德国标准ATV-A131E

德国ATV标准

ATV-DVWK-A 131E

单级活性污泥污水处理厂的设计

2000年5月

发行：ATV-DVWK的水、污水及垃圾的GFA出版社， 电话：+49-2242/872-120 ? 传真: +49-2242/872-100

E-mail: vertrieb@gfa-verlag.de ? Internet: http://www.gfa-verlag.de

ATV-DVWK-A 131E

准备

本 ATV标准由 ATV-DVWK 的KA 5 和 KA 6专家委员会精心编制。 KA 5 “沉淀工艺”专家委员会有以下成员：

Prof. Dr.-Ing. Günthert, München (C主席) Prof. Dr.-Ing. Billmeier, K?ln Dipl.-Ing. Born, Kassel

Dr.-Ing. Andrea Deininger, Weyarn Dr.-Ing. Grünebaum, Essen Dr.-Ing. Kalbskopf, Dinslaken

Dr.-Ing, Resch, Weissenburg

Prof. Dr.-Ing. Rosenwinkel, Hannover Dr.-Ing. R?lle

Dr.-Ing. Schulz, Essen

Prof. Dr.-Ing. Seyfried, Hannover Dr.-Ing. Stein, Emsdetten

KA 6“ 污水好氧生物处理工艺”专家委员会有以下成员：

Prof. Dr.-Ing. Kayser, Braunschweig (主席) Dipl.-Ing. Beer, Cottbus Dr.-Ing. Bever, Oberhausen Prof. Dr.-Ing. Bode, Essen Dr.-Ing. Boll, Hannover Prof. Dr.-Ing. Gujer, Zürich

Prof. Dr. rer. nat. Huber, München Prof. Dr.-Ing. E.h. Imhoff, Essen Prof. Dr.-Ing. Krauth, Stuttgart

Dr. Lemke, Leverkusen

Dr. Hilde Lemmer, München

Prof. Dr.-Ing. Londong, Wuppertal Prof. Dr. Matsché, Wien

Dipl.-Ing. Peter-Fr?hlich, Berlin

Prof. Dr.-Ing. Rosenwinkel, Hannover Dipl.-Ing. Schleypen, München Dr.-Ing. Teichgreber, Essen Dipl.-Ing. Ziess, Haan-Gruiten

? GFA (ATV-DVWK出版社, 水，污水，垃圾), Hennef 2000) 原始德国版由DCM, Meckenheim出品。

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目录

页码

预备…………………………………………………………………………………… ……2 注意事项 .................................................................................................................... 7 前言 ........................................................................................................................... 7 1 2 3

应用领域 ........................................................................................................ 8 符号 ............................................................................................................... 9 工艺描述和设计步骤 .................................................................................... 16 3.1 概述 ............................................................................................................ 16 3.2 3.3 3.4 4

生物反应池 ............................................................................................ 17 二沉池 .................................................................................................... 20 设计程序 ................................................................................................ 20

计算流量和负荷 ............................................................................................ 23 4.1 4.2

污水负载 ................................................................................................ 23 上清液和外部污泥负荷 ........................................................................... 25

5 生物反应池设计 ............................................................................................ 25 5.1 5.2

以中式为基础的设计 .............................................................................. 25 根据经验设计 ......................................................................................... 26 5.2.1 5.2.1.1 5.2.1.2 5.2.1.3

要求的污泥泥龄 ......................................................................... 26 没有硝化反应的处理厂 .............................................................. 26 硝化工艺设计 ............................................................................ 27 硝化、反硝化工艺的设计 ........................................................... 28

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5.2.1.4 5.2.2 5.2.3 5.2.4

厌氧污泥稳定污水厂的设计 ....................................................... 29 反应池中反硝化池容积的计算 ................................................... 29 磷的去除 .................................................................................... 32 污泥产量计算 ............................................................................ 33

5.2.5 SVI和MLSS浓度的假定 ................................................................. 35 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.2.9 5.3 6. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.6 6.7 6.8 6.9

生物反应池容积 ......................................................................... 36 回流量和周期时间 ..................................................................... 37 氧转移率 .................................................................................... 38 碱度 ........................................................................................... 41

好氧选择池的设计 .................................................................................. 42 二沉池的设计 ......................................................................................... 42 限制条件和出水水质 .............................................................................. 42 污泥体积指数和允许的浓缩时间 ............................................................ 43 污泥回流率和二沉池进水的SS .............................................................. 44 表面负荷率和污泥负荷率 ....................................................................... 45 沉淀池表面积 ......................................................................................... 46 沉淀池深度 ............................................................................................ 46 现有二沉池的测试和验算 ....................................................................... 49 除泥系统的设计 ..................................................................................... 49 6.9.1 6.9.2 6.9.3

除泥和刮泥设备的设计 .............................................................. 49 污泥短流的流量和固体物平衡 ................................................... 50 幅流式二沉池的排泥 .................................................................. 50

4

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6.9.4 6.9.5

7

矩形池中泥的去除 ..................................................................... 51 固体物物料平衡的验证 .............................................................. 52

规划和运行 ................................................................................................... 53 7.1

生物反应池(曝气池) ............................................................................... 53 6.4.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.2

池设计 ....................................................................................... 53 泡沫及漂浮污泥的聚集 .............................................................. 53 内回流泵的调节 ......................................................................... 53 非硝化污水厂中产生的亚硝酸盐 ................................................ 53

二沉池 .................................................................................................... 54 7.2.1 7.2.2 7.2.3

概述 ........................................................................................... 54 平流池 ....................................................................................... 54 竖流池 ....................................................................................... 55

7.3 7 9 10

回流污泥 ................................................................................................ 55

动态模拟 ...................................................................................................... 56 造价及环境影响 ............................................................................................ 57 相关的 [德国] 规范，指标及标准 .................................................................. 57

参考文献 [译者注： 所见的版本是英文的，而方括号里给出了中文名字。] ...................................... 60 附录 ......................................................................................................................... 62

根据COD决定除碳用的耗氧量和污泥产品 ...................................................... 62 A1 A2 A3 2013-7-26

设计原则 ................................................................................................ 62 COD的物料平衡 .................................................................................... 62 污泥产量的计算 ..................................................................................... 64

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SPd,C?Qd?(XCOD,SP0.8?1.45?B?XSS,IAT)/1000 [kg SS/d]

(A15) 65

A4 需氧量的计算 ......................................................................................... 65

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注意事项

编制本 ATV-DVGW标准是无报酬的，是根据可应用的原理而实现的科学技术和经济相结合的结晶(条例， ATV 和 ATV-A 400的议事规则)。事实证明原文在技术上是正确，被普遍承认。

