2024多級(jí)AO工藝污水處理技術(shù)規(guī)程

總則1.0.1為更好的指導(dǎo)多級(jí)A/O工藝的工程設(shè)計(jì)，做到分類清晰、原理明確、計(jì)算合理，制定本技術(shù)規(guī)程。規(guī)程規(guī)定了有關(guān)多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)控的技術(shù)要求。1.0.2本規(guī)程適用于采用多級(jí)A/O工藝的城鎮(zhèn)污水處理廠新建、擴(kuò)建和改造工程設(shè)計(jì)，可作為設(shè)計(jì)及運(yùn)行調(diào)控的技術(shù)依據(jù)。1.0.3工業(yè)廢水處理工程如采用多級(jí)A/O工藝，可參照本規(guī)程進(jìn)行布局設(shè)計(jì)、調(diào)試及運(yùn)行管理。1.0.4采用多級(jí)A/O工藝的城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行調(diào)控除符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語和符號(hào)2.1術(shù)語2.1.1多級(jí)A/O工藝Step-FeedA/Oprocess多級(jí)A/O工藝是指一種將多個(gè)A/O池串聯(lián)組合，污水按一定比例分別進(jìn)入各級(jí)缺氧區(qū)，充分利用原水中的有機(jī)碳源進(jìn)行反硝化，提高原水中碳源利用率和總氮去除率的一種污水處理工藝。2.1.2Bardenpho工藝BardenphoprocessBardenpho工藝是指在傳統(tǒng)A/A/O池后增加一組用外加碳源進(jìn)行反硝化脫氮的A/O池，構(gòu)成A/A/O+A/O（或者A/O+A/O）的一種污水處理工藝。2.1.3過渡區(qū)deoxygenationzone指位于各級(jí)好氧區(qū)末端，用于降低溶解氧濃度的緩沖區(qū)域。2.1.4反硝化碳源利用率utilizationrateofdenitrifyingcarbonsource指進(jìn)入生物反應(yīng)池的污水中碳源，被用于反硝化脫氮的理論消耗量占系統(tǒng)碳源實(shí)際消耗量的比例。其中碳源實(shí)際消耗量包括：反硝化脫氮消耗碳源、厭氧釋磷消耗碳源、DO消耗碳源量、微生物自身增殖量、外部投加碳源量。以下述公式近似表征：反硝化碳源利用率P=P=式中：P——反硝化碳源利用率，%；Q——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d；N0tNe——生物反應(yīng)池?XvS0Se——生物反應(yīng)池進(jìn)、出水BOD?Sk——外加碳源濃度，以BOD52.1.5流量分配比distributionratioofliquidflow指多級(jí)A/O工藝每級(jí)池體進(jìn)水量與該組多級(jí)A/O池的總進(jìn)水量的比例，以%表示。2.1.6反應(yīng)級(jí)數(shù)numberofsectionsinbiologicalreactiontank多級(jí)A/O工藝為多個(gè)缺氧區(qū)和好氧區(qū)串聯(lián)疊加，疊加數(shù)量即為反應(yīng)級(jí)數(shù)，通常在2~4之間。2.1.7反硝化速率（Kd）denitrificationrate指消耗單位質(zhì)量BOD5所能去除的硝態(tài)氮的質(zhì)量（kg硝態(tài)氮/kgBOD5）。2.1.8等比例進(jìn)水equalproportionofflowdistribution多級(jí)A/O工藝進(jìn)水總流量平均分配至各級(jí)的進(jìn)水流量分配方式。2.1.9固定比例進(jìn)水constantproportionofflowdistribution多級(jí)A/O工藝進(jìn)水總流量按照不同的比例（分配比例保持不變）分配至各級(jí)的進(jìn)水流量分配方式。2.1.10變比例進(jìn)水variableproportionofflowdistribution多級(jí)A/O工藝進(jìn)水總流量按照不同的比例（分配比例隨需求自動(dòng)可調(diào)）分配至各級(jí)的進(jìn)水流量分配方式。2.1.11流量分配系數(shù)計(jì)算法calculationmethodforflowdistributioncoefficient指多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)每級(jí)缺氧區(qū)反硝化所需碳源的量進(jìn)行流量分配比例計(jì)算的一種方法。用于根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，確定固定比例進(jìn)水和變比例進(jìn)水的分配比例數(shù)值。2.2符號(hào)Kd——反硝化速率，kgNO3-N/kgBOD5；SVI——污泥體積指數(shù)，ml/g；F/M——污泥負(fù)荷，kgBOD/kgMLSSd；SRT——污泥齡，d；DO——溶解氧濃度，mg/L；ORP——氧化還原電位，mV；MLSS——污泥濃度，mg/L；P——反硝化碳源利用率，%K——綜合生活污水量變化系數(shù)；K’——工業(yè)廢水量變化系數(shù)；Qdr——旱季設(shè)計(jì)流量，L/s；Qd——設(shè)計(jì)綜合生活污水量，L/s；Qm——設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量，L/s；Qu——入滲地下水量，L/s；Q0——污水設(shè)計(jì)流量，L/s；Qs——截留雨水設(shè)計(jì)流量，L/s；T—設(shè)計(jì)水溫，℃n——多級(jí)A/O工藝反應(yīng)級(jí)數(shù)；R——污泥回流比；E——總氮去除率，%；XR——回流污泥濃度，mg/L；Xn——最后一級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L；Xk——第k級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L；Qn——最后一級(jí)A/O池進(jìn)水量，m3/d；Qk——第k級(jí)A/O池進(jìn)水量，m3/d；Q——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d，；Mn——最后一級(jí)A/O池進(jìn)水流量比例，數(shù)值上等于第n級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量的比值，%；Mk——第k級(jí)流量比例，數(shù)值上等于第k級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量的比值，%；θkθOkθDkSk——第k級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水有機(jī)物實(shí)際濃度，以BOD5表示，mg/L；△Sk——第k級(jí)A/O池內(nèi)需投加的碳源濃度，以BOD5表示，mg/L；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Se——出水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；BODT——進(jìn)水BOD5總量，kg/d；N0——進(jìn)水凱式氮（TKN）濃度，mg/L；N0t——進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Ne——出水總氮濃度，mg/L；Ne,k——表示第k級(jí)生物反應(yīng)池好氧區(qū)出水總氮濃度，mg/LNn及Nk——各級(jí)A/O池需反硝化的氮量，mg/L；△Nk——各級(jí)A/O池內(nèi)因碳源不足無法處理的氮量，mg/L；Yk——第k級(jí)A/O池產(chǎn)泥系數(shù)，kgVSS/kgBOD5；Yt——污泥總產(chǎn)率數(shù)，kgMLSS/kgBOD5；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5；VDk——第k級(jí)A/O池缺氧區(qū)容積，m3VOk——第k級(jí)A/O池好氧區(qū)容積，m3Vk——第k級(jí)A/O池缺氧與好氧區(qū)的總?cè)莘e，m3VON——最后一級(jí)A/O池好氧區(qū)容積，m3VDN——最后一級(jí)A/O池缺氧區(qū)容積，mKd-n及Kd-k——各級(jí)A/O池反硝化速率，kgNO3-N/kgBOD5；CssinK修——修正系數(shù)，取值0.9；VP——厭氧區(qū)容積，m3；tP——厭氧區(qū)停留時(shí)間，h；q——相鄰兩級(jí)流量分配系數(shù)之比，等于下一級(jí)流量分配系數(shù)與上一級(jí)流量分配系數(shù)之比；R內(nèi),k及R內(nèi),n——表示采用同級(jí)回流時(shí)第k級(jí)生物反應(yīng)池的混合液回流比，數(shù)值上等于第k級(jí)混合液回流量與總進(jìn)水流量Q的比值，當(dāng)k=n時(shí)，即為最后一級(jí)，不設(shè)混合液回流時(shí)，該項(xiàng)為零SF——安全系數(shù)；△Xv——排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS/d；Na——生物反應(yīng)池中氨氮濃度，mg/L；Kn——硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L；Cs?BODin——進(jìn)水溶解性BOD5濃度，mg/L（需采用0.45μm膜過濾后，測(cè)定濾后水樣的BOD5數(shù)值，計(jì)算時(shí)取值為進(jìn)水BOD5a——溶解性BOD的污泥轉(zhuǎn)化率，取值0.4~0.6，gMLSS/gSBOD5；b——SS的污泥轉(zhuǎn)化率，取值0.9~1.0，gMLSS/gSS；c——活性污泥微生物的內(nèi)源衰減系數(shù)，取值0.03~0.05，1/d；Ne,aNO3?N-——硝酸鹽濃度NO2?N-——亞硝酸鹽濃度DO——污水溶解氧濃度，mg/L。KC/N–進(jìn)水中BOD5與總凱氏氮（TKN）質(zhì)量的比值（kgBOD5/kgTKN）；α–反硝化碳氮比（gBOD5/gNO3--N），表征缺氧區(qū)中去除單位質(zhì)量硝態(tài)氮所消耗的BOD5的質(zhì)量。注：附錄一Bardenpho工藝設(shè)計(jì)計(jì)算章節(jié)符號(hào)：VP——厭氧區(qū)容積，m3；tP——厭氧區(qū)停留時(shí)間，h；Vn——前缺氧區(qū)容積，m3；Q——生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3∕d；Nk——生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L；Nte——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水總氮濃度，mg/L；△Xv——排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)前A/A/O階段的微生物量，kgMLVSS/d；Kde——脫氮速率，kgNO3-N/(kgMLSS·d)；Kde(T)、Kde(20)——分別為T℃和20℃時(shí)的脫氮速率；X——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；T——設(shè)計(jì)溫度，℃；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5；So——生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L；Se——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水五日生化需氧量濃度，mg/L；Vo——前好氧區(qū)容積，m3；θco——前好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥齡，d；Yt——污泥總產(chǎn)率系數(shù)（kgMLSS/kgBOD5），宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，系統(tǒng)有初次沉淀池時(shí)宜取0.3~0.6，無初次沉淀池時(shí)宜取0.8~1.2；F——安全系數(shù)，為1.5~3.0；μ——硝化細(xì)菌比生長速率，d-1；Na——生物反應(yīng)池前好氧區(qū)中氨氮濃度，mg/L；Kn——硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L；T——設(shè)計(jì)溫度，℃；0.47——15℃時(shí)，硝化細(xì)菌最大比生長速率，d-1；QRi——混合液回流量，m3∕d，混合液回流比不宜大于200%；Vn——前缺氧區(qū)容積，m3；Nke——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水總凱氏氮濃度，mg/L；Nt——生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L；QR——回流污泥量，m3∕d；VHn——后缺氧區(qū)容積，mNHNHΔXKHde——外加碳源脫氮速率[kgNOSHSHVHo——后好氧區(qū)容積，mtHo——后好氧區(qū)停留時(shí)間3分類與布局3.0.1多級(jí)A/O工藝適用于對(duì)TN去除率有較高要求的新建污水處理廠，也適用于沒有擴(kuò)建用地、利用現(xiàn)有池容提高TN去除率的改造項(xiàng)目。