水处理计算公式.docx
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水处理计算公式.docx
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水处理计算公式
水处理计算公式
生物处理基木公式一
项目
公式
说明
反应速度
s——底物
x——合成细胞
p——最终产物
y——乂称产率系数,mg(生物量)
/mg(降解的底物)
S——底物浓度,同ps
X——合成细胞浓度或微生物浓度,同px
反应级数
k——反应速度常数,随温度而异n——反应级数
零级反应
v=k9—=k,S=S°_ktdt
v——反应速度
t——反应时间
k——反应速度常数,随温度而异
一级反应
_,cdS
v—kS9kS9
dt
零级反应
v=kS\—=kS2fdt
米氏方程(表示酶促反应速度与底物浓度的关系)
V——酶反应速度,例如8-〃Xdt
Vmax最大酶反应速度
Ps—一底物浓度
Km——米氏常数
莫诺特方程(表示微生物比增长速度与底物浓度的关系)
M——微生物比增长速度,“=与
A
Umax□的最大值,即底物浓度很大,不影响微生物增长速度时的"值s——底物浓度
Ks—一饱和常数
生物处理基木公式二
劳伦斯迈卡蒂公式(有机物比降解速度与底物浓度的关系)
S▽右Vs._dS
厂仏K,+S乂有
1P$》Ks时,q=qm.AX
s
2Ks牛Ps时,q=Qmax~
q底物比降解速度,q=A
X
Ki——反应常数,Kx=^max
K2反应常数,K,七、
'心
劳伦斯迈卡蒂第一方程
.—dSS
由“X/fK,+S
得到:
~dS-qX・S
dt^maxK,+S
劳伦斯迈卡蒂第二方程
故得到:
^-=Y-q-Kd
°C
(dX)__微生物净增长速度
(警)一一底物利用(或降解)速度Y——醫率系数,同y
Kd—一内源呼吸(或衰减)系数
px一一反应器中微生物浓度
nz——反应器中微生物比净增长速度
Oc—一污泥龄,d
简化版
Yobs——实际工程中,产率系数Y常以实际测得的观测产率系数丫血替代
活性污泥法基木计算公式
项目
公式
说明
处理率
S()——进水BOD5浓度,mg/L
Se——出水BODs浓度,mg/L
Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L
污泥负荷
Q设讣流量,m、/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,
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
Lv——容积负荷,g(BOD5)/(m3d)注:
污泥负荷和容积负荷从定义来说用So正确,但规范中用去除量,考试中用去除量来计算
污泥容积指数
X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/L
SV——污泥沉降比,mL/L(如28%,即代)
混合液污泥浓度
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,-般为左右
污泥浓度
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—一二沉池中污泥综合系数,一般为"仁
曝气池容
积
0c——污泥龄即污泥停留时间,d
Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)
Ku——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,m"/d
Q・一一每日排出污泥量,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]
Lv——容积负荷,g(BOD5)/(m3d)
停留时间
0——水力停留时间(名义),d03——水力停留时间(实际),d
污泥龄
0C——污泥龄即污泥停留时间,d
AX——每日排出污泥量即污泥产量,g/dY——污泥理论产率,k2(MLVSS)/ke(BOD5)
Q一一有机物比降解速率,df有些手册上q=Ls'(即
kgBOD5/kgMLVSS・d)
稳态条件下的完全混合式曝气池彳=K,•S,
K2一一动力学参数(参见上面公式,Se单位为mg/L)
Kd——污泥田源呼吸率,dd
污泥产量
AX——每日排出污泥量即污泥产量
(MLSS),gMLSS/d
AXv——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量(MLVSS),gMLVSS/d丫宓一一实际工程中,产率系数Y常以实际测得的观测产率系数丫呱替代f一一Xv/X,挥发性污泥浓度/污泥浓度
Q,—一每日排岀污泥量,n?