本标准的应用对每个人都是公开的。然而，法令或行政规章可以禁止它的使用，如合同或其他的合法原因。

本标准是重要的，但不是正确的解决问题的唯一的信息来源。在使用过程中任何人不能推卸由于自己的行动或规范条例的不正确应用的责任；特别是本标准中旁注的正确应用。

前言

在编制前一版本的ATV标准(1988-90)时，只有少数活性污泥法污水处理厂具有脱氮除磷功能，根据这些污水厂的运行资料可以推演其它处理厂的设计和运行。因此，带着很多问题，我们只能依赖于研究结果。与此同时，进行的大量的此类实验研究结果以及从实践中获得的经验使我们可以建立更广泛的数据库来修正设计标准。

与1991年2月ATV标准（ATV-A 131）相比，本标准有以下重要变化：

对任何规模的活性污泥法污水处理厂均有效（现总居住人口和人口当量5,000以上）。

“设计流量和负荷的推算”这一章被删掉了，因为单独的ATV标准详细论述了所有类型的污水处理工艺。

根据附录1——德国污水条例(AbwV)（以前是T = 10° C）的要求，假设生物反应池可灵活设计，脱氮的设计温度为T = 12° C。

生物除磷设计集成。 反硝化能力的修正。 所需的氧转移量确定的改变。 好氧选择器设计集成。

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根据COD的进行设计的可选择性。 二沉池允许污泥容积负荷率的提高。

关于二沉池局部深度的设计以及浓缩区和、排泥区深度的确定的一些修正。 二沉池中污泥排除系统（刮泥机）的设计集成。

工艺技术的解释来源于ATV手册“生物及高级污水处理”［1］及“机械污水处理”［2］。文中引用的数字参见手册的章节。

1 应用领域

导言

对进入污水管网的雨水及污水处理厂内的污水进行处理可形成对地表水的保护。污水处理厂的和雨水溢流的设计规划期应相互匹配。规划期不应超过25年。

目的

运用本标准中推荐的设计值，采用单级活性污泥处理厂处理城市污水时，出水可以满足的最低的排放要求，即符合或者低于99年2月9日签署的《德国污水条例》(AbwV)附录1及相关取样规范的要求。如果排放了含有大量慢速生物降解物质和／或惰性有机物的商业或工业污水，出水会比处理生活污水出水产生更高的剩余COD。同样，低耗水及低渗透率的地区，惰性 COD浓度会提高。

本技术规范是特别为去除碳和脱氮、除磷的大部分实际工艺的选择，以及污水厂必需的构件及设施服务的。本标准中没有涉及到曝气设备的设计。

由于本标准在德国以外也有应用，而当地可能会有更严格的要求，不一定绝对的按照《德国污水条例》(AbwV)附录1中的出水要求执行。

根据水法的要求、结构和操作要求及地表水的敏感度，计划通过平行单体、备用设备等的设置来保证适度的操作安全系数。

根据本标准的规划，污水厂的安全运行的首要条件是能雇佣有足够的有资职的，经过培训的，有长久技术支持的人员，并在整个工艺中操作。见ATV咨询活页ATV-M 271《市政污水处理厂操作人员要求》。

范围 2013-7-26

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本标准主要服务于单级活性污泥处理厂的设计。由于较小的污水处理厂的特点，应注意ATV标准中的ATV-A 122E 和 ATV-A 126E以及 DIN 4261。

本标准一般适用于生活污水。从商业及工业目的的工厂排放出来的污水，只要污水的危害性可以通过与生活污水相同的生物工艺处理方法降低，也可以使用。

2

AST a

符号

m2 - kg/d kg/d kg/(m3 · d) kg/(m3 · d) kg/(kg · d) kg/(kg · d)

d-1 mg/l mg/l m l/m3

二沉池的表面积 圆形沉淀池里刮板的数量 日BOD5 负荷 XXX参数的日负荷 BOD5容积负荷率 XXX参数的容积负荷率 BOD5 污泥负荷率 XXX参数的污泥负荷率 衰减系数

某温度和局部压力条件下的饱和溶解氧浓度 曝气池中溶解氧的浓度(DO) 二沉池的直径

沉淀30分钟后，稀释污泥体积，（如果SV30 高于 250 L/m3，通常是病例 ）

FT FC FN

- - -

内源呼吸的温度系数 碳呼吸的峰值系数 氨氧化的峰值系数

Bd,BOD Bd,XXX BR,BOD BR,XXX BSS,BOD BSS,XXX b CS CX DST DSV

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FSR H1 H2 H3 H4 Hln HSR Htot LFS LRW LSL LSR LST MSS,AT OC

?OC

OUC,BOD OUd,C OUd,D OUd,N

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- 排泥系数，取决于刮泥机的类型 m 二沉池清水区的深度 m 二沉池分离区／回流区的深度 m 二沉池密度流和储存区的深度 m 二沉池污泥浓缩和排泥区的深度 m 二沉池进口的中心深度（水面以下） m 刮泥板或刮泥梁的高度 m 二沉池总水深

m 矩形池中行走刮泥机的长度 (LFS ? LST) m 矩形池中刮泥桥走道的长度 (LRW ? LST)

m 矩形池中刮泥板移除的污泥层的长度(LSL ~ 15·hSR) m 矩形二沉池中刮泥板或刮泥梁的长度(LSR ? WST) m 矩形二沉池的长度

kg 生物反应池／曝气池中悬浮固体的质量

kg/h

Cx = 0, T = 20° C 及气压 p = 1013 hPa条件下清洁水中的曝气设施的氧转移量

kg/h

Cx = 0, T = 20° C及气压 p = 1013 hPa条件下活性污泥系统中曝气设施的氧气交换量

kg/kg 除碳耗氧量，以BOD5为标准 kg/d 每日除碳耗氧量

kg/d 带反硝化的除碳的日耗氧量 kg/d

反硝化日耗氧量

10

OUh kg/h PTXXX

I

Q m3/h QDW,d m3/d QDW,h m3

/h QWW,h m3/h QRS m3/h QIR m3/h QRC m3/h QSHORT m3/h QSR m3/h QWS,d m3/d qA m/h qSV l/(m2 · d)

RC - RS - SF - SPd kg/d SPd,C kg/d SPd,P

kg/d

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耗氧率 (每小时)