3.0.2分類根據(jù)分級(jí)數(shù)的不同，可分為兩級(jí)A/O、三級(jí)A/O、四級(jí)A/O及變形工藝等，典型工藝流程如下圖所示：1、兩級(jí)A/O工藝流程圖圖3.0.2-1兩級(jí)A/O工藝流程圖2、三級(jí)A/O工藝原理圖圖3.0.2-2三級(jí)A/O工藝原理圖3、四級(jí)A/O工藝原理圖圖3.0.2-3四級(jí)A/O工藝原理圖4、三級(jí)A/O變型工藝原理圖圖3.0.2-4三級(jí)A/O變型工藝原理圖5、四級(jí)A/O變型工藝原理圖圖3.0.2-5四級(jí)A/O變型工藝原理圖3.0.3多級(jí)A/O工藝的選擇應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模及處理水質(zhì)的要求確定：1、TN去除率要求為60%~70%時(shí)，可采用兩級(jí)A/O工藝；TN去除率要求為70%~85%時(shí)，可采用三級(jí)A/O、四級(jí)A/O工藝；TN去除率要求高于85%時(shí)，可采用四級(jí)A/O或多級(jí)A/O變型工藝。2、三級(jí)A/O和四級(jí)A/O單座處理水量宜大于1萬噸/天。3.0.4工藝設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合分級(jí)數(shù)、水體流態(tài)、進(jìn)水及回流渠道位置等綜合考慮整體布局，還應(yīng)通過池型構(gòu)造縮短配水渠道長度，同時(shí)降低攪拌和混合液回流能耗。1、新建項(xiàng)目各級(jí)A/O池進(jìn)水點(diǎn)應(yīng)集中在池體同側(cè)，且位于各級(jí)缺氧區(qū)的起端。進(jìn)氣管路與進(jìn)水管路宜同側(cè)布置，必要時(shí)可設(shè)置管廊間，將水、氣、電等管路集中布置。2、各級(jí)缺氧區(qū)宜采用完全混合池型或循環(huán)型，好氧區(qū)宜采用推流池型布局。各級(jí)進(jìn)、出口設(shè)置應(yīng)避免短流；好氧區(qū)宜采用漸減曝氣，好氧區(qū)末端可設(shè)置過渡段。3、如有除磷需要，可在第一級(jí)進(jìn)水端設(shè)置獨(dú)立厭氧區(qū)。4多級(jí)A/O生物處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1一般規(guī)定4.1.1多級(jí)A/O工藝的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模和處理目標(biāo)等確定，主要包括生物處理各單元容積、水力高程、進(jìn)水流量分配、攪拌、曝氣、外加碳源、混合液回流及污泥回流等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4.1.2當(dāng)進(jìn)水碳源或堿度缺乏時(shí)，應(yīng)設(shè)置碳源或堿度投加設(shè)施。4.1.3多級(jí)A/O工藝主要關(guān)注脫氮效率的提升，當(dāng)生物除磷效果不能滿足排放要求時(shí)，可增設(shè)化學(xué)除磷措施。4.1.4設(shè)計(jì)水溫宜在10~30℃之間。4.2設(shè)計(jì)流量4.2.1污水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)確定旱季設(shè)計(jì)流量和雨季設(shè)計(jì)流量。4.2.2分流制污水系統(tǒng)的旱季設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下式計(jì)算：Qdr式中：Qdr——旱季設(shè)計(jì)流量，L/s；K——綜合生活污水量變化系數(shù)；Qd——設(shè)計(jì)綜合生活污水量，L/s；K’——工業(yè)廢水量變化系數(shù)；Qm——設(shè)計(jì)工業(yè)廢水量（L/s）；Qu——入滲地下水量（L/s），在地下水位較高地區(qū)，應(yīng)予以考慮。4.2.3合流制污水系統(tǒng)的雨季設(shè)計(jì)流量應(yīng)按下式計(jì)算：Q0Q0——污水設(shè)計(jì)流量，L/s；Qdr——旱季設(shè)計(jì)流量，L/s；Qs——截留雨水設(shè)計(jì)流量，L/s。4.2.4多級(jí)A/O工藝生物反應(yīng)池應(yīng)按旱季設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)，雨季設(shè)計(jì)流量校核。當(dāng)污水處理廠設(shè)有水量調(diào)節(jié)池時(shí)，生物反應(yīng)池可按平均日污水量設(shè)計(jì)。4.2.5污水處理廠應(yīng)保證雨季流量下的達(dá)標(biāo)排放，對(duì)于季節(jié)流量差異較大的污水處理廠，采用多級(jí)A/O工藝時(shí)可考慮利用前分級(jí)保存活性污泥，雨季污水直接進(jìn)入后分級(jí)的技術(shù)措施。4.3設(shè)計(jì)水質(zhì)4.3.1城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)水質(zhì)應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料確定，或參照臨近城鎮(zhèn)、類似工業(yè)區(qū)和居住區(qū)的水質(zhì)確定。4.3.2多級(jí)A/O工藝生物反應(yīng)池的進(jìn)水應(yīng)符合下列條件：1、水溫宜為10°C~30°C、pH值宜為6~9、BOD5/COD的值宜不小于0.3；2、進(jìn)水BOD5/總氮（TN）的值宜大于等于3.0，總堿度（以CaCO3計(jì)）/氨氮的值宜大于等于3.6，不滿足時(shí)應(yīng)補(bǔ)充碳源及堿度；3、進(jìn)水BOD5/總磷（TP）的值宜大于等于17；4、要求同時(shí)脫氮除磷時(shí)，宜同時(shí)滿足2和3的要求。4.4預(yù)處理設(shè)施4.4.1進(jìn)水泵房、格柵、沉砂池、初沉池等的設(shè)計(jì)應(yīng)符合《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50014的要求。4.4.2進(jìn)水水質(zhì)、水量變化較大時(shí)，宜設(shè)置調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的設(shè)施。4.4.3設(shè)計(jì)進(jìn)水懸浮物（SS）濃度大于250mg/L時(shí)，生物反應(yīng)池前宜設(shè)置初沉池，并設(shè)超越措施；應(yīng)適當(dāng)提高初沉池表面負(fù)荷，縮短水力停留時(shí)間，降低碳源損耗，以生活污水為主的污水處理廠，初沉池水力停留時(shí)間宜不超過1h，必要時(shí)可縮短至0.5h。4.4.4可根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水基質(zhì)情況，采用初沉發(fā)酵池或厭氧水解池代替初沉池。4.5基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)4.5.1多級(jí)A/O工藝可采用等比例、固定比例或變比例配水方式，當(dāng)采用變比例配水時(shí)應(yīng)采取可調(diào)節(jié)進(jìn)水比例的設(shè)施。4.5.2處理單元的系列數(shù)不應(yīng)少于2座（格），按并聯(lián)方式運(yùn)行，系列設(shè)置應(yīng)與處理水量相匹配，各系列間應(yīng)設(shè)置均勻配水措施。4.5.3進(jìn)水系統(tǒng)應(yīng)核算最不利點(diǎn)的水頭損失，并預(yù)留足夠的水力高程。4.5.4應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特性和處理要求，通過計(jì)算分析，選擇適宜的反應(yīng)級(jí)數(shù)。4.5.5SVI宜控制在50~180mL/g，針對(duì)以生活污水為主的市政污水時(shí)，SVI建議控制在80~120mL/g。4.5.6多級(jí)A/O生物反應(yīng)池內(nèi)活性污泥濃度自第一級(jí)到最后一級(jí)逐級(jí)降低，最后一級(jí)污泥濃度宜為3000~5000mg/L。4.5.7一般情況下，生物反應(yīng)池不需設(shè)置混合液回流；對(duì)總氮（TN）去除要求較高時(shí)，可設(shè)置末端混合液回流或同級(jí)混合液回流。4.5.8多級(jí)A/O工藝應(yīng)分級(jí)計(jì)算污泥負(fù)荷（F/M），宜控制在0.02~0.10kgBOD5/kgMLSSd。4.5.9污泥齡宜控制在10~20d，污泥回流比宜控制在50~100%。4.5.10厭氧區(qū)基本要求：設(shè)計(jì)總水力停留時(shí)間宜為1~1.5h，溶解氧（DO）宜小于0.2mg/L，硝態(tài)氮宜小于1.5mg/L，氧化還原電位（ORP）宜小于-250mV（區(qū)間-200~-400mV，最適-300mV），厭、缺氧區(qū)攪拌功率密度宜為2~8W/m3。4.5.11缺氧區(qū)基本要求：設(shè)計(jì)總水力停留時(shí)間不宜低于4h，缺氧區(qū)占比VD/V一般不超過50%，溶解氧（DO）宜小于0.5mg/L，氧化還原電位（ORP）適宜區(qū)間為-100~-200mV。4.5.12好氧區(qū)基本要求：好氧區(qū)占比VO/V一般不低于50%，溶解氧（DO）宜0.5~1.0mg/L（最后一級(jí)好氧區(qū)DO出水宜不小于2mg/L），低水溫時(shí)可適當(dāng)提高DO和MLSS，以提高系統(tǒng)硝化能力，氧化還原電位（ORP）適宜區(qū)間為+100~+400mV（最適區(qū)間+300~+400mV）。4.5.13第一級(jí)好氧區(qū)曝氣量宜為理論計(jì)算值的1.2~1.5倍。4.5.14各級(jí)好氧區(qū)宜采用曝氣控制及調(diào)節(jié)手段，并輔助漸減曝氣或設(shè)立過渡區(qū)等方式，以減少對(duì)后續(xù)缺氧區(qū)的影響。流入缺氧區(qū)的前級(jí)好氧區(qū)末端溶解氧濃度宜控制在0.5mg/L~1.0mg/L。4.6設(shè)計(jì)計(jì)算4.6.1多級(jí)A/O工藝泥齡法設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器級(jí)數(shù)確定按總氮的去除率計(jì)算反應(yīng)級(jí)數(shù)：n=1(1+R)(1?E)（公式4.6.1?1R——污泥回流比；E——總氮去除率，%。污泥回流比及混合液回流比1、污泥回流比污泥回流比可根據(jù)最后一級(jí)A/O池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度（Xn）及泥水分離后的污泥濃度（XR）進(jìn)行計(jì)算，具體如下：R=XnXR——污泥回流比；XR——回流污泥濃度，mg/L；Xn——最后一級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L。