水处理计算公式.docx

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水处理计算公式

生物处理基本公式一

项目

公式

说明

反应速度

S——

底物

S

y?

X

z?

P

X—

合成细胞

p――最终产物

dX

dSy—

y

又称产率系数，mg（生物量）/mg（降

dt

dt

解的底物）

dX

S——

底物浓度，冋PS

y

dS

X—

—合成细胞浓度或微生物浓度，冋p

反应级数

dS

n

k——

-反应速度常数，随温度而异

v

kSn

dt

n

反应级数

Igv

nIgS

Igk

零级反应

dS

v

-反应速度

v

k，

k，SS0kt

dt

t——

-反应时间

k——

-反应速度常数，随温度而异

一级反应

dS

v

kS，

kS，

dt

k

IgS

IgSo

一t

2.3

零级反应

dS

・—2

v

kS2

kS2，

dt

1

1

kt

S

So

米氏方程（表示酶

dX

促反应速度与底物

v

vmax

S

v

酶反应速度，例如vX

dt

K

S

浓度的关系）

Km

o

Vmax

-—最大酶反应速度

4

K

4

4

P

—底物浓度

1

Km

1

1

Km—

-一米氏常数

v

VmaxS

Vmax

莫诺特方程（表示

Q

微生物比增长速度

max

□

—微生物比增长速度，

vx

与底物浓度的关

Ks

S

X

系）

HY

Mmax

-—□的最大值，即底物浓度很大，不影

y

dX

vX

——

响微生物增长速度时的卩值

dS

Vs

q

S——

-底物浓度

Ks

饱和常数

生物处理基本公式二

劳伦斯迈卡蒂公式（有机物比

Yq

max

丫qmax

q

底物比降解速度，q上

降解速度与底

X

物浓度的关系）

S

qqmax

又有qVSdS

Ks

S

XXdt

Ki

反应常数，Kiqmax

①P〉Ks时，

qqmax

K2-

-反应常数，k2qmax

Ks

dS

Xqmax

XK

dt

②Ks〉p时，

S

qqmax

Ks

dS

S

Xq

max

xsk2

dt

Ks

劳伦斯迈卡蒂

dS

S

第一方程

由：

q

qmax

Xdt

KsS

「dS

XS

得到：

——

qmax

dt

KsS

劳伦斯迈卡蒂

dX

dS

dX

第二方程

Y

KdX

——微生物净增长速度

dtg

dtu

dt

g

dX

dS

d

Y

—-――底物利用（或降解）速度

dtg

dtu

dt

u

Kd

X

X

Y――

-产率系数，同y

Kd-

内源呼吸（或衰减）系数

tqr\

px

反应器中微生物浓度

dX

/

□

反应器中微生物比净增长速度

V

9c

-污泥龄，d

dtg

1

XV

c

1

故得到：

一

c

Yq

Kd

简化版

dX

dS

Yobs

-一实际工程中，产率系数Y常以实际

—Yob

测得的观测产率系数Yobs替代

dtg

sdt

u

X）bsq

活性污泥法基本计算公式

项目

公式

说明

处理率

S0SeSr

e100%r100%

S0Se

S）――进水BOD5浓度，mg/L

S――出水BOD5浓度，mg/L

S――进出水BOD5浓度差，mg/L

污泥负荷

IQS0QS0Se

LS

XVXV

]QS0QS0Se

LS

XvVXvV

Q――设计流量，m3/d

Ls――污泥负荷，kg（BOD5）/[kg（MLSS）?

d]

Ls'——污泥负荷，kg（BOD5）/[kg（MLVSS）?

d]

V——曝气池容积，m3

X――曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

Xv――挥发性曝气池污泥浓度（MLVSS）,mg/L

容积负荷

1Q£QSSeVI

LvXvLs

VV

Lv――容积负荷，g（BOD5）/（m3?