归类于XXX参数（BOD5, COD 等）相应的人口总数和人口当量

流量，进水流量，过流流量 旱季的日污水量

旱季小时污水流量（每两小时平均） 雨季合流及分流污水系统的设计峰值流量 回流污泥（活性的）流量

反硝化工艺中前置缺氧区的内回流量

反硝化工艺中前置缺氧区的总流量 (QRS + QIR) 二沉池中短流污泥流量 污泥去除率 每日剩余活性污泥量 二沉池表面溢流率 二沉池污泥容积表面负荷

反硝化反应中前置缺氧区的总循环流量 (RC = QRC/Qh,DW) 污泥回流比 (RS = QRS/Qh,DW or QRS/Qh,WW) 硝化作用的安全系数 日剩余活性污泥产量（固体） 每日除碳产生的污泥量 除磷每日产生的污泥量

11

SSC,BOD5 SSAT SSAT,STEP SSBS SSEAT SSRS SSWS SVI T TER TDim TW tD tN tR ts tSR tSS tSS,dim tSS,aerob tSS,aerob,dim

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kg/kg 除碳每日产生的与 BOD5 有关的污泥量 kg/m3 生物反应池/曝气池中的悬浮固体浓度 (MLSS)

kg/m3 生物反应池逐步反硝化的平均悬浮固体浓度(SSAT,Step > SSEAT)

kg/m3

二沉池底泥的悬浮固体浓度

kg/m3 生物反应池/曝气池出水的悬浮固体浓度(一般SSEAT = SSAT) kg/m3 回流污泥的悬浮固体浓度 kg/m3 剩余污泥的悬浮固体浓度 l/kg 污泥体积指数 °C 生物池/曝气池的温度

°C 生物反应池中的温度，应使出水中氮达标

°C 生物反应池 / 曝气池中的温度，以此为基础进行设计 °C 冬季生物反应池中的温度, TW < TDim h,d 间歇工艺的反硝化反应时间 h,d 间歇工艺的硝化反应时间 h,d 停留时间(如 tR = VAT : Qh,DW) h 提起、放下刮泥机的时间

h 除泥间歇时间 (刮泥机一圈的时间周期) d 与 VAT 有关的污泥龄 d 设计使用的污泥龄 d 与VN有关的好氧污泥龄 d

硝化反应设计使用的好氧污泥龄

12

tT h tTh h VAT m3 VBioP m3 VD m3 VN m3 VSel m3 VST m3 vret m/h vSR m/h WST m Y

mg/mg

?

-

化学参数及浓度: CXXX mg/l SXXX mg/l XXXX mg/l

常用参数: CBOD mg/l CCOD

mg/l

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间歇工艺的循环时间 (tT = tD + tN) 二沉池污泥的浓缩时间 生物反应池/曝气池的体积 生物除磷厌氧混合池的体积 反硝化池的体积 硝化池的体积 好氧选择池的体积 二沉池的体积 刮泥桥的往返速度 刮泥桥速度 (外围圆形池处) 矩形二沉池的宽度

产率系数 (每 mg 可生物降解的 COD 产生的的生物质mg 活性污泥及清洁水中的氧转移比

均质样品中XXX参量的浓度

过滤样品中XXX参量的浓度 (0.45 ?m滤膜)

过滤固体残渣中XXX参量的浓度 ， XXXX = CXXX - SXXX

均质样品中BOD5 的浓度 均质样品中COD的浓度

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(COD))

CCOD,deg CN CP CTKN CorgN

SALK SBOD SCOD SCOD,deg SCOD,inert SCOD,Ext SinorgN SNH4 SNO3 SNO2 SNO3,D SNO3,D,Ext SNH4,N SPO4 XCOD,BM

2013-7-26 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

mmol/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

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生物可降解的 COD的浓度 均质样品中的总氮浓度 (以N计) 均质样品中的磷的浓度 （以P计）

均质样品的凯氏氮浓度 (CTKN = CorgN + SNH4)

均质样品的有机氮浓度 (CorgN = CTKN - SNH4 or CorgN = CN - SNH4 - SNO3 - SNO2)

碱度

0.45 ?m滤膜过滤的样品的BOD5浓度 0.45 ?m滤膜过滤的样品的COD浓度 溶解的，可生物降解的 COD浓度 溶解的，惰性的 COD浓度

作为反硝化外加碳源的溶解性COD浓度 无机氮的浓度 (SinorgN = SNH4 + SNO3 + SNO2) 过滤的样品的氨氮浓度（以N计）

过滤样品中的硝酸盐氮浓度（N） 过滤样品中的亚硝酸盐氮浓度（N） 将反硝化的硝酸盐氮浓度

需外加碳源反硝化的硝酸盐氮浓度 将硝化的氨氮浓度

磷酸盐浓度 (溶解性)（以P计） 生物质的COD浓度

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XCOD,deg XCOD,inert XorgN,BM XP,BM XP,Prec XP,BioP XSS

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

颗粒性、可生物降解COD浓度 颗粒性、惰性COD浓度 生物质中的有机氮的浓度 生物质中的磷的浓度 共沉淀去除的磷的浓度 生物除磷去除的磷的浓度

污水中的悬浮固体的浓度(0.45 ?m 滤膜过滤、105° C 干燥)

Xorg,SS XinorgSS

mg/l mg/l

污水中有机悬浮固体的浓度 污水中无机悬浮固体的浓度

取样位置或目的指标 I IAT

污水处理厂入口处的取样

生物反应池入口处的取样，如果可能，厌氧混合池入口处的取样，如CCOD,IAT

EAT EDT ENT EST WS RS ER

生物反应池出口处的取样，如 SNO3,EAT 反硝化池出口处的取样，如SNO3,EDT 硝化池出口处的取样，如 SNH4, ENT 二沉池出口处的取样， 如 CBOD,EST, XSS,EST 剩余污泥的取样 回流污泥的取样

出水排放要求（以定义的取样程序）

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图3 . 设计顺序

推荐采用以下步骤：

1 确定污水厂规模以及进入生物反应池的相应流量和负荷，参见第四章。

2 工艺选择: 如果要求脱氮，必须确定选用哪种硝化／反硝化工艺，确定是否在前面设好氧选择池以改进沉淀性能，或设厌氧混合池进行生物除磷。

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3 根据污水厂的设计能力以及预测的每日负荷波动，确定必需的安全系数 (SF) 。对仅要求硝化的污水厂，应根据设计温度确定泥龄(tSS,aerob,dim)，忽略好氧污泥稳定。

4 脱氮的污水厂须通过氮平衡来确定需要反硝化的硝酸盐量。如果脱氮不是一个固定百分数而是一个固定的浓度值，那么进水浓度将影响巨大。如果随机取样的浓度必须满足某一标准（例如：根据德国污水条例的限定的随机取样），在设计中必须予以特别重视。