2、混合液回流比當(dāng)設(shè)置混合液回流時(shí)，流入點(diǎn)為第一級(jí)缺氧區(qū)或最后一級(jí)缺氧區(qū)前端；或在各級(jí)A/O池設(shè)置同級(jí)混合液回流，流入點(diǎn)為同級(jí)缺氧區(qū)前端。3、混合液回流和污泥回流設(shè)備宜有調(diào)節(jié)流量的措施。水量分配方式1、可采用以下幾種分配方式：等比例分配法；流量分配系數(shù)法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確認(rèn)分配比例法；類似工程參考。2、由于實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)存在季節(jié)性波動(dòng)，宜在設(shè)計(jì)時(shí)考慮多種分配比例調(diào)整的可能方式，運(yùn)行時(shí)調(diào)整進(jìn)水流量比例，以取得更好的處理效果及經(jīng)濟(jì)效益。各級(jí)A/O反應(yīng)池污泥濃度Xk=RQ式中：Q——生物反應(yīng)池總進(jìn)水量，m3/d；Q1Q2Q3Qk——各級(jí)A/O池進(jìn)水量，m3/d；R——污泥回流比；XR——回流污泥濃度，mg/L；Xk——第k級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L。池容計(jì)算1、各級(jí)A/O池缺氧區(qū)容積VDk=QQk=M式中：Qk——第k級(jí)進(jìn)水流量，其中Mk為第k級(jí)流量比例，Q為生物反應(yīng)池總進(jìn)水量，m3θDk——第k級(jí)A/O池反硝化污泥齡，d；△Sk——第k級(jí)A/O池內(nèi)需投加的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Se——出水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Xk——第k級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L；VDk——第k級(jí)A/O池缺氧區(qū)容積，m3Yk——第k級(jí)A/O池產(chǎn)泥系數(shù)，kgSS/kgBOD5。2、各級(jí)A/O池好氧區(qū)容積VOk=Q式中：θOkVOk——第k級(jí)A/O池好氧區(qū)容積，m34.6.2多級(jí)A/O工藝動(dòng)力學(xué)法設(shè)計(jì)計(jì)算當(dāng)流量分配比滿足本規(guī)程中第1~2款時(shí)，生物反應(yīng)池總氮最大去除率可按下式計(jì)算：E=（1?Mn式中：E——總氮去除率，%；Mn——表示第n級(jí)進(jìn)水流量分配系數(shù)，數(shù)值上等于第n級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量的比值；R——污泥回流比，可取50%~100%；R內(nèi),n——表示第n級(jí)混合液回流比，當(dāng)無混合液回流時(shí)可不考慮。當(dāng)滿足以下條件時(shí)，系統(tǒng)總氮的最大去除率可按（公式4.6.2?2）計(jì)算：1、相鄰兩級(jí)流量分配系數(shù)之比恒定，且滿足中第1~2款；2、每一級(jí)均無混合液回流。E=1?qn?1式中：n——多級(jí)A/O工藝反應(yīng)級(jí)數(shù)；q——相鄰兩級(jí)流量分配系數(shù)之比，等于下一級(jí)流量分配系數(shù)與上一級(jí)流量分配系數(shù)之比；相鄰兩級(jí)配水比應(yīng)滿足以下要求：1、宜滿足（公式4.6.2?3）要求，當(dāng)不滿足式時(shí)，需調(diào)整流量分配系數(shù)或投加碳源調(diào)節(jié)碳氮比；MkS0式中：Mk、Mk-1——表示第k或k-1級(jí)進(jìn)水流量分配系數(shù)，數(shù)值上等于第k或k-1級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量Q的比值；S0——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；N0——生物反應(yīng)池進(jìn)水中的凱式氮（TKN）濃度，mg/L；△Sk——第k級(jí)A/O池內(nèi)需投加的碳源濃度，mg/L；R內(nèi),k——表示采用同級(jí)回流時(shí)第k級(jí)生物反應(yīng)池的混合液回流比，數(shù)值上等于第k級(jí)混合液回流量與總進(jìn)水流量Q的比值，當(dāng)不設(shè)混合液回流時(shí)，該項(xiàng)為零；Ne,k——表示第k級(jí)生物反應(yīng)池好氧區(qū)出水總氮濃度，mg/L2、第一級(jí)宜滿足（公式4.6.2-4）的要求：M1式中：Ne——生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L；Ne,1——表示第1級(jí)好氧區(qū)出水總氮3、應(yīng)根據(jù)進(jìn)水碳氮比綜合考慮進(jìn)入每一級(jí)缺氧區(qū)中的碳氮比，既保證本級(jí)缺氧區(qū)反硝化的需要，又不對(duì)下一級(jí)缺氧區(qū)反硝化產(chǎn)生影響。每一級(jí)生物反應(yīng)池的污泥濃度可按下式計(jì)算：Xk式中：XR——回流污泥濃度，mg/LXk——第k級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L；多級(jí)A/O生物反應(yīng)池池容計(jì)算根據(jù)各級(jí)進(jìn)水流量及進(jìn)、出水水質(zhì)，采用單級(jí)活性污泥計(jì)算方法求出各級(jí)池容，其計(jì)算公式如下所示：1、各級(jí)缺氧區(qū)容積采用反硝化動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，可按下列公式計(jì)算：Vn,k=Kde(T)=ΔXv式中：VDk——第k級(jí)缺氧區(qū)容積，m3；Q——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d；N0——生物反應(yīng)池進(jìn)水凱氏氮濃度，mg/L；Ne,k——表示第k級(jí)生物反應(yīng)池好氧區(qū)出水總氮濃度，mg/L△Xv——排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS/d；Kde——脫氮速率[kgNO3-N/(kgMLSS·d)]，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，20℃的Kde值可采用0.03~0.06[(kgNO3-N/(kgMLSSd)],并按本規(guī)范公式進(jìn)行溫度修正；Kde(T)、Kde(20)——分別為T℃和20℃時(shí)的脫氮速率；Xk——第k級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；T——設(shè)計(jì)溫度，℃；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5，，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定，無試驗(yàn)資料時(shí)，可取0.3~0.6；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Se,k——第k級(jí)出水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；2、各好氧區(qū)容積采用硝化動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，可按下列公式計(jì)算：VOk=θco=Fμ=0.47Na式中：Vok—第k級(jí)好氧區(qū)容積，m3；Q——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Se,k——第k級(jí)出水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；θo——好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥齡，d；Yt——污泥總產(chǎn)率系數(shù)，kgMLSS/kgBOD5，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，系統(tǒng)有初次沉淀池時(shí)宜取0.3~0.6，無初次沉淀池時(shí)宜取0.8~1.2；Xk——第k級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；F——安全系數(shù)，為1.5~3.0；μ——硝化細(xì)菌比生長速率，d-1；Na——生物反應(yīng)池中氨氮濃度，mg/L；Kn—硝化作用中氮的半速率常數(shù)mg/L；T——設(shè)計(jì)溫度，℃；0.47——15℃時(shí)，硝化細(xì)菌最大比生長速率，d-1。4.6.3多級(jí)A/O工藝日本下水道協(xié)會(huì)推薦法設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算工程要求脫氮效率：E=N0式中：E——生物反應(yīng)池總氮去除率，%；N0t——進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Ne采用等比例配水方式，并計(jì)算不同參數(shù)下理論脫氮效率：Emax=式中：Emax——理論脫氮效率，%n——反應(yīng)級(jí)數(shù)；R內(nèi),n——表示第n級(jí)混合液混合液回流比，當(dāng)無混合液回流時(shí)可不考慮；R——污泥回流比。通過選取合適的n、R內(nèi),n及R，以滿足Emax>根據(jù)工程實(shí)際要求，確定工藝所采用的反應(yīng)級(jí)數(shù)，通常采用三~四級(jí)A/O工藝。生物反應(yīng)池最后一級(jí)污泥濃度通?？刹捎?000~4000mg/L，其余各級(jí)污泥濃度：Xk=式中：XkXnR——污泥回流比；n——反應(yīng)級(jí)數(shù)；k——計(jì)算級(jí)。計(jì)算設(shè)計(jì)溫度下硝化污泥齡：θo式中：θo——硝化污泥齡，dT——設(shè)計(jì)水溫，℃。計(jì)算最后一級(jí)的好氧區(qū)容積VON=Q式中：VON——最后一級(jí)好氧區(qū)容積，m3；Qn——最后一級(jí)進(jìn)水水量，m3Cs?BODin——進(jìn)水溶解性BOD5Cssin——進(jìn)水SS濃度，mg/L；a——溶解性BOD的污泥轉(zhuǎn)化率，取值0.4~0.6，gMLSS/gSBOD5；b——SS的污泥轉(zhuǎn)化率，取值0.9~1.0，gMLSS/gSS；c——活性污泥微生物的內(nèi)源衰減系數(shù)，取值0.03~0.05，1/d；Xn——最后一級(jí)A/O池混合液懸浮固體平均濃度，mg/L。同一級(jí)的缺氧區(qū)設(shè)計(jì)池容與好氧區(qū)池容相等。其他分區(qū)的缺氧區(qū)與好氧區(qū)容積根據(jù)各分級(jí)相同污泥復(fù)核（F/M）為原則進(jìn)行計(jì)算。VVDk=X式中：XkXn4.7水量分配系統(tǒng)4.7.1多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)控制精度的需要，選擇合適的水量分配方式。4.7.2宜從池型整體布局設(shè)計(jì)上減小進(jìn)水渠道的長度，以減少水頭損失和提高配水精度。4.7.3進(jìn)水配水可調(diào)堰宜具備開度顯示功能，以方便進(jìn)水分配操作，且宜采用非淹沒堰，以提高配水精度。污泥回流宜采用淹沒入流方式，避免引起復(fù)氧。4.7.4電控調(diào)節(jié)閥門宜選擇具備流量調(diào)節(jié)功能的閥門，如旋塞閥等。4.7.5巴氏計(jì)量槽應(yīng)采用成品計(jì)量槽設(shè)備，其下游水位應(yīng)高于可調(diào)堰水位，避免回水影響測(cè)量精度，并符合前后直線段安裝要求。4.7.6采用管道流量計(jì)+閥門配水時(shí)應(yīng)根據(jù)水頭損失、過流水量合理確定規(guī)格尺寸，并符合前后直線段安裝要求。4.8攪拌系統(tǒng)4.8.1厭氧區(qū)和缺氧區(qū)應(yīng)設(shè)置攪拌設(shè)備，避免污泥沉積，攪拌設(shè)備的選擇應(yīng)與池型設(shè)計(jì)相結(jié)合。