6） 生物脱氮工艺计算
• a.缺氧区容积计算
Vn Q(Nk - Nte) - 0.12 △Xv KdeXv
Vn :缺氧池容积，m3; Kde :反硝化速率，gNO3--N/(gMLVSS·d); Nk,Nte:进出水总氮浓度，g/m3; Xv :混合液挥发性悬浮固体浓度，g/m3; △Xv :剩余污泥量Gmlvss/d。
c
按表观产率系数计算：△Xv Yobs(S0 Se)Q
c. 需氧量的计算
耗氧量= 去除的bCOD-合成微生物的COD O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv
回顾： 脱氮除磷基本理论
➢生物脱氮：
1）好氧硝化
NH4++2O2
NO3- (NO2-) +2H++H2O
2）缺氧反硝化
C6H12O6 + 4 NO-3 (NO2-)
活性污泥法设计 ——除磷脱氮
回顾： 活性污泥法设计计算
a. 曝气池体积的设计计算
– 有机物负荷率法
V QS0 QS0 LsX Lv
– 污泥泥龄法
V
QY(S0 Se)θ·c
X(1
K
θ
dc
)
– 水力停留时间法
HRT V Q
回顾： 活性污泥法设计计算
b.剩余污泥计算
按污泥泥龄计算:
△X
VX θ
2）前置缺氧-好氧生物脱氮工艺
原污水
污水内循环
碱
反硝 化池
曝气池
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
3）后置缺氧-好氧生物脱氮工艺
原污水
曝气池
缺氧
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
4）Bardenpho生物脱氮工艺
原污水
曝缺气氧池 好氧
缺氧 好氧
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
5）同步硝化反硝化
机理： a.反应器DO分布不均理论 b.缺氧微环境理论 c.微生物学解释：好氧反硝化菌和异氧硝化菌。
6CO2 + 6H2O+2N2
➢生物除磷：
1）(聚磷菌)厌氧释磷 2）好氧/缺氧吸磷
脱氮、除磷工艺设计
1 脱氮工艺及设计 2 除磷工艺及设计 3 脱氮除磷工艺 4 生物除磷脱氮的影响因素
1 生物脱氮工艺
1）三段生物脱氮工艺 2）前置缺氧-好氧生物脱氮工艺 3）后置缺氧-好氧脱氮工艺 4）Bardenpho生物脱氮工艺 5）同步硝化反硝化
6） 生物脱氮工艺计算
• b.好氧区容积计算
µn µnm( Na ) Kn Na
θ co
1 F
µn
µ n：硝化菌比生长速率，d-1； µ nm：硝化菌最大比增长速率,d-1； Na：氨氮浓度, g/m3； Kn：硝化作用中半速率常数，g/m3。
θco：好氧区设计污泥泥龄，d。
6） 生物脱氮工艺计算
污水的好氧生物处理 ——运行、管理
5）同步硝化反硝化
NH3+ O2 NADH2
HNO2
NAD+
NH2OH + H20
NADH2
NAD+ 0.33N2 + 1.33H2O+ 0.33NO2-
6） 生物脱氮工艺计算
• a.缺氧区容积计算
NNOr = VnKdeXv
NNOr:缺氧池去除的硝酸盐量，g/d;
Vn :缺氧池容积，m3; Kde :反硝化速率，gNO3--N/(gMLVSS·d); Xv :混合液挥发性悬浮固体浓度，g/m3;
水
含磷污泥
脱磷污泥回流 （用于吸收磷）
含磷污水 生物除磷 化学除磷
3) 生物除磷工艺设计
1）厌氧区计算（水力停留时间法）
Vp=Q·tp
(tp=1-2h)
2）好氧区容积计算（污泥泥龄法）
V
QY(S0 Se) •θc
X(1
K
θ
dc
)
θc:2-3d
3 脱氮除磷工艺
1）A2/0工艺 2）改良Bardenpho工艺 3）UCT及改良UCT工艺 4）SBR工艺 5）氧化沟工艺
2）改良Bardenpho工艺
进水
回流
厌氧 缺氧
好氧
缺氧
好 氧
二沉池 出水
回流污泥
剩余污泥
3） UCT及改良UCT工艺
污水
缺氧回流
厌氧
缺氧
好氧
好氧(硝酸盐)回流 回流污泥
二沉池 出水 剩余污泥
3） UCT及改良UCT工艺
进水
回流1 曝厌气氧池 缺氧
回流2 缺氧 好氧
沉淀池 出水
回流污泥
剩余污泥
O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv
前置反硝化
+4.75[Q(Nk-Nke)-0.12 △Xv]
-2.86 [Q(Nt-Nke-Noe)-0.12 △Xv]
注：4.75-氨氮的氧当量系数；2.86-单位硝酸盐还原提供 的氧当量。
2 生物除磷工艺
1）Ap/O工艺 2）Phostrip除磷工艺
1）三段生物脱氮工艺
进水 曝气池
沉淀池 I
碱 硝化池
沉淀池 II
反硝 化池
沉淀池 出水 III
回流污泥 剩余污泥 回流污泥 剩余污泥 回流污泥 剩余污泥
投加外碳源两段生物脱氮工艺
进水 初沉池 I
曝气池
除碳、硝化
硝化 沉淀池
II
甲醇
反硝 化池
沉淀池 出水 III
回流污泥 剩余污泥
回流污泥 剩余污泥
• b.好氧区容积计算
根据污泥泥龄计算曝气池体积公式：
V
QY
θ co
(S0
Se)
Xv(1
K
θ
d co
)
6） 生物脱氮工艺计算
c.需氧量计算
去除有机物的需氧量加上氨氮硝化需氧量。前置反硝化系 统中，需扣除还原硝酸盐提供的氧当量。
O2 = Q (S0-Se）/0.68-1.42△Xv
+4.75[Q(Nk-Nke)-0.12 △Xv]
1） A2/0工艺 (anaerobic-anoxic-oxic)
污水
厌氧
磷释放 氨化
内循环 氧吸磷
回流污泥（含磷污泥）
二沉池 出水 剩余污泥
1） 倒置A2/0工艺
污水Q
短暂 沉淀池
回流混合液(0-200%)Q
缺氧 厌氧
好氧
二沉池 出水
回流污泥(25%-100%)Q
剩余污泥
4） SBR工艺
进水 厌氧
好氧 缺氧
（搅拌） （曝气）
沉淀
出水
闲置
好氧 （曝气）
4 生物脱氮除磷工艺设计及影响因素
1）常用生物脱氮除磷工艺设计参数和特点 2）生物脱氮除磷影响因素 环境因素、工艺因素、污水成分。
5）氧化沟工艺
进水
厌氧
曝气池
好氧 缺氧
二沉池 出水
回流活性污泥 剩余污泥
重点：
各种脱氮、除磷工艺的类型和特点。 脱氮/除磷工艺设计计算要点。
1） Ap/O工艺
原污水
厌氧 磷释放
曝气池 好氧吸磷
沉淀池 出水
回流污泥（富含磷污泥）
剩余污泥 （富含磷污泥）
2） Phostrip除磷工艺
脱磷水回流
原污水 (含磷)
好氧吸磷
含磷污泥 +脱磷水
沉淀池 处理水
I
脱磷水
沉淀池 II
直接污泥回流 石灰
缓速搅拌 混合池
剩余污泥
含磷 污泥
排放
含 磷 污
释 磷 （厌氧） 池