5

根据所选择的反硝化工艺,确定反硝化区体积占生物反应池的比例 (VD/VAT)，从而

计算污泥泥龄(tss,dim)。为了组合好氧污泥稳定，如果合适的话，应根据相关的污水温度选择泥龄。

6 根据污水成分、生物反应池的布置和混合特性以及可能选用的好氧选择池或厌氧混合池)，选择污泥体积指数。

7

根据所选的生物处理工艺，选择污泥在二沉池中的浓缩时间(tTh)，确定的二沉池

底泥浓度(SSBS) 以及污泥指数SVI 和浓缩时间 tTh。

8 根据二沉池底部污泥悬浮固体浓度SSBS 及所选排泥系统的排泥稀释因素，确定回流污泥悬浮固体浓度(SSRS)。

9

选择污泥回流率(RS)，估计生物反应池的活性污泥允许的悬浮固体浓度 (SSAT)。

活性污泥的混合液悬浮固体浓度对生物反应池和二沉池的体积影响是相反的。必须注意：生物反应池的体积随着SSAT的提高而减小；二沉池的表面积和深度随着SSAT的提高 而增大。

10 根据允许的表面负荷(qA)或污泥负荷 (qSV)确定二沉池的表面积(AST)。 11 根据功能区的局部深度和其它需要，确定二沉池的深度。

12 在二沉池确定以后，根据（刮泥机）排泥的性能来确认所定的浓缩时间。 13 确定污泥产量 (SPd),必须考虑除磷和为脱氮填加的外来碳源所产生的泥量。 14 根据泥龄，计算生物反应池需要的活性污泥量 (MSS,AT) 。 15 计算生物反应池的容积。

16 如果需要，确定生物脱磷的所需的厌氧混合池的尺寸。 2013-7-26

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17 计算前置缺氧反硝化所需的内回流量或间歇式脱氮工艺的工作周期。 18 计算相应的耗氧量，用于曝气设备的设计。

19 验算剩余的碱度，考虑氨化、硝化、反硝化、磷沉淀过程碱度的消耗和增加确定投加碱液的需要量，确定耗氧量和曝气器深度（后者仅确定生物反应池的pH值）。

20 如果需要，设计为了改善活性污泥的沉淀性能的好氧选择池。

设计参数可以在科学模型概念的基础上确定,或者通过试验或则部分的现场试验获得。

4 计算流量和负荷

4.1 污水负荷

根据附录1《德国污水条例》规模等级的划分，确定污水处理厂的Bd,BOD,I值（kgBOD5（源污水）/d），以及水法污水处理厂的设计能力应根据85％旱季日数进入污水处理厂的BOD5负荷，加上预留的规划能力来确定。如果设计能力是根据居民总数来决定的，那么可以采用表1中源污水的单位人口BOD5负荷。

原则上讲，管网系统和污水处理厂应按相同的进水量和出水量运行。

为了便于设计，如果包含污泥处理的回流液，生物反应池的进水应需要以下的重要数值(参见 4.2):

适当的最低和最高污水温度。根据超过二到三年的二周平均数曲线来确定。

适当的有机负荷 (Bd,BOD Bd,COD)、相应的SS负荷 (Bd,SS) 以及磷负荷 (Bd,P)，以便根据设计温度确定污泥产量，计算曝气池容积。

适当的有机负荷和氮负荷，以便根据最高水温设计曝气设备（作为标准）。 适当的氮浓度(CN)和相应的有机物(CBOD, CCOD) 以确定反硝化的硝酸盐量。 适当的磷浓度 (CP) 以便确定除磷的量。

旱季的最大污水流量QDW,h (m3/h)以便设计厌氧混合池和内循环流量。 确定进水量QWW,h (m3/h)以便设计二沉池。

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每日负荷可以根据体积或流量比例的24小时混合样水质及相关的日流量计算。适当的负荷应根据包括雨天在内的任意一天的测定值确定。

如果每年的图表显示有机负荷或／和有机负荷与氮化物负荷的比率周期波动，则应调查不同的负荷情况。

适当的浓度要用适当的负荷及相关联的污水日流量来确定。适当的水温下一个周期内适当的负荷等于这个周期的负荷平均值，它与泥龄对适应。单一的硝化和反硝化应采用两周的平均值，要求污泥稳定的，可以采用四周的平均值。如果缺少足够的取样频率（至少每周四个天可用的负荷值），不能采用每周的平均值。那么85%日数的负荷是适当的，因此至少应采用40个负荷值。

如果数据不够或因为调研费用，如小厂，与使用无关，则负荷和浓度可以根据相应的居民数加上工业/商业及其他负荷来确定。

适当的负荷和浓度确定的详细资料可在ATV-DVWK-A 198标准［在预备中］中的“污水系统设计值的统一和来源”获得［3］。

如果适当的负荷必须用相关的居民数估计，则可以使用表1中的数值。相关联的污水进水量的估算可以根据ATV-DVWK-A 标准来进行［3］。直到标准的出版，污水进水量估算可以根据ATV标准的ATV-A 131 (1991)来进行［没有译成英文］。 表 1:

单位人口负荷g/(人.d), 85%的日负荷，未计污泥液

参数 原污水 Qh,DW下的一沉池停留时间 0.5 to 1.0 h BOD5 COD DS TKN P

60 120 70 11 1.8 45 90 35 10 1.6 40 80 25 10 1.6 1.5 to 2.0 h 2013-7-26 24

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一般来讲，因为我们不能确定现有的记录是适当的时期周期的，所以超过两到四周仔细的污水试验和负荷的计算也不能直接用来设计。但是这些数据可以用着已有数据库的补充。由于这些试验，相关的取样间隔的水量总是被记录的。因此确定fN值（参见5.2.8）的日TKN曲线能被记录。诸如悬浮固体浓度(XSS,IAT)或碱度(XSS,IAT)在内的很少的分析值能这样得到，。污泥处理系统内部回流量，，也应该记录在这些监测范围之内。

4.2 污泥液和外部污泥负荷

浓缩液和（厌氧）消化污泥脱水液含有高浓度的氨。可以假定进入污泥消化池的有机氮的50％以氨态氮形式释放。如果污泥液只是在一天内的几个小时或一周内几天产生，就必须有用于进水的中间存储装置。

