ＮＯ ３－＋１．０８Ｃ Ｈ３Ｏ Ｈ＋０．２４Ｈ２Ｃ Ｏ ３→０．０５６Ｃ ５

  ３ 设计手册法 给水排水工程设计手册中对于曝气池需 氧量， 有如下公式： ＡＯ Ｒ＝ａ ＇Ｑ Ｌｒ＋ｂ ＇ＶＮ＇ 式中： ＡＯ Ｒ— ——设计需氧量（ｋｇ Ｏ ２／ ｄ ）

  ａ ＇— ——氧 化 每 ｋｇ ＢＯ Ｄ 需 氧 公 斤 数（ｋｇ Ｏ ２／ ｋｇ ＢＯ Ｄ）， 一般取 ０．４２～０．５３

  ｂ ＇— ——污 泥自 身 氧 化 需 氧 率（１／ ｄ ， 系即 ｋｇ ｏ ２／ ｋｇ ＭＬＶＳＳ）， 一般 ０．１８８～０．１１

  旧版规范《室外排水设计规范（ Ｇ ＢＪ １４－８７） 》（ １９９７ 年版） 对污水曝气量的计算 方 法有 如

  下规定： 曝气池的污水需氧量应根据去除的五日生化需氧量等计算确定。设计需氧量可按下

  ＡＯ Ｒ＝０．０２４ａ Ｑ （Ｌｊ－Ｌｃｈ）＋ｂ ［０．０２４Ｑ （Ｎｊ－Ｎｃｈ）－０．１２

  Ｏ ２＝０．００１ａ Ｑ （Ｓ０－Ｓｅ）＋ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｋ－Ｎｋｅ）

  （Ｎｔ－Ｎｋｅ －Ｎｏ ｅ ）－０ ．１ ２ △Ｘｖ ］ ＝０．００１ ×１．４７ ×１２０００ ×（２４０－２０）＋４．５７

  ［０．００１ ×１２０００ ×２６．６－０．１２ １３３９７×２．８ ］－１．４２ ３０

  Ｌｊ — ——曝气池进水五日生化需氧量（ｍ ｇ ／ ｌ）； Ｌｃｈ — ——出水五日生化需氧量（ｍ ｇ ／ ｌ）； Ｎｊ — ——进水凯氏氮浓度（ｍ ｇ ／ ｌ）； Ｎｃｈ — ——出水凯氏氮浓度（ｍ ｇ ／ ｌ）； Ｎ｀— ——曝气池内混合液挥发性悬浮固体平均浓度（ｇ ｖｓｓ／ Ｌ）

  ＡＯ Ｒ＝Ｏ ａ＋Ｏ ｂ＋Ｏ ｃ＝０．００１ａ Ｑ （Ｓ０－Ｓｅ）－ｃ △Ｘｖ＋ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｋ－Ｎｋｅ）－０．１２△Ｘｖ］

  －０．６２ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｔ－Ｎｋｅ－Ｎｏｅ）－０．１２ △Ｘｖ］ ＋ｃ ｂ ＶＮ＇

  ５ 经验法 ５．１ 采用空气推曝 气 时， 一 般 去 除每 公 斤 五 日 生 化 需 氧 量 的 供 气 量 可 采 用 ４０ ～ ８０ｍ ３。 ５．２ 采用鼓风机时 ， 处 理每 立 方 米污 水 的供气量不应小于 ３ｍ ３。 ５．３ 采用表面曝气 器 时， 去 除 每 公斤 五 日生化需氧量的供氧量 （按标准工况计）， 可 采用 １．２～２．０ｋｇ 。 这些经验数据都比较粗， 不宜作为计 算的正式数据， 但这些数据可以校核前三 种计算方式的结果， 作为前面所述计算方 法的检验。