攪拌器類型包括：立式環(huán)流攪拌器、中高速潛水?dāng)嚢杵鳌⒌退贊撍七M(jìn)器。4.8.2當(dāng)采用立式環(huán)流攪拌器時(shí)，厭氧區(qū)和缺氧區(qū)每格宜為正方形；當(dāng)采用中高速潛水?dāng)嚢杵鲿r(shí)，厭氧區(qū)和缺氧區(qū)宜采用長方形；當(dāng)采用低速潛水推進(jìn)器時(shí)，厭氧區(qū)和缺氧區(qū)宜設(shè)計(jì)成完全混合流態(tài)。4.9混合液回流系統(tǒng)4.9.1多級(jí)A/O工藝設(shè)置混合液回流時(shí)，回流比可采用50%~100%。設(shè)置混合液回流時(shí)，流入段缺氧區(qū)仍應(yīng)滿足中第1~2款。4.9.2混合液回流具有大流量、低揚(yáng)程的特點(diǎn)，宜選用螺旋槳泵、軸流泵，當(dāng)設(shè)計(jì)流量較小時(shí)也可選用潛水離心泵。4.9.3混合液回流應(yīng)采取防倒流措施。4.10外加碳源系統(tǒng)4.10.1外加碳源量可用下式描述：△S式中：△S以BOD5表示，g/d；Ne,a——未投加碳源時(shí)，生物反應(yīng)池Ne——生物反應(yīng)池Q——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d；α——反硝化碳氮比（gBOD5/gNO3--N），表征缺氧區(qū)中去除單位質(zhì)量硝態(tài)氮所消耗的BOD5的質(zhì)量。4.10.2外加碳源量也可根據(jù)下式計(jì)算：△S式中：NO3?N——硝酸鹽濃度NO2?N——亞硝酸鹽濃度DO——污水溶解氧濃度，mg/LSo——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Se——出水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L。4.10.3外加碳源可采用單點(diǎn)投加，也可采用多點(diǎn)投加。1、當(dāng)采用單點(diǎn)投加時(shí)，投加點(diǎn)宜設(shè)置在總進(jìn)水端或最后一級(jí)缺氧區(qū)起端。2、當(dāng)采用多點(diǎn)投加時(shí)，投加點(diǎn)宜設(shè)置在各級(jí)缺氧區(qū)起端，碳源投加量應(yīng)與投加點(diǎn)處的硝態(tài)氮量相匹配。5檢測(cè)與控制5.1一般規(guī)定5.1.1多級(jí)A/O工藝的檢測(cè)與控制系統(tǒng)實(shí)施內(nèi)容應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、運(yùn)行管理要求、工程投資要求等綜合確定。5.1.2控制系統(tǒng)畫面應(yīng)滿足運(yùn)維操作、界面友好的要求，宜采用三維技術(shù)展示工藝流程和構(gòu)筑物圖像，顯示流量分配比、池內(nèi)檢測(cè)儀表讀數(shù)等工藝過程參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；應(yīng)具有完善的控制聯(lián)鎖、故障報(bào)警功能，自動(dòng)生成變化趨勢(shì)圖、日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)表及故障報(bào)表等。5.1.3控制系統(tǒng)應(yīng)留有通信接口，宜通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與其它控制子系統(tǒng)及全廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的通信。5.2檢測(cè)儀表設(shè)置5.2.1多級(jí)A/O工藝每級(jí)缺氧區(qū)宜設(shè)置氧化還原電位計(jì)，第一級(jí)及最后一級(jí)缺氧區(qū)中段宜設(shè)置污泥濃度計(jì)，每級(jí)好氧區(qū)末端宜設(shè)置氨氮檢測(cè)儀、DO檢測(cè)儀。當(dāng)對(duì)控制系統(tǒng)有較高要求時(shí)，也可在每級(jí)好氧區(qū)末端增設(shè)總氮、總磷監(jiān)測(cè)儀，總進(jìn)水端宜設(shè)置BOD在線檢測(cè)儀。5.2.2生物反應(yīng)池進(jìn)水分配和污泥回流系統(tǒng)宜設(shè)置流量檢測(cè)裝置，每級(jí)曝氣管路宜采用獨(dú)立干管敷設(shè)，干管首端宜設(shè)置氣體流量檢測(cè)計(jì)和具有線性調(diào)節(jié)功能的電控閥門。5.2.3檢測(cè)儀表應(yīng)通過約定的總線協(xié)議或硬線與控制系統(tǒng)連接，流量累積信號(hào)宜采用總線接口。5.3控制5.3.1控制系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的就地控制和集中遠(yuǎn)程控制，包括鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥、曝氣流量調(diào)節(jié)閥、污泥回流泵、混合液回流泵和碳源投加泵等。5.3.2控制系統(tǒng)應(yīng)包括以下內(nèi)容：曝氣總量模糊控制、干支管曝氣量控制、進(jìn)水分配流量控制、污泥濃度控制及碳源投加量控制。5.3.3曝氣總量模糊控制要求1、宜基于DO、BOD、氨氮等在線檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每級(jí)好氧區(qū)曝氣量的精確控制，以達(dá)到降低電耗、提升處理效果的目標(biāo)。2、曝氣總量控制宜采用模糊控制原理，根據(jù)設(shè)定在線儀表參數(shù)范圍自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)出氣量，使曝氣量趨近于合理值。3、曝氣總量模糊控制影響因子應(yīng)包括：每級(jí)好氧區(qū)出水氨氮、DO、每級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水氨氮、進(jìn)水分配流量和氣水比。控制系統(tǒng)應(yīng)將五個(gè)調(diào)控因子有機(jī)結(jié)合和互相彌補(bǔ)，提高調(diào)控精度和抗沖擊能力。5.3.4干支管曝氣量控制要求在曝氣總量調(diào)節(jié)合理的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)干支管氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。干管控制閥門應(yīng)采用電控閥門，閥門的調(diào)節(jié)可結(jié)合模糊控制和自適應(yīng)控制兩種策略。支管控制閥門應(yīng)采用手動(dòng)閥門，不宜頻繁調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)策略應(yīng)采用按需曝氣和漸減曝氣的思路。5.3.5進(jìn)水流量分配控制要求1、進(jìn)水流量分配宜根據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)水總量及在線氨氮、DO數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并自動(dòng)輸送信號(hào)至電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門或堰門，根據(jù)控制策略實(shí)時(shí)調(diào)整閥門或堰門的開啟度；控制系統(tǒng)應(yīng)以進(jìn)水流量信號(hào)作為主控制信號(hào)，DO及氨氮作為輔助控制信號(hào)。2、控制系統(tǒng)也可通過在線監(jiān)測(cè)BOD或COD及水量自動(dòng)計(jì)算和調(diào)整各級(jí)生物反應(yīng)池的進(jìn)水量大小，智能化分配每級(jí)的進(jìn)水量，滿足實(shí)際運(yùn)行工況的需要，使生物反應(yīng)池能高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。3、控制系統(tǒng)應(yīng)定期完善數(shù)據(jù)模型，根據(jù)水質(zhì)、水量的季節(jié)性變化調(diào)整進(jìn)水流量的控制策略。5.3.6污泥濃度控制要求生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度應(yīng)滿足不同季節(jié)溫度條件下硝化速率的要求，并根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量定期調(diào)整該數(shù)值。5.3.7碳源投加量控制要求1、應(yīng)保證生物反應(yīng)池配水量、曝氣量、污泥回流量、混合液回流量、污泥濃度已經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整后，再進(jìn)行碳源投加量的確定，避免系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)碳源投加浪費(fèi)。2、碳源投加量應(yīng)根據(jù)在線BOD或COD、進(jìn)出水氨氮或總氮數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和控制。5.3.8控制優(yōu)先級(jí)要求1、控制參數(shù)優(yōu)先級(jí)順序宜為：由高到低依次為氨氮（總氮）、DO、污泥濃度。2、各控制策略的可調(diào)節(jié)優(yōu)先級(jí)順序宜為：由高到低依次為進(jìn)水分配流量、曝氣量、污泥回流量、碳源投加量。6調(diào)試與運(yùn)行6.1一般規(guī)定6.1.1污水處理廠應(yīng)制定調(diào)試方案、水質(zhì)達(dá)標(biāo)保障措施、運(yùn)行管理制度、崗位操作規(guī)程、水質(zhì)監(jiān)測(cè)操作規(guī)程、設(shè)備和設(shè)施維護(hù)規(guī)程等工作，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ60的有關(guān)規(guī)定。6.1.2運(yùn)行人員應(yīng)掌握多級(jí)A/O工藝調(diào)試、運(yùn)行的技術(shù)要求，了解各類設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)規(guī)定。6.1.3運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)總進(jìn)水量及進(jìn)水濃度，調(diào)整生物反應(yīng)池的運(yùn)行系列數(shù)，并根據(jù)系統(tǒng)需氧量調(diào)整供氧設(shè)備的開啟數(shù)量。6.2調(diào)試6.2.1調(diào)試前應(yīng)檢查各種設(shè)備、連接管道和閥門的安裝是否符合設(shè)計(jì)要求，制定設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行記錄、巡視及安全檢查管理制度，以及操作和維護(hù)規(guī)程等技術(shù)文件。6.2.2調(diào)試初期可采用等比例進(jìn)水方式，待出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后逐步調(diào)整為設(shè)計(jì)進(jìn)水比例。6.2.3調(diào)試期間應(yīng)每天觀察污泥性狀，定時(shí)取樣檢測(cè)COD、BOD5、氨氮、TN、SVI、MLSS、MLVSS、DO、ORP、pH等水質(zhì)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)測(cè)定值分析調(diào)試狀態(tài)，指導(dǎo)調(diào)試方案的調(diào)整。6.3運(yùn)行6.3.1運(yùn)行期間應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各分級(jí)缺氧區(qū)的氧化還原電位（ORP）、各級(jí)好氧區(qū)溶解氧（DO）、氨氮以及BOD或COD，形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線。