一般来讲，消化污泥脱水的磷和有机物（BOD5 和 COD）的回流负荷是很小的。因此可以不考虑回流负荷在污水负荷中的比例。

一般来讲，在好氧稳定的污泥井中，或多或少会有厌氧过程发生。相应的，就会放出氨，如果采用了生物除磷，磷也会再释放。为将对生物处理的影响降到最小，应满足以下：

污泥液应有规律的少量的排出。

脱水时，井中滤液或冷凝水应收集在相同大小的井中，并在一个长时间周期内投加到进水中。

如果有外部的污泥（别的污水处理厂的污泥，泥渣或类似物）被排出，为了便于投加，设置中间储存池是合理的。

5 生物反应池设计

5.1 在中试基础上的设计

中间规模或实际规模厂的一部分的中试用于检查实际条件下工艺概念和模型参数而进行的。

这类中试至少应有污水厂的一半规模，并在实际条件下运行不少于半年，其中包括寒冷季节。我们可以借助于动态模拟做最不利点分析。由此，我们可以收集测试运行的有价值的信息。

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通过这些检测，设计通常将更准确，还可节约费用。利用这些结果，可以建立对在实验过程中没有记录的运行条件的动态模拟进行改良的基础。

3.4章给出的一些设计参数可以根据以下内容确定，例如： 污泥量和所需的泥龄。

适应不同的季节和／或负荷条件的生物池的实际分区（厌氧，缺氧和好氧）。 用于氧转移自动控制耗氧量及；为此应经常测量氧摄入率。 溶解性的残余COD(SCOD,EST)。

5.2

根据经验的设计

5.2.1 所需泥龄 5.2.1.1

没有硝化反应的处理厂

没有硝化的活性污泥处理厂的泥龄为4到5天，见表2。 表二 根据处理目标、温度和规模设计泥龄 (以天计)

污水处理厂规模 Bd,BOD,I 处理目标 1,200 kg/d以下 设计温度 无硝化 有硝化 有反硝化 VD/VAT = 0.2 0.3 0.4 0.5 包括除氮的污泥稳定

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10 12.5 14.3 16.7 20.0 25 10° C 5 8.2 10.3 11.7 13.7 16.4 8 10.0 11.4 13.1 16.0 12° C 大于 6,000 kg/d 10° C 4 6.6 8.3 9.4 11.0 13.2 不建议采用 12° C ATV-DVWK-A 131E

5.2.1.2

硝化工艺设计

进行硝化，好氧池设计泥龄：

tSS,aerob,dim?SF?3.4?1.103(15?T) [d]

(5-1)

3.4值来源： 在 15° C 时铵氧化(亚硝酸单胞菌nitrosomonas)的最大生长率的倒数（2.13 d）乘以1.6的系数。活性污泥中能生成和保持足够的硝化菌。由于足够的氧供给，没有其他不利因素影响，可以确保足够的硝化发生，抑止活性污泥（参见[1] 5.2.4）。在泥龄为 2.13 d (15° C)时，硝化菌不能聚集。

使用安全系数 (SF) 时，应考虑以下因素：

污水中的某些物质导致最大生长率的变化、短期温度差或／和pH值的变化。 铵的平均出水浓度。

进水氮负荷的变化对出水氮浓度的影响。

根据以往经验，Bd,BOD,I规模小于1,200 kg/d (20,000 PT)的污水厂由于进水波动较大， SF 取1.8， Bd,BOD,I ? 6,000 kg/d (100,000 PT) 时SF 取 1.45。因此，只要硝酸菌的存在不对最大生长率产生影响，出水的氨氮SNH4,EST平均值可保持 =在1.0 mg/l。

如果污水处理厂的Bd,BOD,I < 6,000 kg/d ，标准的fN值低于1.8 (参见 5.2.8)，SF可以降低到1.45。

如果设有用于日负荷平衡的缓冲池，安全系数SF可以小于 1.45。

在冬季，如果生物反应池出水温度低于池内氨氮出水要求必须保持的温度(TER)，那么公式5-1 中设计Tdim = (TER - 2)，以得到控制温度下的稳态的出水氮。对于TER = 12° C 的控制温度，根据污水厂的规模，考虑上述的安全系数，建议选择以下的设计泥龄：

污水厂的Bd,BOD,I值在1,200 kg/d以下时， tSS,aerob,dim = 10 d 污水厂的Bd,BOD,I值大于 6,000 kg/d时，tSS,aerob,dim = 8 d 这些值在表2中给出， 中间值用内插法求得。

如果污水温度总是高于控制温度，最冷两周平均温度可以作为设计温度。

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为控制硝化过程大量消耗碱度的（参见5.2.9），为操作原因，建议进行部分的反硝化（参见5.2.1.3）。

5.2.1.3

硝化、反硝化工艺的设计

脱氮的首要条件是可靠的硝化（参见 5.2.1.2）。 对于硝化和反硝化的设计泥龄值为：

tSS,dim?tSS,aerob?1 [d]

1?(VD/VAT)(5-2)

代入式 5-1：

tSS,aerob,dim?SF?3.4?1.103(15?T)?11?(VD/VAT) [d] (5-3)

对于 VD/VAT的计算应注意 5.2.2章的图。

在公式 5-3中作为设计温度所采用的温度是脱氮要求的(Tdim = TER)。因此，根据德国污水条例， Tdim = TER = 12° C。

在冬季污水温度一般低于12° C, 有证据表明：在最冷两周的平均温度下，硝化作用也不中断。所以，为维持设计泥龄，最低温度(TW)下的VD/VAT 比值可根据公式5-4计算。

如果没有可接受的测量值用于确定污水温度，可用温度TER 减少2° C到4° C代替公式5－4中可用tW，（如果污水的两周平均温度低于10° C，预计不降温采用2° C；如果极端条件下要考虑更高的降温，用4° C）。

如，在低温条件下，有机负荷(Bd,BOD,I)是另一个控制指标，则应用实际泥龄代替式（5-4）中的tSS,dim ：

VD/VATSF?3.4?1.103(15?TW)? [-]

tSS,dim(5-4)

这个公式假定生物反应池的设计的灵活性，以此保证反硝化区容积可减少而增加硝化区的容积。如果设计了适当的内回流，在前置反硝化工艺的设计中可用的厌氧混合池的体积可以计入VD中。

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按公式5－4计算，如果VD/VAT是负值，可采用VD/VAT＝0，安全系数应用公式5－4计算。SF可降低到=1.2；但反应池体积会增加。

如果所需的设计温度低于12° C，应相应地改动。没有设计温度低于8° C的污水厂的设计实例。

在任何情况下，都应验证剩余的碱度是否足够，参见5.2.9部分。

如果要求出水氨态氮SNH4,ER < 10 mg/l，或者即便在旱季进水负荷也有很大的波动，应进行随机的取样或两小时的复合取样方式的检测，安全系数应提高或者借助于动态模拟的进行验证。这叫日负荷浮动测量。