  １．４７ × １２０００ （２４０－２０）＋４．５７ ［０．０２４ × ２４

  将 甲 醇 转 化 为 ＢＯ Ｄ：２Ｃ Ｈ３Ｏ Ｈ＋３Ｏ ２ → ２Ｃ Ｏ ２＋４Ｈ２Ｏ

  则 ｙ＝１．５Ｔｈ ｏ Ｄ＝１．５×０．７ＢＯ Ｄｕ＝１．０５ＢＯ Ｄｕ 亦 即 每 还 原 １ｍ ｇ 硝 态 氮 可 以 降 解

  ２．４７ ×１．０５＝２．６ｍ ｇ ＢＯ Ｄｕ， 这 部 分 ＢＯ Ｄｕ 并 不是由于曝气供氧而降解的， 而是在反硝化

  上式可以写成： Ｏ ａ＝０．００１ａ Ｑ（Ｓ０－Ｓｅ）－ｃ △Ｘｖ （２） 硝化需氧量：

  ［硝 化 需 氧 量］＝ ［去 除 ＮＨ３－Ｎ 所 需 氧 量］ － ［细 胞 合 成 消 耗 的 ＮＨ３－Ｎ 所 需 氧 量］－［反 硝 化未耗氧量］

  Ｏ ｂ ＝ ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｋ－Ｎｋｅ）－０．１２ △Ｘｖ］－０． ６２ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｔ－Ｎｋｅ－Ｎｏｅ）－０．１２△Ｘｖ］

  ２００６ 年 ６ 月 １ 日 开始 实 施 的新 版 规 范《室 外 排 水 设 计 规 范（ Ｇ Ｂ５００１４－２００６） 》对 ９７ 版

  Ｏ ２＝０．００１ａ Ｑ （Ｓ０－Ｓｅ）＋ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｋ－Ｎｋｅ）－０．１２ △Ｘｖ］－ｃ △Ｘｖ－ ０．６２ｂ ［０．００１Ｑ （Ｎｔ－Ｎｋｅ－Ｎｏｅ）

  １３３９７×２．８ － ０．６２×４．５７×０．００１×１２０００× ３０

  ２１．６＝３８８０．８＋１６９．２－１７７５．５－７３４．４＝１５４０．１

  ＡＯ Ｒ＝ａ ＇Ｑ Ｌｒ＋ｂ ＇ｖＮ＇＝ ０．５３×１２０００×（２４０－２０） １０００

  上式可以写成： Ｏ ｃ＝ｃ ｂ ＶＮ＇ 式 中 ： ｃ — ——氧 化 每 ｋｇ ＶＳＳ 所 需 氧 量 （ｋｇ Ｏ ２／ ｋｇ ＶＳＳ）， ｃ ＝１．４２ ｂ — ——污 泥 自 身 氧 化 率 （１／ ｄ ） 一 般 ０．０４～０．１ （４）曝气池的需氧量公式为：

  式中： ＡＯ Ｒ— ——设计需氧量（ｋｇ Ｏ ２／ ｄ ）； ａ — ——碳的氧当量， 当含碳物质以 ＢＯ Ｄ５ 计时， ａ 为 １．４７； ｂ — ——常数， 为 ４．５７ｋｇ Ｏ ２ ／ ｋｇ Ｎ， 其含义为氧化每公斤氨氮所需氧量； ｃ — ——常数， 为 １．４２， 其含义为细菌细胞的氧当量；

  Ｑ — ——曝气池的设计流量（ｍ ３／ ｄ ）； Ｎｔ— ——曝气池内进水总氮浓度（ｍ ｇ ／ Ｌ）； Ｎｏｅ— ——曝气池内出水硝态氮浓度（ｍ ｇ ／ ｄ ）； △Ｘｖ— ——排 出 曝 气 池 系 统 的 微 生 物 量 （ｋｇ ／ ｄ ）； ０．１２ △Ｘｖ— — — 排 出 曝 气 池 系 统 的 微 生 物 中含氮量（ｋｇ ／ ｄ ）。 Ｓ０ 同公 式（ １） 中 Ｌｊ， Ｓｅ 同 公 式（１）中 Ｌｃｈ， Ｎｋ 同 公 式（ １） 中 Ｎｊ， Ｎｋｅ 同 公 式（ １） 中 Ｎｃｈ。 ２００６ 版规范公式较 ９７ 版规范公式中考 虑到了反硝化回收的氧量， 但仍未考虑污泥 内源呼吸消耗的氧量， 致使需氧量计算结果 更加偏小， 计算结果更加不合理。

  摘 要 ： 对 新 、旧 规 范 和 给 排 水 设 计 手 册 所 采 用的活性污泥工艺曝气量的计算方式的优缺点 进行了评述， 并提出了一种新的方法即所谓的 “三分法”。 关键词： 活性污泥工艺； 曝气量； 计算方式 中图分类号： ＴＵ９９２．３ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００８－０４２２（ ２００７） ０７－００７９－０３