6.3.2運(yùn)行人員應(yīng)每天掌握生物反應(yīng)池的pH、DO、MLSS、MLVSS、SV、SVI、水溫等工藝控制指標(biāo)，并完成對(duì)生物反應(yīng)池活性污泥生物相的鏡檢，觀察活性污泥顏色、狀態(tài)、氣味及上清液透明度等。6.3.3當(dāng)出水指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)，可采取調(diào)整曝氣量、污泥齡、污泥濃度等措施，以保證污水的處理效果。6.3.4當(dāng)出現(xiàn)污泥膨脹、解體、上浮等不正常的狀況時(shí)，應(yīng)分析原因、針對(duì)具體情況調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行工況，及時(shí)采取有效措施。6.3.5配水量調(diào)整1、夏季，可適當(dāng)增加最后一級(jí)A/O池進(jìn)水量，降低中間段進(jìn)水量。2、冬季，可適當(dāng)降低最后一級(jí)A/O池進(jìn)水量，增加中間段進(jìn)水量。6.3.6污泥沉降比控制多級(jí)A/O工藝應(yīng)通過增減剩余污泥的排放量，對(duì)活性污泥沉降比SV值進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，對(duì)于四級(jí)A/O工藝：一級(jí)好氧區(qū)污泥濃度宜控制到5000-8000mg/L之間，SV30宜控制到50%-80%之間。二級(jí)好氧區(qū)污泥濃度宜控制到4000-6000mg/L之間，SV30宜控制到40%-60%之間。三級(jí)好氧區(qū)污泥濃度宜控制到3000-5000mg/L之間，SV30宜控制到35%-50%之間。四級(jí)好氧區(qū)污泥濃度宜控制到2500-4000mg/L之間，SV30宜控制到25%-40%之間。附錄一Bardenpho工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1、厭氧區(qū)的容積，可按下列公式計(jì)算：V式中：VP——厭氧區(qū)容積，m3；tP——厭氧區(qū)停留時(shí)間，宜為1~2h；Q——生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；2、前缺氧區(qū)容積采用反硝化動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，可按下列公式計(jì)算：VKΔ式中：Vn——前缺氧區(qū)容積，m3；Q——生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3∕d；Nk——生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L；Nte——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水總氮濃度，mg/L；△Xv——排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)前A/A/O階段的微生物量，kgMLVSS/d；Kde——脫氮速率[kgNO3-N/(kgMLSS·d)]，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，20℃的Kde值可采用0.03~0.06[(kgNO3-N/(kgMLSSd)]，并按本規(guī)范公式進(jìn)行溫度修正；Kde(T)、Kde(20)——分別為T℃和20℃時(shí)的脫氮速率；X——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；T——設(shè)計(jì)溫度，℃；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS/kgBOD5，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，可取0.3~0.6；So——生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L；Se——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水五日生化需氧量濃度，mg/L。3、前好氧區(qū)容積采用硝化動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，可按下列公式計(jì)算：Vθμ=0.47式中：Vo——前好氧區(qū)容積，m3；Q——生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；So——生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L；Se——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水五日生化需氧量濃度，mg/L；θco——前好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥泥齡，d；Yt——污泥總產(chǎn)率系數(shù)，kgMLSS/kgBOD5，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，系統(tǒng)有初次沉淀池時(shí)宜取0.3~0.6，無初次沉淀池時(shí)宜取0.8~1.2；X——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；F——安全系數(shù)，為1.5~3.0；μ——硝化細(xì)菌比生長速率，d-1；Na——生物反應(yīng)池前好氧區(qū)中氨氮濃度，mg/L；Kn——硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L；T——設(shè)計(jì)溫度，℃；0.47——15℃時(shí)，硝化細(xì)菌最大比生長速率，d-1。4、前好氧區(qū)至前缺氧區(qū)的混合液回流量，可按下列公式計(jì)算：Q式中：QRi——混合液回流量，m3∕d，混合液回流比不宜大于200%；Vn——前缺氧區(qū)容積，m3；Kde——脫氮速率[kgNO3-N/(kgMLSS·d)]，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，20℃的Kde值可采用0.03~0.06[(kgNO3-N/(kgMLSS.d)]，并按本規(guī)范公式進(jìn)行溫度修正；X——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；Nt——生物反應(yīng)池進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Nke——生物反應(yīng)池前A/A/O階段出水總凱氏氮濃度，mg/L；QR——回流污泥量，m3∕d。5、后缺氧區(qū)的主要功能是強(qiáng)化反硝化脫氮，一般是以利用外加碳源為主，對(duì)前好氧區(qū)的來水進(jìn)行強(qiáng)化反硝化。后缺氧區(qū)池容應(yīng)利用外加碳源脫氮速率計(jì)算，用最小停留時(shí)間校核，最小停留時(shí)間可取2.5~3h。6、后缺氧區(qū)容積采用反硝化動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，可按下列公式計(jì)算：VΔ式中：VHn——后缺氧區(qū)容積，mQ——生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；NHNHΔXHvKHde——外加碳源脫氮速率[kgNO3-N/(kgX——生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，kgVSS∕kgBOD5，宜根據(jù)試驗(yàn)資料確定。無試驗(yàn)資料時(shí)，可取0.3~0.6；SHSH7、后好氧區(qū)的主要功能是恢復(fù)好氧微生物活性，進(jìn)一步去除殘余氨氮和有機(jī)物，并吹脫污泥中的氮?dú)馓嵘恋硇阅?，避免二沉池浮泥。后好氧區(qū)的停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定，沒有試驗(yàn)的可按經(jīng)驗(yàn)選取，一般應(yīng)不低于1h。8、后好氧區(qū)的容積，可按下列公式計(jì)算：V式中：VHo——后好氧區(qū)容積，mtHQ——生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d。本規(guī)程用詞說明1、為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí)區(qū)別對(duì)待，對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；3）表示允許稍有選擇，在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。2、條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為：“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。引用標(biāo)準(zhǔn)及書籍名錄《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50014-2021）《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）《厭氧缺氧好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ576-2010）《廢水工程處理及回用》（《WastewaterEngineeringTreatmentandReuse》）第四版，美國梅特卡夫和埃迪公司編著《市政污水處理廠設(shè)計(jì)》（《DesignofMunicipalWastewaterTreatmentPlants》）第五版，美國水環(huán)境聯(lián)合會(huì)，美國土木工程協(xié)會(huì)，美國環(huán)境與水資源研究所編著《下水道施設(shè)計(jì)畫?設(shè)計(jì)指針と解説(後編)-2019年版》，日本下水道協(xié)會(huì)編著《活性污泥工藝簡(jiǎn)明原理及設(shè)計(jì)計(jì)算》，周雹著多級(jí)A/O工藝污水處理技術(shù)規(guī)程TechnicalSpecificationsforStep-FeedA/Oprocessofwastewatertreatment條文說明1總則1.0.2本規(guī)程適用于新建、擴(kuò)建和改建的處理城鎮(zhèn)污水的多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)、運(yùn)行調(diào)控等，包括2~4級(jí)A/O及其變型工藝等。1.0.3本規(guī)程不包含工業(yè)廢水處理設(shè)計(jì)內(nèi)容，工業(yè)廢水可參照本規(guī)程布局、設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行，參數(shù)計(jì)算應(yīng)根據(jù)工業(yè)水質(zhì)情況重新核定。1.0.4本規(guī)程所規(guī)定的多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行調(diào)控尚應(yīng)符合《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50014、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918、《厭氧缺氧好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ576-2010等有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求。2術(shù)語和符號(hào)2.1術(shù)語2.1.1多級(jí)A/O工藝在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的定義，其較早出現(xiàn)在邱慎初、丁堂堂先生于2003年發(fā)表在《中國給水排水》雜志的《分段進(jìn)水的生物除磷脫氮工藝》一文中。隨著出水標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，近些年多級(jí)A/O工藝的應(yīng)用案例在不斷增加。