5.2.1.4

好氧污泥稳定的污水厂设计

好氧污泥稳定和硝化污水厂设计泥龄tSS,dim必须大于 20 d。

如果要求完全反硝化，设计泥龄tSS,dim必须大于 25d。如果生物反应池的两周平均温度高于12° C，泥龄应根据公式5－5降低。

tSS,dim?25?1.072(12?T) [d]

(5-5)

如果夏季的有机物载荷高于冬节，所需的污泥量MSS,AT (参见5.2.6)必须用公式5.5单独确定。较大的污泥量与生物反应池的体积是有关的。

如果污泥液后厌氧稳定的污泥池的储存期不少于一年，即使要求完全反硝化，则泥龄tSS,dim可以降低到 20d。

需反硝化的硝酸盐和VD/VAT的体积比根据第5.2.2章计算。VD/VAT对泥龄没有影响，但是以间歇反硝化设计为例说，可以用于氧转移的计算。

5.2.2 反硝化反应池体积比例的确定

需反硝化的平均硝酸盐浓度按下式计算:

SNO3,D?CN,IAT?SorgN,EST?SNH4,EST?SNO3,EST?XorgN,BM [mg/l]

(5-6)

T = 12° C，必须采用合适的进水氮浓度CN.IAT（mg/l），。如一年间高温时，CN,IAT/CCOD,IAT 比值较高时，则应考虑几种类型的负荷。

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进水硝酸盐浓度(SNO3,IAT)一般忽略不计。除非有含硝酸盐的地下水、商业或工业污水进入，此时将SNO3,IAT 计入 CN,IAT。

在污泥厌氧消化和机械脱水的处理厂中，如果不进行单独的污泥液处理，回流污泥液的氮必须计入CN,IAT中，详见底4.2章。出水中的有机氮SorgN,EST可设定为2 mg/l。 为安全起见，出水铵浓度SNH4,EST一般设定为0。细胞合成氮的浓度XorgN,BM可简化为：XorgN,BM = 0.04 ~0.05·CBOD,IAT ，或 XorgN,BM = 0.02 ~0.025·CCOD,IAT

适当的出水硝酸盐浓度SNO3,EST采用日平均值，在德国，如果采用随机取样或每二小时混合水样进行监测，所确定的出水无机氮的浓度SinorgN,ER相当低，经验值是SNO3,EST = 0.8 ~0.6·SinorgN,ER，进水负荷变化大污水厂取小值。

根据合适的生物反应池（或厌氧混合池）进水的BOD5 可求得SNO3,D/CBOD,IAT比值，它决 定所需的反硝化能力。

对于同时或间歇反硝化工艺，可用下式计算VD/VAT 值:

SNO3,DCBOD,IAT?0.75?OUC,BOD2.9?VDVAT [mg N/mg BOD5] (5-7)

译者注：式5-7是根据完全混合生物反应池的反硝化区的氧平衡导得的。

Qd?2.9?SNO3,D1000?VD?0.75?OUd,CVAT [kg/d]

公式左侧为反硝化的硝酸盐每日提供氧。右侧为反硝化区氧的日消耗量。系数0.75说明硝酸盐吸收的速率低于溶解氧吸收的速率。

OUC,BOD 为除碳的需氧量(kg/kg)，要用式5-24（用于计算泥龄） 或从表7取值。当温度为10° to 12° C用式5-7计算的结果列于表三。

Qd 为日进水量m3/d

OUd,C 为日除碳的需氧量(kg/d)

对设厌氧区的反硝化工艺或类似工艺（comparable processes） ，只有一小部分的易生物降解有机物在反硝化区损失掉。在表三中列出的经验数值与理论推导趋向一致。见图5.2.5-3。但反硝化区的溶解氧应低于2 mg/l。

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表三:

温度 10° to 12° C 和一般条件下，旱季反硝化设计的标准值(每千克进水BOD5硝

酸盐要除的氮kg)

VD/VAT SNO3,D/CBOD,IAT 设厌氧区的反硝化 （或类似工艺） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.11 0.13 0.14 0.15 0.06 0.09 0.12 0.15 同时或间歇反硝化 当温度为10° to 12° C时建议按表三设计反硝化区。反硝化容积建议不小于VD/VAT = 0.2 或大于VD/VAT = 0.5。

对于各种变法可取设厌氧区的反硝化和同时或间歇反硝化的平均值。

当温度高于12° C时，反硝化池容积可以每1° C增加1%。（by ca. 1 % per 1° C）。

如要用COD来重新计算，则可使用SNO3,D/CCOD,IAT = 0.5·(SNO3,D/CBOD,IAT.)。 当 VD/VAT = 0.1, 重新计算时可取SNO3,D/CBOD,IAT = 0.08对设厌氧区的反硝化，或SNO3,D/CBOD,IAT = 0.03对同时或间歇反硝化。如重新计算结果为 VD/VAT < 0.1则设定SNO3,D/CBOD,IAT = 0 。

如要求的反硝化大于SNO3,D/CBOD = 0.15, 则不建议增加 VD/VAT 值。这时需研究减小一沉池容积或使部分污水绕过一沉池，或设分开的污泥处理系统，来达到目标。再一个方案是设计外部碳源。

增加外部碳源时，反硝化每公斤硝酸盐氮需要5 kg COD：

SCOD,Ext?5?SNO3,D,Ext [mg/l]

(5-8)

购买的碳的 成分的COD应如 表4。其他的碳源的COD，如果需要，反硝化能力应提前确定。应指出的是甲醇只是适合于必需使用的特殊反硝化的长期使用

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表四 外部碳源 参数 密度 COD COD 单位 kg/m3 kg/kg kg/L 5.2.3 磷的去除

磷可以通过生物及同时沉淀去除，也可将同时沉淀和预、后沉淀结合。（参见[1], 5.2.6 及7.4）

生物脱磷混合池的最小接触时间为0.5 到 0.75 小时, 按最大旱季进水量加污泥回流量(QDW,h + QRS)计。脱磷不仅与接触时间有关，在更大程度上取决于易降解有机物浓度与磷浓度的比值。在冬季厌氧池常用来反硝化，这时磷的去除量就有限了。

为确定脱磷的量，需作磷的物料平衡：

XP,Prec?CP,IAT?CP,EST?XP,BM?XP,BioP [mg/l]

甲醇 790 1.50 1.185 烷Ethanol 780 2.09 1.630 乙酸 1,060 1.07 1.135 (5-9)