d）

注：

污泥负荷和容积负荷从定义来说用S0正确，

但规氾中用去除量，考试中用去除量来计算

污泥容积

指数

SV%6

SVI10

X

X――曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

SV――污泥沉降比，mL/L（如28%,即代0.28）

混合液污

泥浓度

Xr106rSVI

XRXr

1R

SVI――污泥容积指数，mL/g，取值范围约100

左右

r――二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右

污泥浓度

7106Rrf

Xv

SVI1R

XV106Rr

X

fSVI1R

X――曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

Xv――挥发性曝气池污泥浓度（MLVSS）,mg/L

R――污泥回流比

f――Xv/X,（mlvss/mlss）挥发性污泥浓度/

污泥浓度

r――二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右

曝气池容

积

VQS0QS0Se

XLsXLs

VQS0QS0Se

XvLsXv

VQS0QS0Se

LvLv

&――污泥龄即污泥停留时间，d

Y――污泥理论产率，kg（VSS）/kg（BOD5）

Kd――污泥内源呼吸率，d-1

X――曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

Xr剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L

Xe二沉池出水污泥浓度，mg/L

Q――设计流量，m3/d

Qw每日排出污泥量，m/d

Xv——挥发性曝气池污泥浓度（MLVSS）,mg/L

Ls污泥负荷，kg（BOD5）/[kg（MLSS）?

d]

Ls'——污泥负荷，kg（BOD5）/[kg（MLVSS）?

d]

V

cYQSo

Se

C

Lv――容积负荷，g（BOD5）/（m3?

d）

Xv1Kd

QwXr

QQwXe

V

C

X

停留时间

\/

0――水力停留时间（名义），d

V

@――水力停留时间（实际），d

Q

V

s

1RQ

污泥龄

XV

0――污泥龄即污泥停留时间，d

c

X

从一一每日排出污泥量即污泥产量，g/d

1

Y——污泥理论产率，kg（MLVSS）/kg（BOD5）

1

YqKd

q――有机物比降解速率，d-1,

c

有些手册上q-Ls'（即kgBODs/kgMLVSS•d）

稳态条件下的完全混合式曝气池qK2Se

K2――动力学参数（参见上面公式，Se

单位为mg/L）

Kd――污泥内源呼吸率，d-1

污泥产量

AX――每日排出污泥量即污泥产量（MLSS）,

VX

X

gMLSS/d

C

AXv――每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产

量（MLVSS）,gMLVSS/d

X

▼丫QS”

KdVXv

V*1

Yobs――实际工程中，产率系数Y常以实际测得

YQS

的观测产率系数Yobs替代

YobsQSr

丫Sr

f――Xv/X，挥发性污泥浓度/污泥浓度

1Kdc

Qw每日排出污泥量，m/d，即剩余污泥湿量

、，Y

Xr剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L

Y

ObS4iz

Xe一沉池出水污泥浓度，mg/L

1Kd

C

Y——污泥理论产率，kg（VSS）/kg（BOD5）

Y

Kd——污泥内源呼吸率，d-1

X

Xv

r

0——污泥龄即污泥停留时间，d

f

x——去除每kgBOD5产泥量，（kgVSS/kgBOD5-d）

X

y——每kg活性污泥日产泥量，（kgVSS/kgVSS-d）

Qw

Zv

Xr

X

QwXrQ

QwXe

x

YKdYK

d

qLs

yYLsKd

负荷法

①设定污泥负荷Ls,取值SVI、R、r、f

t求得污泥浓度X/Xv（注意统一用MLSS或者

MLVSS）

②设定曝气池数量n、池深H

t求得曝气池体积

③设定曝气池宽度B

t求得单座曝气池体积，及表面积

T求得单座曝气池长度，并验算宽深比、长宽比

④取值a'、b'，及根据总系数Kz

T曝气时间

⑤取值a、3、pCst、Cs20、C

T求得需氧量，及取大时需氧量

⑥设定Ea

T求得标态需氧量

⑦设定二沉池表面负荷q

T求得标态空气量

此表参见三废手册例题P527

T求得二沉池表面积

T得出二沉池直径

需氧量计算公式

供氧量计算公式

曝气池供

氧量

计算供氧量时单位折算成kg/h，注意除24

O2计算需氧量，kgO^h

Os标态需氧量，kgO2/h

基本原理

dCKLaCSC

dtS

dC/dt――单位体积清水中氧的转移速率，kgO2/m3

?