本規(guī)程根據(jù)其具有較高的碳源利用率和總氮去除率的工藝特點(diǎn)，給出上述工藝定義。2.1.2Bardenpho工藝是1973年由Barnard提出的一種工藝類型，目前行業(yè)內(nèi)有部分研究者將Bardenpho工藝歸類到多級(jí)A/O工藝中，而本規(guī)程則根據(jù)工藝原理并參照國外專著等，將其劃分為兩類不同的工藝。2.1.4本規(guī)程提出可采用反硝化碳源利用率的概念評(píng)估污水處理工藝是否有效利用原水的碳源，從而對(duì)比不同工藝的脫氮經(jīng)濟(jì)性，有助于理解多級(jí)A/O和Bardenpho工藝等的區(qū)別所在。從反硝化碳源利用率的計(jì)算公式看，對(duì)于同一水質(zhì)，傳統(tǒng)A/O工藝及Bardenpho工藝的碳源利用率一般會(huì)低于多級(jí)A/O工藝，這是因?yàn)椴捎没旌弦夯亓鞣绞矫摰豢杀苊獾臅?huì)增加DO對(duì)原水中碳源的消耗。同時(shí)也表明多級(jí)A/O工藝的最主要特點(diǎn)，是提高了對(duì)原水碳源的利用率，因此可以在碳源缺乏的水質(zhì)條件下達(dá)到更好的脫氮效果。由于BOD5測(cè)量誤差較大，計(jì)算時(shí)也可采用COD代替，相對(duì)于水廠進(jìn)出口，直接在A/A/O池進(jìn)出口（或者缺氧區(qū)進(jìn)出口）測(cè)定計(jì)算更具代表意義。2.1.6根據(jù)研究，多級(jí)A/O工藝反應(yīng)級(jí)數(shù)的增加可以提高碳源利用率和脫氮效率，但同樣會(huì)增加基建投資和運(yùn)行復(fù)雜性。在等比例進(jìn)水情況下，反應(yīng)池級(jí)數(shù)與理論脫氮效率之間的關(guān)系如下表所示。由于4級(jí)到5級(jí)時(shí)提升的脫氮效率已非常有限，因此工程中反應(yīng)級(jí)數(shù)大多控制在4級(jí)以內(nèi)。條文表2.1.6-1等比例進(jìn)水時(shí)反應(yīng)池分級(jí)數(shù)與理論脫氮效率的關(guān)系(%)污泥回流比一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)0.533667883870.7543718186891.050758388902.1.7反硝化速率的概念借鑒于周雹先生于2005年編著的《活性污泥工藝簡(jiǎn)明原理及設(shè)計(jì)計(jì)算》一書，為泥齡法計(jì)算的重要參數(shù)。理論上消耗2.86kgBOD5可反硝化1kg硝態(tài)氮，Kd=0.35。實(shí)際進(jìn)入缺氧區(qū)的BOD5能被反硝化菌利用的只有幾分之一，實(shí)際Kd視是否設(shè)置專門的缺氧區(qū)，分別為Kd=0.11~0.15kgNO3-N/kgBOD5及Kd=0.06~0.15kgNO3-N/kgBOD52.1.8進(jìn)水比例是多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，不同的設(shè)計(jì)理念選取的進(jìn)水比例區(qū)別較大。在國外工程案例中，日本多采用等比例方式進(jìn)水。2.1.9在國外工程案例中，美國及歐洲等國家常采用固定比例進(jìn)水方式，以三級(jí)A/O為例，比例的選擇有5:3:2、4:3:3、6:3:1等多種方式。2.1.10進(jìn)水比例根據(jù)水質(zhì)情況可靈活調(diào)整的一種配水方式，常見的是以季節(jié)性或季度性為周期進(jìn)行調(diào)整，在自控設(shè)備完善的情況下也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整。2.1.11一種用于計(jì)算配水比例的設(shè)計(jì)方法。3分類與布局3.0.1本條提示了多級(jí)A/O工藝的適用場(chǎng)景。常規(guī)前置反硝化工藝TN去除率低于70%，而多級(jí)A/O工藝可以實(shí)現(xiàn)更高的脫氮率和碳源利用率。TN去除率要求不高的污水處理廠也可以采用多級(jí)A/O工藝，可以降低池容或提升處理能力。3.0.2多級(jí)A/O工藝目前沒有嚴(yán)格的歸類劃分，目前行業(yè)里也有采用類似Bardenpho理念，在2~4級(jí)A/O后增加一級(jí)不進(jìn)水只投加碳源的A/O池，本規(guī)程將此類工藝歸類到多級(jí)A/O的變形工藝。1、兩級(jí)A/O工藝由兩個(gè)串聯(lián)的A/O池體構(gòu)成，進(jìn)水分成兩個(gè)部分，在每級(jí)缺氧區(qū)配水，工藝可設(shè)置或不設(shè)置混合液回流系統(tǒng)。兩級(jí)A/O工藝從池型上與Bardenpho工藝類似，但其工藝原理有明顯區(qū)別。（1）Bardenpho工藝原理Bardenpho工藝由A/A/O+A/O五段池體構(gòu)成，前級(jí)A/A/O段完成氨氮的完全硝化、BOD5的降解、生物除磷和利用污水自身碳源進(jìn)行部分反硝化脫氮。后A/O段中的A段為后置反硝化，利用外加碳源實(shí)現(xiàn)污水深度脫氮；O段主要作用是吹脫反硝化過程中析出的氮?dú)?，同時(shí)提高污泥的溶解氧濃度，避免二沉池污泥發(fā)生厭氧反應(yīng)。條文圖3.0.2-1五段Bardenpho工藝原理圖（2）兩級(jí)A/O工藝與Bardenpho工藝的區(qū)別①總池容及池容分配的不同兩種工藝雖然形式上均是A/O+A/O，但由于計(jì)算原理的不同，導(dǎo)致設(shè)計(jì)總池容及池容分配均存在很大差異。Bardenpho工藝前段A/O池即為傳統(tǒng)A/A/O工藝，后面新增的一組A/O池主要作為碳源投加點(diǎn)強(qiáng)化脫氮使用，因此計(jì)算總?cè)莘e往往大于兩級(jí)A/O工藝（如條文表3.0.2-1所示）。且后段A/O設(shè)計(jì)容積遠(yuǎn)低于前段池體，后段A/O總停留時(shí)間通常為2~3h，前、后段池容分配比例可達(dá)8:2~7:3。而兩級(jí)A/O工藝前后段池容比通常為6:4~5:5。條文表3.0.2-1常見脫氮工藝設(shè)計(jì)參數(shù)工藝類型微生物平均停留時(shí)間dMLSSmg/LHRT（h）污泥回流比%混合液回流比%總HRT缺氧區(qū)HRT好氧區(qū)HRTA/O7~203000~40005~151~34~1250~100100~200SBR10~303000~500020~30可調(diào)可調(diào)4段Bardenpho10~203000~40008~201~3（第一段）4~12（第二段）50~1002~4（第三段）0.5~1（第四段）氧化溝20~302000~400018~3050~100多級(jí)A/O7~202000~60004~120.5~23.5~1030~75注：引自WaterEnvironmentFederation年刊（2007）②配水點(diǎn)位的不同Bardenpho工藝在后段缺氧區(qū)不設(shè)置配水點(diǎn)，主要通過外加碳源去除總氮，而兩級(jí)A/O工藝在后段缺氧區(qū)設(shè)有配水點(diǎn)。從直觀上講，配水點(diǎn)位的設(shè)置目的就是盡可能利用污水中原有的碳源進(jìn)行反硝化處理，因此配水點(diǎn)位設(shè)置的越多，系統(tǒng)對(duì)原污水中碳源的利用率也就越高。③混合液回流設(shè)計(jì)的不同Bardenpho工藝在前段A/O設(shè)置混合液回流，回流比約為200%~300%。兩級(jí)A/O工藝可不設(shè)置混合液回流，在污泥回流比100%的情況下，理論最高脫氮效率為75%，低于Bardenpho工藝的脫氮效率。根據(jù)《次世代型高度処理法の開発》及《下水道施設(shè)計(jì)畫?設(shè)計(jì)指針と解説(後編)-2019年版》，在增加混合液回流和無外加碳源的情況下，多級(jí)A/O工藝最大理論脫氮效率的對(duì)比關(guān)系如下圖所示。Bardenpho工藝雖然理論上可實(shí)現(xiàn)完全脫氮，但工程代價(jià)較大，多級(jí)A/O工藝與之最大的區(qū)別在于對(duì)原水碳源的利用率方面。條文圖3.0.2-2引自《次世代型高度処理法の開発》圖8條文圖3.0.2-3引自《下水道施設(shè)計(jì)畫?設(shè)計(jì)指針と解説(後編)-2019年版》圖6.7.82、三級(jí)A/O工藝由三個(gè)串聯(lián)的A/O池體構(gòu)成，進(jìn)水分成三個(gè)部分，在每級(jí)缺氧區(qū)配水，工藝可設(shè)置或不設(shè)置混合液回流系統(tǒng)。在不設(shè)置混合液回流的情況下，理論最高脫氮效率為83%。3、四級(jí)A/O工藝由四個(gè)串聯(lián)的A/O池體構(gòu)成，進(jìn)水分成四個(gè)部分，在每級(jí)缺氧區(qū)配水，工藝可設(shè)置或不設(shè)置混合液回流系統(tǒng)。在不設(shè)置混合液回流的情況下，理論最高脫氮效率為88%。4、三級(jí)A/O變型工藝由三個(gè)串聯(lián)的A/O段+A/O池體構(gòu)成，進(jìn)水分成三個(gè)部分，在每級(jí)缺氧區(qū)配水，工藝不需設(shè)置混合液回流系統(tǒng)，該工藝借鑒了Bardenpho工藝后置缺氧區(qū)的理念，池體容積小于Bardenpho工藝，但碳源利用率得到提升，運(yùn)行成本相對(duì)較低。5、四級(jí)A/O變型工藝原理與三級(jí)A/O變型工藝相同。3.0.3規(guī)程根據(jù)多級(jí)A/O工藝池型分格較多的特點(diǎn)，給出了不同去除率要求適合采用的處理方式?？紤]池體構(gòu)造的合理性，三級(jí)A/O和四級(jí)A/O都不適合應(yīng)用于小型污水處理廠。3.0.4池型構(gòu)造是工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，本規(guī)程根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)總結(jié)和歸納了不同規(guī)模及不同功能情況下池體布置的選擇方案，可供設(shè)計(jì)人員在從事相關(guān)工作時(shí)參照使用。（1）兩級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型條文圖3.0.4-1兩級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型1案例背景：城鎮(zhèn)污水處理廠工程規(guī)模5000噸/日布局特點(diǎn)：?jiǎn)谓M池體由兩座A/A/O池構(gòu)成，可進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)的變型。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)為兩座獨(dú)立的A/A/O工藝，串聯(lián)運(yùn)行時(shí)成為兩級(jí)A/O工藝。適用于近期水質(zhì)尚低，遠(yuǎn)期需提升脫氮能力的情況；回流可采用穿墻泵降低系統(tǒng)能耗；厭缺氧區(qū)采用立式環(huán)流攪拌器或中高速潛水?dāng)嚢杵?；進(jìn)出水在不同側(cè)。該布局適合小型污水處理廠。（2）三級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型條文圖3.0.4-2三級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型案例背景：城鎮(zhèn)污水處理廠工程規(guī)模5萬噸/日布局特點(diǎn)：三級(jí)A/O進(jìn)水點(diǎn)位于池體同側(cè)，均從缺氧區(qū)進(jìn)入，其中缺氧區(qū)采用完全混合式，好氧區(qū)采用推流式；缺氧區(qū)均采用立式環(huán)流攪拌器；進(jìn)出水在不同側(cè)。該布局適合中大型污水處理廠。（3）四級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型1條文圖3.0.4-3四級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型1案例背景：城鎮(zhèn)污水處理廠工程規(guī)模10萬噸/日布局特點(diǎn)：四級(jí)A/O進(jìn)水點(diǎn)位于池體同側(cè)，第一級(jí)A/O池設(shè)有厭氧區(qū)，各級(jí)缺氧區(qū)采用完全混合式，好氧區(qū)采用推流式，每級(jí)好氧區(qū)末端靠近缺氧區(qū)進(jìn)水端，回流渠道較短，缺氧區(qū)均采用中低速潛水推進(jìn)器。