/d,即剩余污泥湿量
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
Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD3)
Kd——污泥内源呼吸率,dd
Oc一一污泥龄即污泥停留时间,d
x去除每kgBODs产泥量,
(kgVSS/kgBODs•d)
y——每kg活性污泥日产泥量,
(kgVSS/kgVSS•d)
负荷法
1设定污泥负荷Ls,取值SVI、
R、r、f
2设定曝气池数量n、池深H
3设定曝气池宽度B
4取值a'、b,,及根据总系数K:
5取值(X、卩、p、Csi、Cs20、C
6设定Ea
7设定二沉池表面负荷q
此表参见三废手册例题P527
T求得污泥浓度X/Xv(注意统一用MLSS或者MLVSS)
T求得曝气池体积
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
T曝气时间
T求得需氧量,及最大时需氧量
T求得标态需氧量
T求得标态空气量
T求得二沉池表面积
T得出二沉池直径
需氧量计算公式
0:
——需氧量,kg/d
af氧化每kgBODs所需氧量,取值:
生活污水有机工业废水~
『一一污泥自身氧化需氧率,心,取a:
生活污水"有机工业废水~
__碳的氧当量,当含碳物质以BOD5计时,取,符号为a
Sr——进出水BOD、浓度差,mg/L
zlXv一一每日排出挥发性活性污泥量(微
生物),g(MLVSS)/d
(C)细胞的氧当量,
(gCh/gMLVSS),取,符号为c
Oa每kg污泥日需氧量,
kgCh/kgMLVSS
4Oh去除每kgBOD5需氧量,kgO^kgBOD、•d
Ls'污泥负荷,kg(BOD5)
/[kg(MLVSS)d]
碳化化量除硝硝氧
一一氧化每g氨氮所需氧量,(gO2/gN),取,符号b
——反硝化系数
Nk进水总凯氏氮
(TKN凯氏氮二有机氮+氨氮),mg/L
Nkt出水总凯氏氮
(TKN),mg/L
Nt进水总氮,mg/L
No.出水总硝态氮,
mg/L
AXv一一排出生物处理系统的微生物含氮量,g/d
供氧量计算公式
曝气池供氧量
讣算供氧量时单位折算成kg/h,注意除
24
0:
订算茜氧量,kgOz/h
05——标态需氧量,kso2/h
基本原理
dC/dt——单位体积清水中氧的转移速率,kgOz/m'h
Klh——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,kgOz/m3
OTR——体积为V的液体中氧的转移速率,kgOz/h
V——曝气系统液体体积,
温度因素
T——设计的工艺温度,20为标准状态的温度,°C
KLa:
T>——温度为T°C时氧的总转移系数,
1/h
KLa:
20>一一温度为20°C时氧的总转移系数,
1/h
o——温度系数,取值范围~,一般取值为
污水因素
a一一氧转移折算系数,其值小于1取值范
Klh——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
B—一氧溶解度折算系数,其值小于1取值范围~
Cs——清水中氧的溶解度,kgOz/n?
Cs‘一一污水中氧的洛解度,kgOVm5
压力的影响
P——压力修正系数
Ps——标准大气压,X105Pa
P——当地大气压,Pa
标态需氧量
鼓风曝气和表面曝气不同,应按给排水手册计算
Os/仏一一标态下转移到曝气池中的总氧量,kgO2/h
0/R——实际状态下转移到曝气池中的总氧量,kgOz/h
F——安全系数,不要求时取1
0——温度系数,取值范围一般取值为
C——T°C时工艺系统中污水的溶解氧浓度,
空气量
Gs—一供气量,m*h,注意单位换算
Os一一供气量,kg/h,注意单位换算
——氧在空气中的百分数
——20°C时氧的密度,kg/n?