h

KLa――清水中氧的总转移系数，1/h

Cs――清水中饱和氧浓度（对应某一温度），kgO2/m3

C清水中氧的实际浓度，kgO2/m3

OTRKLaVCSC

OTR――体积为V的液体中氧的转移速率，kgO2/h

V――曝气系统液体体积，m3

温度因素

KKT20

八LaT^La20

T――设计的工艺温度，20为标准状态的温度，C

KLa（T）――温度为TC时氧的总转移系数，1/hKLa（20）――温度为20C时氧的总转移系数，1/h0温度系数，取值范围1.008~1.047,—般取值为

1.024

污水因素

KLa

KLa

a氧转移折算系数，其值小于1取值范围0.2~1.0

KLa——清水中氧的总转移系数，1/h

KLa污水中氧的总转移系数，1/h

其他组分对饱和溶解度的影响

CS

Cs

3——氧溶解度折算系数，其值小于1取值范围

0.8~1.0

Cs清水中氧的溶解度，kgO2/m3

Cs污水中氧的溶解度，kgO2/m3

压力的影响

P

Ps

P——压力修正系数

Ps——标准大气压，1.013X105Pa

P——当地大气压，Pa

标态需氧

量

OSR0KLa20CS20V

O2RKLa20T20CSTCV

Os/R0——标态下转移到曝气池中的总氧量，kgO2/h

O2/R——实际状态下转移到曝气池中的总氧量，

kgO2/h

F——安全系数，不要求时取1

C。

2CS20

OsCstC120F

鼓风曝气和表面曝气不冋，应按给排水手册计算

0温度系数，取值范围1.008~1.047,—般取值为

1.024

C――TC时工艺系统中污水的溶解氧浓度，mg/L,

多数情况为2

Cs（T）――TC时曝气池混合液的平均饱和溶解氧浓度，mg/L,如未告知取值，则查二废P501

Cs（20）――20C时清水中氧的溶解度，9.17mg/L

空气量

C°S°S

GS

0.211.33Ea0.28Ea

Gs――供气量，m3/h，注意单位换算Os供气量，kg/h，注意单位换算0.21氧在空气中的百分数

1.33——20C时氧的密度，kg/m3

Ea――曝气器的氧利用率

二沉池计算公式

表面负荷

法

A

H

Qmax

Qmax

24q

Qmax

A

Kz

Qmax

243.6vt-qt

A——

Qmax

q

H—-t―—q—-

Kz—

Kh—

Kd—

-二沉池面积，m2废水取大时流量，m/d

水力表面负何，m3/（m2•h）

-澄清区水深，/m

-二沉池水力停留时间，一般为1.5~2.5h

-设计流量，m3/d—总变化系数时变化系数

—日变化系数

Q

Kh

KdQ

固体通量

Q

X

X——

—曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

法

A

ymax

Gt

固体表面负何值，kg/m2•d

1000

Gt

Qmax

废水取大时流量，m/d

回流污泥］

4D

4

D

SVI-

污泥容积指数，mL/g，取值范围约100左

浓度

Xr

1R

X

1

-Xv

右

R

R

f

Xr—

剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L

X——

—曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

Xr

106

r

f——

Xv/X，挥发性污泥浓度/污泥浓度

SVI

Xv

-一挥发性曝气池污泥浓度（MLVSS）,mg/L

SV%

SV—

-一污泥沉降比，mL/L（如28%，即代0.28）

SVI

106

X

r

-二沉池中污泥综合系数，一般为1.2左右

污泥斗容

41

R

Q

X41RQR

Xr—

剩余污泥/回流污泥浓度，mg/L

积计算

VS

X——

—曝气池污泥浓度（MLSS）,mg/L

24

X

Xr

2412R

R——

-污泥回流比

此公式规定泥斗的储泥时间为2h

Q—-

-设计流量，m3/d

污泥回流

Q—-

-设计流量，m3/d

量

Qr

QR

Qr—

—回流污泥流量，m3/d

R——

-污泥回流比，此时按最大回流比100%算

污泥产量曝气池容积、污泥产量及泥龄的计算见前面

及剩余污曝气池部分

泥排放量污泥由曝气池排放时

当污泥从二沉池排放时

SBR计算公式

曝气时间内BOD负荷法

tF

tR

24mSo

LsX

24QtFSo

tRVLsXv

24QtFS0tRVLsX

V24QS0ttRVLsXn

一个周期所需时间：

ttRtstdtb有疑冋

周期数:

24

t

反应池容积另一公式:

24Q

W剩余污泥排放量，m3/d

R――污泥回流比

也一一污泥龄即污泥停留时间，d

V――曝气池容积，m3

Q――设计的流量，m3/h

V――SBR池总容积，m3

S0――进水有机物浓度，mg/L

n每个系列反应池个数

Ls――污泥负荷，kg（BOD5）/[kg（MLSS）?