CP,IAT 是生物反应池进水的总磷。

CP,EST 出水中的磷按允许的浓度(CP,ER)，可取CP,EST = 0.6 ~ 0.7 CP,ER. XP,BM 为异养菌所含的磷，可取0.01 CBOD,IAT 或 0.005 CCOD,IAT XP,BioP生物除磷浓度，对于通常市政污水：

XP,BioP = 0.01 - 0.015 CBOD,IAT 或 0.005 - 0.007 CCOD,IAT ，为上游厌氧池的进水浓度 低温下, SNO3,EST ? 15 mg/l时可假定 XP,BioP = 0.005 - 0.01 CBOD,IAT 或 0.0025 to 0.005 CCOD,IAT

对没有厌氧区只设缺氧区或阶段进料的反硝化工艺可假定XP,BioP ? 0.005 CBOD,IAT 或 0.002 CCOD,IAT

低温，缺氧区的内回流排入厌氧池时，可设定XP,BioP ? 0.005 CBOD,IAT 或 0.002 CCOD,IAT

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平均除磷的需药量为 1.5 mol Me3+/mol XP,Prec，可换算为下列数值： 用铁盐时 用铝盐时

2.7 kg Fe/kg PPrec 1.3 kg Al/kg PPrec

使用石灰进行同时沉淀时，石灰乳液应投加到二沉池进水中，以提高pH值使磷沉淀。石灰需要量与碱度有关。任何情况下多应作试验。 （见 ATV 标准 ATV-A 202）。（英文版还没有）

如CP,ER < 1.0 mg/l, （即 CP,ER = 0.8 mg/l 用任意取样方法时），单级的活性污泥法无法达到。只在非常有利条件下才能达到CP,EST = < 1.0 mg/l 。

5.2.4 污泥产量计算

活性污泥法产生的污泥由降解产生的有机物和储存的固体物及除磷产生的污泥组成：

SPd?SPd,C?SPd,P [kg/d]

(5-10)

污泥产量和泥龄的关系式如下：

tSS?MSS,ATVAT?SSATVAT?SSAT?? [d] SPdSPdQWS,d?SSWS?Qd?XSS,EST(5-11)

TSS 与VAT有关的污泥泥龄

Qd·XSS,EST 二沉池出水可过滤物质负荷，一般可略去不计 SPd 污泥产量

QWS,d·SSWS 剩余污泥量 SSAT 生物池的MLSS （kg/m3）

可用下列经验公式和Hartwig系数来计算污泥产量：

SPd,C?Bd,BOD?(0.75?0.6?XSS,IATCBOD,IAT?(1?0.2)?0.17?0.75tSS?FT) [kg/d] (5-12)

1?0.17?tSS?FTSPd,C 除碳的污泥产量

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Bd,BOD 日BOD负荷 XSS,IAT 进水SS浓度 CBOD,IAT 进水BOD浓度 内源消化的温度系数(FT)：

FT?1.072(T?15) [-]

(5-13)

如为改进反硝化经常投加外来碳源，当SCOD,Ext （外来碳源的溶解性COD）? 10 mg/l， (SNO3,D,Ext （用外来碳源反硝化的NO3）? 2 mg/l) 使用式5-12（简化）, Bd,BOD 要增加 Qd·0.5·SCOD,Ext/1000 表五中的 CBOD,IAT 也增加 0.5·SCOD,Ext。当SCOD,Ext ? 10 mg/l 增加的污泥产量可略去不计。

表五中的数值为使用公式化5-12按温度T = 10° C and 12° C计算的平均值。 表五: 温度 10° - 12° C时的比污泥产量 SPC,BOD [kg SS/kg BOD5]. XSS,IAT/ CBOD,IAT 4 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.79 0.91 1.03 1.15 1.27 8 0.69 0.81 0.93 1.05 1.17 10 0.65 0.77 0.89 1.01 1.13 15 0.59 0.71 0.83 0.95 1.07 20 0.56 0.68 0.80 0.92 1.04 25 0.53 0.65 0.77 0.89 1.01 泥龄 除磷时的污泥产量由二部分组成，生物脱磷产生的和同时沉淀产生的。

生物脱磷产生的污泥可定为3 g SS / g 生物脱磷。 同时沉淀产生的污泥取决于药剂的类型和剂量，可定为： 2.5 kg SS / kg 铁盐和 4 kg SS / kg 铝盐。除磷产生的污泥(SPd,P)可用下式表示：

SPd,P?Qd?(3?XP,BioP?6.8?XP,Prec,Fe?5.3?XP,Prec,Al)/1000 [kg/d]

(5-14)

如使用石脱磷则为 1.35 kg SS / kg (Ca(OH)2)。 2013-7-26

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5.2.5 SVI和MLSS浓度的假定

泥体积指数SVI取决于污水的成分及曝气池中的搅拌特性。易降解有机物比重大（在某些工业和商业污水中），可导致高的SVI。

正确假定SVI对于设计工作是很重要的。如仅扩建二沉池不改造曝气池，则可以依据不利季节或85%情况的记录数据。即使改造曝气池，运行记录加上表六的数值对于估算SVI也很有帮助。如过去有SVI > 180 l/kg的记录，则必须采取减少的措施。

***************************************************************************

如经半小时沉淀污泥体积超过250 ml/l ，混合液可以用二级出水稀释使其处在100和250 ml/l 之间。 根据稀释倍数可以的到稀释污泥的体积DSV。

****************************************************************** 表六: 处理目标 SVI 工业/商业进水 有利的 无硝化 硝(及反硝化) 污泥稳定 如没有有用的资料，表六的数值可采用，同时要考虑不利的运行条件。 在下列情况下可以采用SVI的低值： 没有一沉池,

前面设有选择池或厌氧池,

75 - 120 120 - 150 化 100 - 150 100 - 150 不利的 120 - 180 120 - 180 污泥体积指数的标准值

(l/kg) 2013-7-26 35

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生物反应池为串连式（推流式）。

MLSS (SSAT)在设计二沉池时确定，在设计生物反应池时可以先根据图四选用。

图四 生物池中MLSS的概值，它与SVI有关， SSRS = 0.7·SSBS（回流污泥 浓度=0.7二沉池底泥浓度）

5.2.6 生物反应池容积

根据式5-11生物反应池中需要的MLSS（MSS,AT）为：

MSS,AT?tSS,Dim?SPd [kg] (5-15)

tSS,Dim 设计泥龄, SPd 日污泥产量。 生物反应池的容积为：

VAT?MSS,ATSS [m3] (5-16)

