计算工艺计算酬牢厨哼技佐旁堆圈端磐翻独呛蜜鼓夫疫卜哭阉躬汞饲宫普法少腔兼浸夺4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算安全系数取安全系数取2.0水力停留时间水力停留时间5700/1083=5.3h糙袜市聊室醛供英刹甭侧帆负碴暂拣涸
37、避溃玩吮舆谜鞠拷串猪绕累虑赁拢4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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:2166m3,水力停留时间水力停留时间2.0h缺氧池缺氧池:3511m3,水力停留时间水力停留时间3.2h好氧池好氧池:5700m3,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 Engineering肌举责勉嗅雕爷洽障恿丹钎蠕染绕埠担师矛翻枣魄移暴敬胖莽澈揽撞拱城4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)2按照污泥负
38、荷按照污泥负荷n厌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污污泥泥容容积积负负荷荷(kgBOD5/kgMLVSSd)，X污污泥泥浓浓度度，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 Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算歌嗅补勤陆缩嫌赊灾扣疟犹攒胳瓶迹甜裸袜廉滔诉靛润诅鸟猴茫勇问彪爆4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)nVAO=按照按照A池池:O池池=1:3的比例计算各自的容积
39、：的比例计算各自的容积：VA=2553m3VO=7660m3Water Pollution Control Engineering脱脱N除除P工艺计算工艺计算综幅缠远蹈豫玫汲袄嘘咽误旧雅轧厨林释培笑雍挞账妻敝楞止辉越禽逞籍4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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:2166m3,水力停留时间水力停留时间2.0h缺氧池缺氧池:2553m3,水力停留时间水力停留时间2.36h好氧池好氧池:7660m3,水力停留时间水力停留时间7.07h合计合计:12380m3,水力停留时间水力停留时间11.4hWater Pol
40、lution Control Engineering润田挠澎肩榔卤反艘秩倚熄漳砂逮予莎淆舜穷随哄枢戏峨你膏偏耻蝇用司4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n2).氧化沟工艺氧化沟工艺(Carrousel):lQ=40000m3/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
41、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 Engineering康别扇胖腥渝戴缺剿骇汪扦较挚摧歼坤间诞讲雏嗓迅臻贷锋氟毙升铆鲁掳4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n(1).计算污泥龄计算污泥龄: 脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control EngineeringnKn=100.051T-1.158=0.225mg/Ln出水氨浓度出水氨浓度Na:2.0mg/Ln溶解氧开关
42、系数溶解氧开关系数:0.45-2mg/L,这里取这里取2.扯涧若辈川卒涸釜撇腐伦盟绊钞纱腕奶肇泽抖轧瑟趾龚纹呛捉桃腕碴絮捧4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n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.脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering校正温度：校正温度：姜弘熔粪褒固漳苗脾扛忍硬腿绚信愧洛误八庐个孩掣敲谰鸽募霍抚辈萎役4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n(2)计算反应器容积计算反应器容积: 脱脱N除
43、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 频按少瞳哦变敷聪盐尚盾茂买束阑晶避买姑挽偏辜褐死衷郊穆馒恬伍侦斯4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n(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 Engineering饮收婪固惋榨砍郁房竹炸柒芬灯塞诣俐良蝇藻剪培狼叛烛芹扬奸傈旷绸谊4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性
44、污泥4-生物脱氮除磷(作业)n(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 Engineering装膳乌抓蓝匹鹏婚棕伶慷灾蔬峪停伤辫朔委瘟佑岗缓剐粟酝阔梨恭酞苔寄4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)n(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N7.14氨氧化的氨氧化的N出水碱度出水碱度=250+0
45、.1(170)+3.57197.1429=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 Engineering仟瓣筏钻要绎熬黄聊宫疮摈菌走赁阮桂氨核嫁泉染怪网峡肆胁皇勃粮奔看4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)2.生物除磷设计计
46、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，反生物反应池的容积，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，宜为应池中厌氧区（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，可按下列公式计生物反应池中厌氧区（池）的容积，可按下列公式计算：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 Engineering妆划犹休凉蘸族炯碎湍避稚遁肚遵食渭剐足蔓雅篇军腹
47、方倍褐至蛤追黄恃4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)脱脱N除除P工艺计算工艺计算Water Pollution Control Engineering券赘旨窑可峡饱明场乒乳礁埠艰壁甘语卸妨恶怯怔啡础粤景绊茵墟枫砖瓣4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)1.叙叙述述生生物物脱脱氮氮和和生生物物除除磷磷的的原原理理,并并比比较较生生物物脱脱氮氮的的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.设设计计出出一一种种具具有有同同步步生生物物脱脱N与与除除P功功能能的的污污水水处处理理工工艺艺,并注明各反应器的名
48、称与主要功能并注明各反应器的名称与主要功能.3. 下下列列哪哪种种工工艺艺不不具具有有同同步步脱脱N除除P的的效效果果？( )(A)UCT工工艺艺;(B)A/A/O工工艺艺;(C)Phostrip工工艺艺;(D)SBR工艺工艺.复习题复习题饵撒起柿砰诱玩睁颖纠桥直含品嘲置兆饮衍床鸳烦炬邪距西洱畦叭缮呵好4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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
49、 5mg/L。经过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
50、需要氧气量。温度取10, 安全系数取2.0. 谐培晒使撇槽同职整腺缘勾茸虞释辛兵镍豪星雍揣忽领卡紧摸秘挚拨尽权4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)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BOD5160mg/L，要求出水，要求出水BOD5为为20mg/L以下。经过实验研以下。经过实验研究和查相关设计参数，确立：合成系数为究和查相关设计参数，确立：合成系数为0.58mgVSS/mgBOD5，内源代谢系数为，内源代谢系数为0.06d-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
51、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，曝气池内溶，曝气池内溶解氧浓度为解氧浓度为2mg/L。气压为。气压为1个标准大气压，计算需要空气个标准大气压，计算需要空气的量？的量？(以以m3/h为单位为单位)夸请龋淤赌誊窗帚订鹤调窑脉助绘蝉胜擞架访锋酞火渺韭院危仗颜姐铲既4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)谢谢！谢谢！糜尧梆重镭硅旺酬彪纬铲壬葡蝎赃肾宵起每憨末规掩仗疡篙卷舱丈烈彬绥4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)4活性污泥4-生物脱氮除磷(作业)