該布局適合中大型污水處理廠。（4）四級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型2條文圖3.0.4-4四級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型2案例背景：城鎮(zhèn)污水處理廠工程規(guī)模12萬噸/日布局特點(diǎn)：四級(jí)A/O進(jìn)水點(diǎn)位于池體同側(cè)，各級(jí)缺氧區(qū)采用完全混合式，好氧區(qū)采用推流式，每級(jí)好氧區(qū)末端離缺氧區(qū)較遠(yuǎn)，需設(shè)置回流渠道，缺氧區(qū)均采用中低速潛水推進(jìn)器。該布局適合中大型污水處理廠。（5）四級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型3條文圖3.0.4-5四級(jí)A/O工藝布局構(gòu)型3案例背景：城鎮(zhèn)污水處理廠工程規(guī)模20萬噸/日布局特點(diǎn)：四級(jí)A/O進(jìn)水點(diǎn)位于池體同側(cè)，全部池體均采用推流式，厭氧區(qū)和缺氧區(qū)采用中高速潛水?dāng)嚢杵鳎M(jìn)水采用管道配水，該布局適合中大型污水處理廠。4多級(jí)A/O生物處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1一般規(guī)定4.1.1本條規(guī)定了多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)包括的主要內(nèi)容，所列條款同常規(guī)A/O工藝的設(shè)計(jì)方式有較大區(qū)別，但處理原理和常規(guī)A/O工藝類似，多級(jí)A/O工藝主要是通過布局變化，優(yōu)化了污水脫氮的方式。4.1.3本條規(guī)定提示，多級(jí)A/O工藝應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注脫氮效率的提升，由于交替缺氧、好氧的池體布置形式，該工藝對(duì)生物除磷的效果往往不及A/A/O工藝（參照《多級(jí)AO與多模式AAO工藝在污水處理廠的應(yīng)用對(duì)比》，中國給水排水），對(duì)除磷有較高要求時(shí)可考慮化學(xué)除磷解決。4.1.4我國寒冷地區(qū)冬季水溫一般在6~10℃，低于10℃時(shí)應(yīng)按《寒冷地區(qū)污水活性污泥法處理設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS111:2000有關(guān)規(guī)定修正設(shè)計(jì)計(jì)算條件。多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮冬季低水溫對(duì)去除有機(jī)污染物、脫氮和除磷的影響，必要時(shí)可采取降低負(fù)荷、增長污泥齡、調(diào)整厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)水力停留時(shí)間等措施。4.2設(shè)計(jì)流量4.2.1根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50014-2021，海綿城市的建設(shè)應(yīng)控制徑流污染，因此污水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)將受污染的雨水徑流收集、輸送到污水處理廠進(jìn)行處理，以緩解雨水徑流對(duì)河道的污染。在英國和美國等國家，無論排水體制是合流制還是分流制，污水處理廠設(shè)計(jì)中都應(yīng)在旱季流量外，預(yù)留部分雨季流量處理能力，因此在后續(xù)的污水工程設(shè)計(jì)中，均應(yīng)考慮雨季流量增加帶來的運(yùn)行變化。4.2.3截留雨水量應(yīng)綜合考慮兩個(gè)方面：1是根據(jù)截留倍數(shù)計(jì)算的截留管道收集的雨水量；2是根據(jù)海綿城市建設(shè)需要，在收水范圍內(nèi)的海綿設(shè)施收集的初期雨水量及設(shè)施排空時(shí)間。4.2.5多級(jí)A/O工藝在美國的工程案例中（《廢水工程處理及回用》美國梅特卡夫和埃迪公司編著，《城市污水脫氮除磷處理技術(shù)導(dǎo)則》美國ShinJohKang等編著），均提到了雨季時(shí)可通過進(jìn)入后續(xù)分級(jí)，確保生物反應(yīng)池活性污泥不被沖刷出去的運(yùn)行措施，這也是多級(jí)A/O工藝相對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法的一個(gè)運(yùn)行特點(diǎn)。4.3設(shè)計(jì)水質(zhì)4.3.2本條款參照《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ576-2010制定。由于多級(jí)A/O工藝碳源利用率相對(duì)較高，根據(jù)國內(nèi)外多個(gè)項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本規(guī)程將進(jìn)水的BOD5/總氮（TN）的值宜大于等于4.0調(diào)整為3.0。4.5基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)4.5.1配水方式的選擇是多級(jí)A/O工藝設(shè)計(jì)的核心，根據(jù)日本《下水道施設(shè)計(jì)畫?設(shè)計(jì)指針と解説(後編)-2019年版》及日本下水道協(xié)會(huì)編制的多級(jí)A/O工藝研究報(bào)告，日本大多采用等比例配水方式，通過渠道對(duì)各分級(jí)均勻配水，并在每個(gè)分級(jí)好氧區(qū)末端設(shè)置混合液回流。而美國的多級(jí)A/O案例大多采用固定比例配水方式，常見的比例包括5:3:2、4:3:3、4:4:2等。根據(jù)國內(nèi)實(shí)際工程，變比例配水的方式相對(duì)多見，調(diào)節(jié)進(jìn)水比例的方法包括：可調(diào)堰、巴氏計(jì)量槽+可調(diào)堰、管道流量計(jì)+調(diào)節(jié)閥等，選擇不同的配水方式會(huì)對(duì)工程設(shè)計(jì)計(jì)算及布局產(chǎn)生較大影響。4.5.2根據(jù)國內(nèi)污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理構(gòu)筑物個(gè)（格）數(shù)不應(yīng)少于2座（格），以并聯(lián)方式運(yùn)行，以便于檢修維護(hù)，并使污水的運(yùn)行更為可靠靈活。并聯(lián)運(yùn)行的處理構(gòu)筑物的配水是否均勻，直接影響構(gòu)筑物的處理效果、處理能力及運(yùn)行調(diào)控，因此均勻配水的措施十分重要。4.5.3多級(jí)A/O工藝的配水線路較長，水頭損失相對(duì)較高，尤其對(duì)于管路配水的情況，應(yīng)詳細(xì)核算水力高程，避免因高程預(yù)留不足，影響配水效果。4.5.13由于多級(jí)A/O工藝前分級(jí)污泥濃度遠(yuǎn)高于常規(guī)工藝，需氧量大幅增加，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)計(jì)算增加曝氣器布置。4.5.14由于多級(jí)A/O工藝采用交替缺氧、好氧的布置形式，前一級(jí)好氧區(qū)出水直接進(jìn)入下一級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化，因此對(duì)曝氣系統(tǒng)進(jìn)行控制，以得到穩(wěn)定的DO值對(duì)系統(tǒng)的處理效果十分重要。曝氣系統(tǒng)的控制方式包括設(shè)置精確曝氣控制系統(tǒng)、設(shè)置漸減曝氣及設(shè)立過渡區(qū)等方式。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可以在不同好氧區(qū)采取不同策略，除末端好氧區(qū)DO值應(yīng)大于2mg/L以確保二沉池不發(fā)生浮泥外，其他好氧區(qū)均可以將末端溶解氧濃度控制在0.5mg/L~1.0mg/L，低溶解氧控制濃度不僅可以提升缺氧區(qū)的脫氮效率，而且可以大幅降低曝氣能耗，并在好氧區(qū)發(fā)生同步硝化反硝化（SND）現(xiàn)象，這也是多級(jí)A/O工藝區(qū)別于傳統(tǒng)工藝的一大優(yōu)勢(shì)。好氧區(qū)大多設(shè)計(jì)為推流廊道，沿程DO變化幅度較大。相比較，將好氧區(qū)布置為完全混合式流態(tài)更容易獲得穩(wěn)定的溶解氧控制效果。4.6設(shè)計(jì)計(jì)算4.6.1多級(jí)A/O工藝泥齡法設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器級(jí)數(shù)確定在計(jì)算中假定最后一級(jí)A/O池前均可完全硝化、反硝化，故出水總氮僅與最后一級(jí)A/O池進(jìn)水量及污泥回流比R有關(guān)，為快速計(jì)算反應(yīng)級(jí)數(shù)，采用等比例進(jìn)水方式進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，污泥回流比R取值為1。水量分配方式1、流量分配系數(shù)法計(jì)算公式如下：（1）第1級(jí)進(jìn)水比例：M1（2）第2~(n-1)級(jí)進(jìn)水比例：Mk（3）最后一級(jí)（第n級(jí)）進(jìn)水比例：Mn式中：Q——生物反應(yīng)池總進(jìn)水量，m3/d；Q1Q2Q3Qn——各級(jí)A/O池進(jìn)水量，m3/d；Not——進(jìn)水總氮濃度，mg/L；R——污泥回流比；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；M1MkMn——各級(jí)A/O池進(jìn)水流量比例；α——反硝化碳氮比，gBOD5/gNO3--N。在確定最后一級(jí)A/O池進(jìn)水比例時(shí)，需根據(jù)出水總氮限制，進(jìn)行校核。Mn式中：Not——進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Ne——出水總氮濃度，mg/L；R——污泥回流比；Mn——最后一級(jí)A/O池進(jìn)水流量比例。2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確認(rèn)分配比例法：根據(jù)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)情況，進(jìn)行小試或中試實(shí)驗(yàn)，經(jīng)充分實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較及最優(yōu)結(jié)果選取，確認(rèn)工程設(shè)計(jì)中進(jìn)水的分配比例。3、類似工程參考：可參考周邊已建成同類項(xiàng)目進(jìn)水分配方式。計(jì)算池容1、各級(jí)A/O池需反硝化的氮量（1）第一級(jí)反硝化的氮量：N1第一級(jí)碳源不足，無法處理的氮量：ΔN（2）第2~(n-1)級(jí)反硝化的氮量：Nk第2~(n-1)級(jí)碳源不足，無法處理的氮量：ΔN（3）第n級(jí)反硝化的氮量：NnSn式（條文公式4.6.1-1~6）中：Nn及Nk——各級(jí)A/O池需反硝化的氮量，mg/L；Kd-n及Kd-k——各級(jí)A/O池反硝化速率，kgNO3-N/kgBOD5；M1M2M3Mn——各級(jí)A/O池進(jìn)水流量比例；Not——進(jìn)水總氮濃度，mg/L；Ne——出水總氮濃度，mg/L；△Nk——各級(jí)A/O池內(nèi)因碳源不足無法處理的氮量，mg/L；R——污泥回流比；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Se——出水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Sn及Sk——各級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水有機(jī)物實(shí)際濃度，以BOD5表示，mg/L；△Sn及△Sk——各級(jí)A/O池內(nèi)需額外投加的碳源濃度，mg/L；2、碳源投加量計(jì)算（1）第1~(n-1)級(jí)的△Sk可任意取值，滿足△Nk≥0即可；（2）第n級(jí)△Sn：ΔS（條文公式4.6.1-11）3、反硝化速率及污泥齡（1）反硝化速率Kd根據(jù)是否設(shè)置專門的缺氧區(qū)分別為Kd=0.11~0.15kgNO3/kgBOD及Kd=0.06~0.15kgNO3/kgBOD。