Ea—一曝气器的氧利用率
二沉池计算公式
表面负荷法
A一沉池而积,nr
Qmax废水最大时流量,曲/(!
q水力表面负荷,m'/(nv•h)
H——澄清区水深,An
t—~二沉池水力停留时间,一般为~
Q设计流量,m'/d
Kz总变化系数
Kh时变化系数
Kd——日变化系数
固体通量法
X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LGt固体表面负荷值,kg/nr•d
Qmax废水最大时流量,m3/d
回流污泥浓度
SVI——污泥容积指数,mL/g,取值范围约100左右
Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/L
X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LfXv/X,挥发性污泥浓度/污泥浓度
Xv——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/L
SV——污泥沉降比,mL/L(如28%,即代)
r——二沉池中污泥综合系数,一般为左右
污泥斗容
积计算
_4x(l+/?
)(2-X_4x(l+/?
)(2/?
'24x(X+X,.)24x(1+27?
)
此公式规定泥斗的储泥时间为2h
Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/LX——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LR污泥回流比
Q设计流量tm3/d
污泥回流
量
Q—一设计流量,m3/d
Qr——回流污泥流量,m-’/d
R污泥回流比,此时按最大回流比100%
算
污泥产量及剩余污
曝气池容积、污泥产量及泥龄的计算见前面曝气池部分
W——剩余污泥排放量,m*/d
R污泥回流比
泥排放量
污泥由曝气池排放时
Oc一一污泥龄即污泥停留时间,d
当污泥从二沉池排放时
V——曝气池容积,m3
SBR计算公式
曝气时间
一个周期所需时间^
Q-
—设计的流量,Mh
内BOD
f-fK+ts+/d+fh有疑冋
V——
-SBR池总容积,nf
负荷法
周期数:
So~
一进水有机物浓度,叫/L
反应池容积另一公式:
n
每个系列反应池个数
Ls
—污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLSS)d]
X——
一污泥浓度(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,h
仗
—一个周期的反应时间,h
ts
-一个周期的沉淀时间,h
td
-一个周期的排水时间,h
tb
-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
泥
一讷/I/曲砧4幺•如J-1
法
P11
V
IPEEIUJ工IX千,
illf|zIT-nt/(TVM'I
算
、Jce
山小U/LU\4v1IxiS),Hlg/L
T
■;』•苗“曰°C
1
H畀inn皮9C
DO——
—溶解氧的浓度,mg/L,一般按2mg/L
心——
—氧的半速常数,mg/L,~L,15°C时为2
Oqx-
•—最小污泥龄,d
SF——
-安全系数,通常取~
0-
—污泥龄,d,此值也可按经验取值
Sr—一
-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)
泥算
龄法
"=;釘禺存疑问
9-
Sr—一
—污泥龄,d,此值也可按经验取值
-进出水BOD?
浓度差,mg/L
二
Y——
•污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)
\JZ同
Kdfb不
氧容好区积
\7k
Ds・zg/LD5)o林moB訳BZ(K£亓ss/kckgLS3Jrn1“Nn[Lzs十Igsp,Js环:
g(:
荷瞬椀Tvd泅,盼、彼勰负S,效mis呼S泥VsS与Lft,將论側BOBO污dlML氧翎发测泥水水一SS)为好劇挥汐污进出一LVMWQXXY—Kds()scLS/[k崔
硝速
反化率
