生物处理基本公式一项目公式说明反应速度PzXySdtdSydtdXdSdXyS——底物X——合成细胞P——最终产物y——又称产率系数,mg(生物量)/mg(降解的底物)S——底物浓度,同ρSX——合成细胞浓度或微生物浓度,同ρX反应级数nkSdtdSvkSnvlglglgk——反应速度常数,随温度而异n——反应级数零级反应kv,kdtdS,ktSS0v——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kSv,kSdtdS,tkSS3.2lglg0零级反应2kSv,2kSdtdS,ktSS011米氏方程(表示酶促反应速度与底物浓度的关系)SKSvvmmaxmaxmax111vSvKvmv——酶反应速度,例如dtdXvXvmax——最大酶反应速度ρs——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)SKSsmaxqvvdSdXySXμ——微生物比增长速度,XvXμmax——μ的最大值,即底物浓度很大,不影响微生物增长速度时的μ值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(有机物比降解速度与底物浓度的关系)qYmaxmaxqYSKSqqsmax又有dtXdSvqSX①ρs≯KS时,maxqq1maxKXqXdtdS②KS≯ρs时,SKSqqmax2maxKSXKSqXdtdSSq——底物比降解速度,XvqSK1——反应常数,max1qKK2——反应常数,SKqKmax2劳伦斯迈卡蒂第一方程由:SKSqdtXdSqsmax得到:SKSXqdtdSsmax劳伦斯迈卡蒂第二方程XKdtdSYdtdXdugdugKXdtdSYXdtdXdKqYcgVXVdtdX1故得到:dcKqY1gdtdX——微生物净增长速度uSdtd——底物利用(或降解)速度Y——产率系数,同yKd——内源呼吸(或衰减)系数ρX——反应器中微生物浓度μ′——反应器中微生物比净增长速度θc——污泥龄,d简化版uobsgdtdSYdtdXYobs——实际工程中,产率系数Y常以实际测得的观测产率系数Yobs替代qYobs活性污泥法基本计算公式项目公式说明处理率%100%10000ereSSSSSS0——进水BOD5浓度,mg/LSe——出水BOD5浓度,mg/LSr——进出水BOD5浓度差,mg/L污泥负荷VXSSQVXSQLeS00VXSSQVXSQLVeVS00Q——设计流量,m3/dLS——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,m3X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LXV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/L容积负荷SVeVLXVSSQVSQL00LV——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,但规范中用去除量,考试中用去除量来计算污泥容积指数610%XSVSVIX——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LSV——污泥沉降比,mL/L(如28%,即代0.28)混合液污泥浓度rSVIXr610rXRRX1SVI——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RSVIfrRXV1106RSVIrRfXXV1106X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LXV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/LR——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sesLXSSQLXSQV00sVesVLXSSQLXSQV00VeVLSSQLSQV00θC——污泥龄即污泥停留时间,dY——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)Kd——污泥内源呼吸率,d-1X——曝气池污泥浓度(MLSS),mg/LXr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/LXe——二沉池出水污泥浓度,mg/LQ——设计流量,m3/dQw——每日排出污泥量,m3/dXV——挥发性曝气池污泥浓度(MLVSS),mg/LLS——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLSS)•d]LS′——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLVSS)•d]CdVeCKXSSQYV10XXQQXQVewrwCLV——容积负荷,g(BOD5)/(m3•d)停留时间QVQRVs1θ——水力停留时间(名义),dθS——水力停留时间(实际),d污泥龄XVXcdcKYq1θC——污泥龄即污泥停留时间,dΔX——每日排出污泥量即污泥产量,g/dY——污泥理论产率,kg(MLVSS)/kg(BOD5)q——有机物比降解速率,d-1,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eSKq2K2——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CXVXVdrVXVKSQYXCdrrobsKSQYSQY1CdobsKYY1fXXVrWXXQewrwXQQXQXSddLKYqKYxΔX——每日排出污泥量即污泥产量(MLSS),gMLSS/dΔXV——每日排出挥发性污泥量即挥发性污泥产量(MLVSS),gMLVSS/dYobs——实际工程中,产率系数Y常以实际测得的观测产率系数Yobs替代f——XV/X,挥发性污泥浓度/污泥浓度Qw——每日排出污泥量,m3/d,即剩余污泥湿量Xr——剩余污泥/回流污泥浓度,mg/LXe——二沉池出水污泥浓度,mg/LY——污泥理论产率,kg(VSS)/kg(BOD5)Kd——污泥内源呼吸率,d-1θC——污泥龄即污泥停留时间,dx——去除每kgBOD5产泥量,(kgVSS/kgBOD5·d)y——每kg活性污泥日产泥量,(kgVSS/kgVSS·d)dSKLYy负荷法①设定污泥负荷Ls,取值SVI、R、r、f②设定曝气池数量n、池深H③设定曝气池宽度B④取值a′、b′,及根据总系数KZ⑤取值α、β、ρ、Cst、Cs20、C⑥设定EA⑦设定二沉池表面负荷q此表参见三废手册例题P527→求得污泥浓度X/XV(注意统一用MLSS或者MLVSS)→求得曝气池体积→求得单座曝气池体积,及表面积→求得单座曝气池长度,并验算宽深比、长宽比→曝气时间→求得需氧量,及最大时需氧量→求得标态需氧量→求得标态空气量→求得二沉池表面积→得出二沉池直径需氧量计算公式除碳需氧量VrVXbQSaO21000VeXCODCODbQO42.1100002VrXSQO42.147.110002bLaOSaSbLbaOO2——需氧量,kg/da′——氧化每kgBOD5所需氧量,取值:生活污水0.42~0.53,有机工业废水0.35~0.75b′——污泥自身氧化需氧率,d-1,取值:生活污水0.09~0.11,有机工业废水0.06~0.341.47——碳的氧当量,当含碳物质以BOD5计时,取1.47,符号为aSr——进出水BOD5浓度差,mg/LΔXv——每日排出挥发性活性污泥量(微生物),g(MLVSS)/d1.42(c)——细胞的氧当量,(gO2/gMLVSS),取1.42,符号为cΔOa——每kg污泥日需氧量,kgO2/kgMLVSS·dΔOb——去除每kgBOD5需氧量,kgO2/kgBOD5·dLS′——污泥负荷,kg(BOD5)/[kg(MLVSS)•d]除碳和硝化反硝化需氧量100012.057.442.147.12VkekVrXNNQXSQO100012.057.442.147.12VkekVrXNNQXSQO4.57——氧化每g氨氮所需氧量,(gO2/gN),取4.57,符号b2.86——反硝化系数Nk——进水总凯氏氮(TKN凯氏氮=有机氮+氨氮),mg/LNke——出水总凯氏氮(TKN),100012.086.2VoeketXNNNQmg/LNt——进水总氮,mg/LNoe——出水总硝态氮,mg/L0.12ΔXv——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计算供氧量时单位折算成kg/h,注意除24O2——计算需氧量,kgO2/hOS——标态需氧量,kgO2/h基本原理CCKdtdCSLadC/dt——单位体积清水中氧的转移速率,kgO2/m3•hKLa——清水中氧的总转移系数,1/hCS——清水中饱和氧浓度(对应某一温度),kgO2/m3C——清水中氧的实际浓度,kgO2/m3CCVKOTRSLaOTR——体积为V的液体中氧的转移速率,kgO2/hV——曝气系统液体体积,m3温度因素2020TLaTLaKKT——设计的工艺温度,20为标准状态的温度,℃KLa(T)——温度为T℃时氧的总转移系数,1/hKLa(20)——温度为20℃时氧的总转移系数,1/hθ——温度系数,取值范围1.008~1.047,一般取值为1.024污水因素LaLaKKα——氧转移折算系数,其值小于1取值范围0.2~1.0KLa——清水中氧的总转移系数,1/hKLa′——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SSCCβ——氧溶解度折算系数,其值小于1取值范围0.8~1.0CS——清水中氧的溶解度,kgO2/m3CS′——污水中氧的溶解度,kgO2/m3压力的影响SPPρ——压力修正系数PS——标准大气压,1.013×105PaP——当地大气压,Pa标态需氧量VCKROSLaS20200VCCKROTSTLa20202FCCCOOTTSSS20202鼓风曝气和表面曝气不同,应按给排水手册计算OS/R0——标态下转移到曝气池中的总氧量,kgO2/hO2/R——实际状态下转移到曝气池中的总氧量,kgO2/hF——安全系数,不要求时取1θ——温度系数,取值范围1.008~1.047,一般取值为1.024C——T℃时工艺系统中污水的溶解氧浓度,mg/L,多数情况为2CS(T)——T℃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,则查三废P501CS(20)——20℃时清水中氧的溶解度,9.17mg/L空气量ASASSEOEOG28.033.121.0GS——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——20℃时氧的密度,kg/m3EA——曝气器的氧利用率二沉池计算公式表面负荷法vQqQA6.32424maxmaxtqAtQHmaxQKKQKQdhzmaxA——二沉池面积,m2Qmax——废水最大时流量,m3/dq——水力表面负荷,m3/(m2·h)H——澄清区水深,/mt——二沉池水力停留时间,一般为1.5~2.5hQ——设计流量,m3/dKz——总变化系数Kh——时变化系数Kd——日变化系数固体通量法tGXQA1000maxX——曝气池污泥浓