各級(jí)反硝化速率Kd-k的設(shè)計(jì)值參考下表：條文表-1反硝化速率對(duì)應(yīng)反硝化污泥齡和總污泥齡的比值反硝化工藝設(shè)缺氧區(qū)的反硝化間歇或同步反硝化VKd-k（kgNO3/kgBOD5）5上表中：VDk——第k級(jí)A/O池缺氧區(qū)容積，m3；Vk——第k級(jí)A/O池缺氧區(qū)與好氧區(qū)的總?cè)莘e，m3；θDkθk（2）當(dāng)Kd?k確定后，可根據(jù)上表得出f=θ（3）總污泥齡θθk式中：f——反硝化污泥齡和總污泥齡比值；θOkθOk式中：F——考慮進(jìn)水中氨氮濃度波動(dòng)的影響采用的安全系數(shù)，它與污水處理廠的規(guī)模有關(guān)，規(guī)模大小用進(jìn)水BOD總量BODT衡量，F(xiàn)隨BODT值變化取值如下：BODT≤1200kg/dF=1.8BODT≥6000kg/dF=1.451200kg/d＜BODT＜6000kg/d內(nèi)插法確定T——設(shè)計(jì)水溫，按最不利溫度條件計(jì)算，按一年中最冷月平均水溫取值；θOk——硝化污泥齡，可在計(jì)算值基礎(chǔ)上考慮一定安全余量，可取值θDk式中：θDkθOkθk（4）產(chǎn)泥系數(shù)YkYk式中：θkT——設(shè)計(jì)水溫，℃；△Sk——各級(jí)A/O池內(nèi)需投加的碳源濃度，以BOD5表示，mg/L；So——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；Yk——第k級(jí)A/O池產(chǎn)泥系數(shù)，kgSS/kgBOD。K修——修正系數(shù)，取值0.9；Cssin為更好的解釋上述計(jì)算過程，下面以某污水處理廠設(shè)計(jì)情況為案例，計(jì)算過程及結(jié)果如下：泥齡法計(jì)算案例說明1、設(shè)計(jì)水量反應(yīng)池設(shè)計(jì)水量Qm3/d1500002、設(shè)計(jì)水質(zhì)生物反應(yīng)池設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)BODCODSSNH3-NTNTPmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L22050025055708生物反應(yīng)池設(shè)計(jì)出水水質(zhì)BODCODSSNH3-NTNTPmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L630201.5104.53、其他設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)最低水溫：10℃；（3）二沉池回流污泥濃度：8g/L；（4）污泥回流比R：取值1；（5）α取值：3；（6）反硝化速率Kd：取值0.145；（7）碳源不足時(shí)只在最后兩級(jí)投加碳源；（8）厭氧區(qū)停留時(shí)間取值1.5h；（9）共設(shè)4個(gè)系列。4反應(yīng)級(jí)數(shù)確定（1）總氮去除率計(jì)算級(jí)數(shù)n=E=n=（2）根據(jù)以上計(jì)算，反應(yīng)級(jí)數(shù)取值為4。5水量分配確定（1）流量分配系數(shù)法MMMMMMMM在確定最后一級(jí)A/O反應(yīng)池進(jìn)水比例時(shí)，需根據(jù)出水總氮限制，進(jìn)行校核：M4考慮實(shí)際處理過程中進(jìn)水水質(zhì)與設(shè)計(jì)水質(zhì)存在差異，參考流量分配系數(shù)法計(jì)算結(jié)果，本算例4級(jí)A/O進(jìn)水按20%:30%:30%:20%。6各級(jí)A/O反應(yīng)池污泥濃度XXXX7池容計(jì)算（1）第一級(jí)計(jì)算①第一級(jí)需反硝化的氮濃度（N1）NS第一級(jí)不投加碳源，ΔS②第一級(jí)碳源不足無法處理的氮濃度（△N1）Δ③在設(shè)計(jì)條件Kd=0.45條件下，按條文說明表4.5.5-1內(nèi)插計(jì)算出f=④計(jì)算污泥齡硝化污泥齡θθ硝化污泥齡安全余量按1d考慮θθ總污泥齡θ1取值17d，經(jīng)計(jì)算硝化污泥齡θO1為9.35d，反硝化污泥齡⑤計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.9×⑥缺氧區(qū)容積V⑦好氧區(qū)容積V（2）第二級(jí)計(jì)算①第二級(jí)反硝化的氮濃度（N2）NS第二級(jí)不投加碳源，ΔS②第二級(jí)碳源不足無法處理的氮濃度（△N2）Δ③在設(shè)計(jì)條件Kd=0.45條件下，按條文說明表4.5.5-1內(nèi)插計(jì)算出f=④計(jì)算污泥齡硝化污泥齡θθ硝化污泥齡安全余量按1d考慮θθ總污泥齡θ2取值17d，經(jīng)計(jì)算硝化污泥齡θO2為9.35d，反硝化污泥齡⑤計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.9×⑥缺氧區(qū)容積V⑦好氧區(qū)容積V（3）第三級(jí)計(jì)算①第三級(jí)反硝化的氮濃度（N3）進(jìn)入第三級(jí)的反硝化氮濃度：N由于在第三級(jí)投加碳源，碳源投加量經(jīng)試算ΔS投加碳源后，第三級(jí)實(shí)際可進(jìn)行反硝化的氮濃度（N3’）NS②第三級(jí)碳源不足無法處理的氮濃度（△N3）Δ③在設(shè)計(jì)條件Kd=0.45條件下，按條文說明表4.5.5-1內(nèi)插計(jì)算出f=④計(jì)算污泥齡硝化污泥齡θθ硝化污泥齡安全余量按1d考慮θθ總污泥齡θ3取值17d，經(jīng)計(jì)算硝化污泥齡θO3為9.35d，反硝化污泥齡⑤計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.9×⑥池缺氧區(qū)容積V⑦好氧區(qū)容積V（4）第四級(jí)計(jì)算①第四級(jí)反硝化的氮濃度（N4）N②第四級(jí)碳源投加量NΔS③在設(shè)計(jì)條件Kd=0.45條件下，按條文說明表4.5.5-1內(nèi)插計(jì)算出f=④計(jì)算污泥齡硝化污泥齡θθ硝化污泥齡安全余量按1d考慮θθ總污泥齡θ4取值17d，經(jīng)計(jì)算硝化污泥齡θO4為9.35d，反硝化污泥齡⑤計(jì)算污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.9×⑥池缺氧區(qū)容積V⑦好氧區(qū)容積V（5）厭氧區(qū)厭氧區(qū)容積Vp：V結(jié)果匯總①各級(jí)A/O池池容匯總污泥濃度好氧區(qū)容缺氧區(qū)容mg/Lm3m3第一級(jí)666783376822第二級(jí)53331563412792第三級(jí)44442075216979第四級(jí)40001535912566厭氧區(qū)容—9375總計(jì)—118616②單系列A/O池池容匯總污泥濃度好氧區(qū)容缺氧區(qū)容mg/Lm3m3第一級(jí)666720841706第二級(jí)533339093198第三級(jí)444451884245第四級(jí)400038403142厭氧區(qū)容—2344總計(jì)—296564.6.2多級(jí)A/O工藝動(dòng)力學(xué)法設(shè)計(jì)計(jì)算每一級(jí)缺氧區(qū)的碳氮比均大于3時(shí)，缺氧區(qū)碳源充足，理論上前n-1級(jí)進(jìn)水中的凱氏氮全部被去除，整個(gè)生物反應(yīng)池的總氮去除率僅取決于最后一級(jí)進(jìn)水量。整個(gè)生物反應(yīng)池脫氮效率由最后一級(jí)進(jìn)水中的總氮決定，對(duì)最后一級(jí)生物反應(yīng)池進(jìn)行氮的物料平衡可得下式：Q×Mn×N0=Q×（R+R內(nèi),n式中：Q——生物反應(yīng)池進(jìn)水流量，m3/d；Mn——表示第n級(jí)進(jìn)水流量分配系數(shù)，數(shù)值上等于第n級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量Q的比值；N0——進(jìn)水中的凱氏氮（TKN）濃度，mg/L；Ne——出水中的總氮（TN）濃度，mg/L；條文公式4.6.2-1可變形為條文公式4.6.2-2：Ne則整個(gè)生物反應(yīng)池的脫氮效率可由下式描述:E=1?現(xiàn)有研究中，一般認(rèn)為要達(dá)到最優(yōu)的脫氮效果需要達(dá)到以下兩個(gè)條件:①前一級(jí)好氧區(qū)產(chǎn)生的硝態(tài)氮在下一級(jí)缺氧區(qū)內(nèi)完全被反硝化，且缺氧區(qū)內(nèi)NO3--N和碳源反應(yīng)完全；②好氧區(qū)中凱式氮全部轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。滿足上述條件下相鄰兩級(jí)流量分配系數(shù)之比恒定時(shí)，流量分配系數(shù)為一個(gè)等比數(shù)列，且各級(jí)流量分配系數(shù)之和為1，由此可以得出式（4.6.2-2），具體推導(dǎo)如下：要滿足條件①和②，相鄰兩級(jí)生物反應(yīng)池需滿足以下條件，如下式所示。Q×Mk-1×N0=Q×Mk×S0/α(i=1，2，3，…，n)（條文公式4.6.2-4）式中：Mk、Mk-1——表示第k或k-1級(jí)進(jìn)水流量分配系數(shù)，數(shù)值上等于第k或k-1級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量Q的比值；S0——進(jìn)水中的碳源濃度，以BOD5來表示，mg/L；α——反硝化碳氮比（gBOD5/gNO3--N），表征缺氧區(qū)中去除單位質(zhì)量硝態(tài)氮所消耗的BOD5的質(zhì)量。條文公式4.6.2-4變形可得條文公式4.6.2-5：Mk式中：K——進(jìn)水中BOD5與總凱氏氮（TKN）質(zhì)量的比值（kgBOD5/kgTKN）；由條文公式4.6.2-5可知，當(dāng)每一級(jí)的設(shè)計(jì)碳氮比α相同時(shí)，流量分配系數(shù)為等比數(shù)列，其公比q即為相鄰兩級(jí)流量分配系數(shù)之比，即q=α根據(jù)進(jìn)水流量分配系數(shù)的定義可知，其總和恒為1，則根據(jù)等比數(shù)列求和公式可得條文公式4.6.2-6i=1n式中：Mn——第n級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量分配系數(shù)，數(shù)值上等于第n級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水流量與總進(jìn)水流量的比值；條文公式4.6.2-6可變形為條文公式4.6.2-7：Mn忽略混合液回流，將條文公式4.5.2-7帶入條文公式4.5.2-3，可得條文公式4.6.2-7：E=1?q=1為式（4.6.2-2）的一種特殊情況，此時(shí)，各級(jí)的流量分配系數(shù)相同，系統(tǒng)采用等比例配水，MnE=1?1、根據(jù)4.3.2條，本規(guī)程規(guī)定多級(jí)A/O工藝脫氮時(shí)，污水中的五日生化需氧量與凱式氮之比宜大于3。根據(jù)第k級(jí)生物反應(yīng)池碳源和氮源的物料守恒，進(jìn)入本級(jí)缺氧區(qū)的碳源主要來自本級(jí)進(jìn)水中的碳源和外加碳源（若有），進(jìn)入本級(jí)缺氧區(qū)的硝態(tài)氮主要由兩部分，一部分來自上一級(jí)進(jìn)水中的凱式氮轉(zhuǎn)化而來，其質(zhì)量等于上一級(jí)進(jìn)水中的凱式氮質(zhì)量，另一部分是由本級(jí)好氧區(qū)混合液回流引入的硝態(tài)氮，其關(guān)系可由下式表示：本級(jí)缺氧區(qū)進(jìn)水中的碳源+本級(jí)投加的碳源2、與本條第一款類似，根據(jù)第一級(jí)生物反應(yīng)池碳源和氮源的物料守恒，進(jìn)入第一級(jí)缺氧區(qū)的碳源主要來自第一級(jí)進(jìn)水中的碳源和外加碳源（若有），進(jìn)入第一級(jí)缺氧區(qū)的硝態(tài)氮主要有兩部分，一部分來自污泥回流中硝態(tài)氮，另一