8温LgN*d,取叭二N/g映度Doz
物泥量生污产
+
n
•r
s
0
=
XV法
Ax泥
Vef
X产d
A泥srQKY
氮核除量算
.n(d瓯込KNg/AunrK氨ft,需LIU或潮唧亂氮氮飮•t*f:
」7少^>^2;迅s牛K水Km水
ILTIL7)3x\氮NoANtJxk氨\eA
氧容脱缺区积 8%••rsidn3fL\化g/ ^s3 /gvxo 2\)N/gdVXmNA 氧容除厌区积{阳 h 3 m时 31r\Vo试 化总氧沟 3m V hT-RH 度校碱的核 a左V尅化一S姬s・M余+和硝除化剩量量其反去氧 MsFC】凯<,d中財划奶氟g//LNIg/统1IH-伽钿度姒的m赛恥^: r^rD5lr^m鴛讯诵tNOgsB;x的迅1度卜揃Tf--BKNq量除水vk水m处切/L! M刊事口流去进H进,LL『g/付及左伺)3余om反XX氟No剩10证AQSrNtJxk氨mA 流泥计回污量算 r •-6W 100 = r X ■I1-取m,将zL‘引®,几mg/t±>mg数1L农Igd良r,-系—ijgidng/氐wzLf-./7右剩回汤一忖总污浓逆'svlooxrQx—R—wxxMi差xe 污水脫氮除磷计算公式 硝化菌生长速率 好氧区计算 泥龄算法一 叽——硝化菌的生长率,旷 \e——出水总凯氏氮或氨氮(TKN),mg/L T——计算温度,°C DO——溶解氧的浓度,mg/L,一般按2mg/L计 Ko: ——氧的半速常数,mg/L,X15°C时为2 oCa最小污泥龄,d SF——安全系数,通常取~ Oc——污泥龄,d,此值也可按经验取值 Sr——进出水BOD? 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) 泥龄算法二 计算参见活性污泥法公式 此处AXl'XQXS”即lkgBOD产生~ 负荷法 SO适当的情况下可以用Sr V1——好氧区有效容积, Q废水设计流量,m'/d Ls——有机负荷,kgCOD/ (kgMLVSS•d) Ls——有机负荷,kgCOD/(kgMLSS・d) X——污泥浓度(MLSS),mg/L Xv——污泥浓度(MLVSS),mg/L So——进水有机物浓度COD(或者 BOD),mg/L 好氧区容积 V1——好氧区有效容积, Q废水流量,m'/d Xv——挥发性污泥浓度(MLVSS),mg/L Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5) Kd——污泥内源呼吸率,d-1 So——进水BOD? 浓度,mg/L Se——出水BOD5浓度,mg/L Ls污泥负荷,kg(BOD5) /[kg(MLVSS)d] 注意此处为MLVSS,如为MLSS需对应X —* 缺氧区计算 >甲加算 注意: 此公式未考虑氨氮的变化 No——起始硝酸盐浓度,mg/L Xi——起始亚硝酸盐浓度,mg/L Do——起始溶解氧DO浓度,mg/L Cm——所需甲醇浓度,mg/L 反硝化速率 T——计算温度,°C rDN'实际的反硝化速率,gNO.v N/gVSS•d rDN反硝化速率,gNCh-N/gVSS•d,温 度15~27°C时城市污水取值20°C可取 DO'——反硝化时的溶解氧浓度,可取L 生物污泥产量 V AXV=QSr—――算法参见活性污 1+ 泥法 AXv——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量(MLVSS),gMLVSS/d Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L Q废水流量,m'/d Kd—一污泥内源呼吸率,du r—一二沉池中污泥综合系数,一般为左右SVI一一污泥容积指数,mL/g,取值范围约100左右 Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/L Qr回流污泥量,m*/d X——污泥浓度(MLSS),mg/L R污泥回流比,% W总的剩余污泥量,g/d Xx——污泥中的旳性物质,mg/L,为进水总悬浮物浓度(mg/L)与挥发性悬浮物浓度之差 Xe——随出水流出的污泥量,mg./L 混合液回流汁算 ——出水总硝态氮,mg/L