AT其相应的体积负荷率 (BR) 及污泥负荷率 (BSS)可计算如下： 2013-7-26

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BR?Bd,BODVAT [kg BOD5/(m3·d)] (5-17)

BSS?BR [kg BOD5/(kg SS·d) (5-18) SSAT对分段进水的反硝化工艺式5-16 和 5-18 中的SSAT 应用SSAT,Step 替换。 因此，SSAT,Step > SSEAT or SSAT。

**************************************************************************

注: 如有一相同容积的阶段曝气池，其污泥回流比RS = 1，分段进水使所有反硝化池达到相同的污泥负荷。则二阶段曝气池的SSAT,Step ~ 1.14 · SSEAT ，而三阶段曝气池的SSAT,Step ~ 1.20 · SSEAT。

***************************************************************************

5.2.7 回流量和周期时间

缺氧区需要的总回流率 (RC) 根据需要硝化的氨氮浓度SNH4,N 来定：

RC?SNH4,NSNO3,EST?1 [-] (5-19)

及：

RC?QRSQIR? [-] (5-20)

QDW,hQDW,hRC根据式5-19定, 内部回流率 QIR 根据式5-20定。最大的反硝化率为：

?D?1?1 [-] (5-21)

1?RC阶段反硝化效率通过本段负荷与最后反硝化池的分数(x)来定，如需要应计入内部回流率。下式没有考虑内部回流：

?D?1?x [-] (5-22)

(1?RS)对于间歇式反硝化工艺，周期时间(tT = tN + tD)可用下式估算： 2013-7-26

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tT?tR?SNO3,ESTSNH4,N [h or d] (5-23)

停留时间 tR = VAT/Qh,DW 与周期时间 (tT) 单位相同。 周期时间不应小于2小时。 tD 间歇处理时的反硝化时间 tN表间歇处理时的硝化时间 Qh,DW 旱季的小时流量

SNO3,EST 二沉池出水的硝酸盐氮 SNH4,N 需硝化的氨氮浓度

5.2.8 氧转移率

需氧量包括除碳耗氧（包括内源呼吸），如需要，包括硝化需氧量与反硝化节省的氧量。

除碳时用下列方法，使用Hartwig系数， 其值也可在表七中查到：

OUd,C?Bd,BOD?(0.56?0.15?tSS?FT) [kg O2/d] (5-24)

1?0.17?tSS?FT外部碳源不考虑其耗氧，它利用硝酸盐进行呼吸。

式5-24中的系数适用于CCOD,IAT/CBOD;IAT ? 2.2. 当比值高时曝气池的耗氧量计算要通过COD进行。

硝化的耗氧量为 4.3 kg O2 / kg N。反硝化时2.9 kg O2 / kg N 可用于碳的去除。

OUd,N?Qd?4.3?(SNO3,D?SNO3,IAT?SNO3,EST)/1000 [kg O2/d] OUd,D?Qd?2.9?SNO3,D/1000 [kg O2/d]

(5-25) (5-26)

日耗氧量峰值(OUh)为：

OUh?fC?(OUd,C?OUd,D)?fN?OUd,N24 [kg O2/h] (5-27)

fC - 峰值系数最大时除碳的耗氧量与日平均耗氧量之比值，由于固体物水解的作用，故不能用BOD5负荷的比值。

fn - 峰值系数，为二小时时最大TKN与日平均负荷之比值 2013-7-26

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表七 比耗氧量 OUC,BOD [kg O2/kg BOD5], 当 CCOD,IAT/CBOD,IAT ? 2.2时有效 T° C 泥龄 4 10 0.85 8 0.99 4 12 0.87 1.02 7 15 0.92 1.07 2 18 0.96 1.11 6 20 0.99 1.14 8 由于除碳耗氧的峰值与硝化耗氧的峰值不会同时发生，式5-27要计算二次，一次使 fC = 1 和确定的 fN 值, 另一次使 fN = 1 和确定的fC 值，使用OUh的高值。正常进水条件下fC 和 fN 值可用表八列出的数值。

表八 耗氧量峰值系数（当无适用资料时，峰值为二小时最大值） 泥龄 fC 3 fN 当 Bd,BOD,I ? 1200 kg/d fN 当 Bd,BOD,I > 6000 kg/d 连续曝气池的需氧量为：

0 2.8 - 4 1.25 - 8 1.2 - 5 1.5 10 1.2 2.0 1.- 15 1.15 2.20 1.1 1.5 25 1.11.11.25 1.29 1.32 1.11.23 1.27 1.30 1.11.19 1.24 1.27 1.01.15 1.21 1.24 10 1.015 1.13 20 1.18 25 1.22 2013-7-26 39

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req.?OC?CS?OVh [kg O2/h] (5-28)

CS?CXaOC 标准需氧量 CS 饱和溶解氧 CX 曝气池溶解氧 OUh 最大时需氧量

间歇曝气时，要考虑不曝气的时间，使用下式：

req.?OC?CS1?OVh? [kg O2/h] (5-29)

CS?CX1?VD/VAT曝气池的溶解氧浓度 (DO) 可采用CX = 2 mg/l。对使用表曝机同时反硝化的循环流动池子，由于溶解氧浓度呈锯齿状，可取CX = 0.5 mg/l。实际运行时可采用不同数值。

需氧量计算要考虑各种负荷条件。一年中进水负荷没有周期性变化时，最大需氧量发生在夏季。在夏季可用较低的泥龄和MLSS，计算时要考虑这些因素。如没有适用资料可取T = 20° C 。冬季时减少反硝化容积，出水中的硝酸盐浓度增加，对此应进行论证。如没有适用资料，冬季可取T = 10° C 。

如果污水厂平均工作日的负荷低于设计负荷的30%，此时的需氧量也要计算，此时使用fN = 1 和 fC = 1 ，作为曝气设备分级的参考值。

当设计负荷与调试负荷有较大差距时，可以先设计小容量的曝气设备，留有以后扩建的可能性。

曝气设备正常是用于清水中氧的转移。将其转换到运行条件下的?系数与污水类型，活性污泥性质，以及曝气系统本身有关。可参考[1], 5.4.2.4.的资料。

为了运行的经济和保证反硝化，曝气设备的容量分级是很重要的。一周中小时的需氧量变化至少在7:1。设计容量和运行初期的需要也有很大差距。周末需氧量最低，且N:BOD5比例也是不利的。对间歇式曝气将频繁启闭曝气装置。有缺氧区时，内回流把大量的氧输入缺氧区，这二种情况多将减少反硝化的程度。

2013-7-26 40

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