d]

X――污泥浓度（MLSS）,mg/L

m充水比（一次进入反应槽内的污水量与充水

结束时混合液容积的比值，同排出比）

t――一个运行周期所需要的时间，h

tF――一个周期的进水时间，htR――一个周期的反应时间，hts――一个周期的沉淀时间，htd――一个周期的排水时间，htb――一个周期的闲置时间，h

N――周期数

氧化沟活性污泥法计算公式

硝化菌

生长速

047

0.098T15Nke

e-一

DO

10.8337.2pH

率

n

Ki/八0.051

Nke10

11.I58

KO2

DO

泥龄算

d

pn

—硝化菌的生长率，d-1

法一

Cm

1

Nke

-出水总凯氏氮或氨氮（TKN）,mg/L

n

T——

-计算温度，C

DO-

溶解氧的浓度，mg/L,—般按2mg/L计

C

SF

Cm

K02

氧的半速常数，mg/L,0.45~2.0mg/L,15C

时为

2

Osm

-最小污泥龄，d

SF—

—安全系数，通常取2.0~3.0

O—-

-污泥龄，d,此值也可按经验取值

Sr-

-进出水BOD5浓度差，mg/L

Y——

-污泥理论产率，kg（VSS）/kg（BOD5）

Kd

—污泥内源呼吸率，d-1

fb——

-可生物降解VSS占VSS的比例（与f不同）

泥龄算

O—-

-污泥龄，d,此值也可按经验取值

Xv

0.77…

法二

C

存疑冋

Sr—

-进出水BOD5浓度差，mg/L

YSr

Kdfb

Y——

-污泥理论产率，kg（VSS）/kg（BOD5）

Kd

—污泥内源呼吸率，d-1

fb——

-可生物降解VSS占VSS的比例（与f不同）

好氧区

V1—

好氧区有效容积，m3

Yc

Q

S0Se

容积

V1

Q—-

-废水流量，m3/d

Xv

1

Kdc

Xv—

—挥发性污泥浓度（MLVSS）,mg/L

QSO

Se

Y——

-污泥理论产率，kg（VSS）/kg（BOD5）

V1

Kd

—污泥内源呼吸率，d-1

Xv

LS

S0—

-进水BOD5浓度，mg/L

Se——

-出水BOD5浓度，mg/L

Ls

——污泥负荷，kg（BOD5）/[kg（MLVSS）划

注意此处为MLVSS，如为MLSS需对应X

反硝化

T—-

-计算温度，C

速率

rDN

rDN

1.091201DO

rDN'

――实际的反硝化速率，gNOa-N/gVSS•d

rDN

反硝化速率，gNOa-N/gVSS・d,温度15~27C

时城市污水取值0.03~0.11,20C可取0.07

DO'

――反硝化时的溶解氧浓度，可取0.2mg/L

生物污

Y

AXv-

-—每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量

泥产量

Xv

QSr

——Y——算法参

见活性污泥

（MLVSS）,gMLVSS/d

1KdC

Sr—

-进出水BOD5浓度差，mg/L

法

Q—-

-废水流量，m3/d

Kd

—污泥内源呼吸率，d-1

Y——

-污泥理论产率，kg（VSS）/kg（BOD5）

除氮量

核算

NO3QNk

NkeNoe0.12Xv

0.12AXv――生物合成所需的氮，gMLVSS/d

Nt—

Noe

Nk—氮），

Nke

ANO

进水总氮，mg/L

-出水总硝态氮，mg/L

—进水总凯氏氮（TKN凯氏氮=有机氮+氨

mg/L

-出水总凯氏氮或氨氮（TKN），mg/L

3所需去除氮量，g/d

缺氧区

V2—

缺氧区有效容积，m3

容积

V2NO3_

Xv—

—挥发性污泥浓度（MLVSS），mg/L

（脱

rDNXV

rDN'

――实际的反硝化速率，gNO3-N/gVSS•d

氮）

ANO3――所需去除氮量，g/d

厌氧区

Q1

V1

V3—

厌氧区有效容积，m3

容积

v3

24

61-

厌氧区水力停留时间，h，一般根据试验确定，

（除

可取

2h

磷）

氧化沟

:

V—-

氧化沟总容积，m3

VV1V2