Xk——进水总凯氏氮(TKN凯氏氮二有机氮+氨氮),mg/L d——出水总凯氏氮或氨氮(TKN),mg/Li< A/O法脱氮计算公式■负荷法 生化反应池总容积 SO适当的情况下可以用Sr V——生化池总有效容积,点 Q废水流量,m'/d Xv挥发性污泥浓度(MLVSS),mg/L So——进水BO8浓度,mg/L Se——出水BOD、浓度,mg/L Ls污泥负荷,kg(BOD5) /[kg(MLVSS)d] 注意此处为MLVSS,如为MLSS需对应X 生化反应池容积比 Vi——好氧区有效容积, V2——好氧区有效容积,nF 水力停留时间 甲加算 注意: 此公式未考虑氨氮的变化 No——起始硝酸盐浓度,mg/L \——起始亚硝酸盐浓度,mg/L Do——起始溶解氧DO浓度,mg/L Cm一一所需甲醇浓度,mg/L 反硝化速率 T——计算温度,°C rDN'实际的反硝化速率,gNO.v N/gVSS・d rDN反硝化速率,gNCh-N/gVSS•d,温 度15~27°C时城市污水取值~,20°C可取 DO'——反硝化时的溶解氧浓度,可取L 生物污泥产量 Axv-esr-Y算法参见活性污 1+・0c 泥法 AXv——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量(MLVSS),gMLVSS/d Sr——进出水BOD5浓度差,mg/L Q废水流量,m3/d 心一一污泥内源呼吸率,du Y——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5) 除氮量 核算 AXv——生物合成所需的氮,gMLVSS/d Nt——进水总氮,mg/L N*——出水总硝态氮,mg/L Nk——进水总凯氏氮(TKN凯氏氮二有机氮+ 氨氮),mg/L Nke——出水总凯氏氮或氨氮(TKN),mg/L AN03——所需去除氮量,g/d 缺氧区容积 (脱氮) v2——缺氧区有效容积, Xv——挥发性污泥浓度(MLVSS),mg/L rDN'实际的反硝化速率,gNO? - N/gVSS・d AN03——所需去除氮量,g/d 三 厌氧区汁算 区积除rd V3——厌氧区有效容积, 0! ——厌氧区水力停留时间,h,—般根据试验确定,可取2h 氧化沟总容积 V——总容积, 水力停留时间 HRT——水力停留时间,h 碱度的校核 剩余碱度二进水碱度+X反硝化no3-n的量+X去除bod5的量X氧化沟氧化总氮的量 其中: 反硝化NO3-N的量: 去除BOD的量: S°-S「 氧化总氮的量: 2-心-2人 Q 剩余碱度一一通常系统中应保证有大于100mg/L的剩余碱度(即保持pHM),以保证反硝化所需环境,所有碱度均以CaCOsil-——反硝化NOR产生的碱度 一一去除BOD产生的碱度 ——氧化NH-N消耗的碱度 AXV——生物合成所需的氮,gMLVSS/d Nt——进水总氮,mg/L ——出水总硝态氮,mg/L \——进水总凯氏氮(TKN凯氏氮二有机氮+氨氮),mg/L h——出水总凯氏氮或氨氮(TKN),mg/LAN03——所需去除氮量,g/d 污计流量回泥算 10“ xr-・「兮见活件•河泥法汁并 SVI r—一二沉池中污泥综合系数,一般为左右SVI——污泥容积指数,mL/g,取值范用约100左右 Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/L Qr一一回流污泥量,l£/d X——污泥浓度(MLSS),mg/L R污泥回流比,% W—一总的剩余污泥量,g/d Xx——污泥中的惰性物质,mg/L,为进水总悬浮物浓度(mg/L)与挥发性悬浮物浓度之差 X.——随11J水流出的污泥量,mg/L 混合液 Nc——出水总硝态氮,mg/L 回流计 Nk一一进水总凯氏氮(TKN凯氏氮二有机氮+ 算 氨氮),mg/L ——出水总凯氏氮或氨氮(TKN),mg/LRr—一混合液回流比,% 厌氧计算公式 负荷法 V——反应器有效容积,朋 Q废水设计流量,m'/d Lv——容积负荷,kgCOD/(m3•d) Ls——有机负荷,kgCOD/ (
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