  括 碳 化 合 物（ ＢＯ Ｄ） 需 氧 量 、硝 化 需 氧 量 和 活

  ［碳化需氧量］＝ ［以 ＢＯ Ｄ５ 计的 有 机 物去 除量的需氧量］－ ［排除剩余污泥的需氧量］

  收稿日期： ２００７－０５－０９ 作 者 简 介 ： 肖 绍 斌（ １９７２－） ， 男（ 汉 族 ） ， 湖 南 邵阳人， 硕士研究生， 高级工程师。

  １ 前言 活性污泥工艺是污水处理的主要工艺， 在活性污泥处理系统中， 微生物氧化需要的氧 量， 通过曝气的方法使空气和污水强烈地接触 ， 并将空气中的氧溶于水中而获得。因此 ， 曝气 过程是活性污泥法的中心环节， 也是污水处理过程中能耗最大的工序。而活性污泥法工艺曝 气量 计 算 方法 在 旧 规范《室 外 排水 设 计 规范（ Ｇ ＢＪ １４－８７） 》、《给 排 水设 计 手 册》均 有 阐 述 ， 但 在实际设计计算中发现， 这两种方法计算结果相差悬殊， 且理论上都有一定的缺陷。新版规 范《室 外 排 水 设 计 规 范（ Ｇ Ｂ５００１４－２００６） 》中 对 曝 气 量 计 算 方 法 已 进 行 部 分 修 正 ， 但 仍 不 完 善， 致使计算结果更不合理。而曝气量计算方式不同造成的计算结果的精确度不同， 直接关 系 到 活 性 污 泥 工 艺 的 设 计 水 平 、基 建 投 资 和 处 理 可 靠 性 。本 文 通 过 工 程 实 例 和 设 计 中 的 一 些 体会 ， 对两种办法来进行一次粗浅的分析 ， 并提出了一种“三分法”和“经验法”， 供大家探讨。

  ＋０．１１×１３３９７×２．８＝５５２５．５（ｋｇ Ｏ ２／ ｄ ） ②ｂ 取 ０．１８８ 时：

  ＡＯ Ｒ＝ａ ＇Ｑ Ｌｒ＋ｂ ＇ＶＮ＇＝ ０．５３×１２０００×（２４０－２０） １０００

  本公 式 计算 需 氧 量， 考 虑 到 了需 氧 反 应、兼 养 反 应及 影 响 需氧 量 的 过程 ： ＢＯ Ｄ５ 去 除 、氨 氮 氧 化 的 需 氧 反 应 ； 污 泥 增 殖 及 排 放 所 减 少 的 ＢＯ Ｄｕ 及 ＮＨ３－Ｎ 并 非 耗 氧 ， 在 需 氧 量 计 算 时

  应扣除这部分 ＢＯ Ｄｕ 降解所 需 的 氧量 。这 部 分反硝化回收的氧量在 ９７ 版规范说明中曾

  除 ， 并 考 虑 系 数 为 ０．６２ｂ ＝ ０．６２ ×４．５７ ＝

  ６ 工程实例 某城市 污水 Ｑ ＝１２０００ ｍ ３／ ｄ ， 水 质 资料

  温 度 为 ２５℃、Ｎｊ－Ｎｃｈ 为 ２６．６ｍ ｇ ／ Ｌ、ΔＮＯ ３ 为 ２１．６ｍ ｇ ／ Ｌ、 曝 气 池 总 池 容 Ｖ＝１３３９７ｍ ３ 、

  Ｌｒ— ——去除的 ＢＯ Ｄ 浓度（ｋｇ ／ ｍ ３） Ｑ — ——进水设计流量（ｍ ３／ ｄ ） 本 公 式 计 算 需 氧 量 考 虑 到 了 ＢＯ Ｄ５ 去 除、污泥自身氧化的耗氧量， 但该公式未考虑 到生物的硝化与反硝化反应的耗氧量及每天 排除剩余污泥的未耗氧量。

  ４ 三分法 活性污泥法的耗氧过程是很复杂的， 耗 氧 的 因 素 有 很 多 ， ＢＯ Ｄ５ 的 去 除 需 耗 氧 ， 污 泥 要进行内源呼吸， 它本身要耗氧。而每天排放 的剩余污泥又并未耗氧， 在需氧量计算时要 予 以 扣 除 。我 国《城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标准》（ Ｇ Ｂ１８９１８－ ２００２） 对 氨 氮 的 排 放 要 求 很严， 今后绝大多数的污水处理厂都需要考 虑氨氮的硝化处理或脱氮处理。故耗氧量的 计算尚应考虑氨氮氧化的需氧反应， 反硝化 过程的产氧反应。 硝化反应： ＮＨ４＋＋２０２＋２ＨＣ Ｏ ３－→ＮＯ ３－＋２Ｈ２Ｃ Ｏ ３＋Ｈ２０