一、序言

时空可以凝滞，牛马永不停歇！

老王的最新工艺计算表已经完成了，本次带来的是污水常用的工艺之一：生物接触氧化。

每一次重新研读设计规范，都会遇到新的问题，这些问题或许曾经也疑惑过，对于答案也找寻过，但结果大概是不了了之，而这一次遇到的最大问题，是反硝化（填料）容积负荷的推荐值（取值范围）缺失。

问题留在后面说，下面先开始计算教程。

二、除碳与硝化

首先是永恒的第一步，收集原水的数据以及排放的标准，并了解接触氧化工艺中相关设计参数。

对于水质复杂的污水，可以按下图的方法进行判断及设置预处理设施。

对于无需脱氮（反硝化）的情形，老王又细分了成了“除碳”和“除碳+硝化”两类。

除碳的情形，适用于有机物含量较高，进水氨氮浓度不高且出水对氨氮无明确要求的污水，此时可以直接用BOD5的总量除以BOD容积负荷即可求得池容。

除碳+硝化的情形，则适合进水氨氮浓度高或出水氨氮有要求的污水。此时要分别用BOD负荷和硝化负荷计算，各取得一个池容的数据。然而规范里的一个“或”字，绝对让很多人挠破头皮。

到底是用二者间的大值，还是用二者之和呢？这里老王做一个解释。

关于规范中条款的解释

消耗有机物（BOD）的异养菌和硝化菌属于竞争关系，在溶氧（DO）、生存空间、营养物等多种因素上直接竞争。异养菌的繁殖速度快，当BOD充足时，硝化菌的生长受到比较严重的抑制，所以只有当BOD消耗得比较多时，硝化菌才会成为优势菌群。

那么这里就有这么几种情况：

（1）BOD当量远大于氨氮当量，虽然硝化受到抑制，但在BOD降解的过程中顺带就将硝化过程完成了，此时以BOD负荷计算池容即可；

（2）氨氮当量远大于BOD当量，BOD的降解是顺带完成，此时以硝化负荷计算池容即可。

此两种情况，主要底物在降解时顺带完成了次要底物的去除，因此以主要底物的负荷计算池容，也就是二者之间的大值。

（3）BOD与氨氮当量相当时，开始阶段将是异养菌占优势，当BOD消耗较多时，硝化菌成为优势，两者在时空上需要叠加，此时则以二者之和作为最终池容的结果。

三、除碳与脱氮

对于同时脱氮除碳的污水，需要设置一个缺氧池进行反硝化（一般为前置，便于利用原水中的碳源），在计算缺氧池池容的时候，需要用到反硝化（填料）容积负荷，而这就是前文提到的最大的问题。

硝态氮去除量的计算

公式如上图所示，其中分母部分表示缺氧池中被反硝化掉的硝态氮总量，等效于去除的总氮量，推导公式见下图。

对于接触氧化工艺，生物膜上的溶氧随着膜的厚度按一定梯度降低，所以好氧池中生物膜其实也会发生反硝化反应，但整体的脱氮效率无法于缺氧池相比，因此不考虑好氧池中的脱氮效果，默认所有的反硝化均在缺氧池中进行。

反硝化容积负荷的缺失

解决了去除的硝态氮总量的问题，剩下的就是分母上反硝化容积负荷如何确定了。

无论《生物接触氧化法污水处理工程技术规范》，还是各个设计手册，都不约而同的回避了这个问题，找不到反硝化容积负荷MNDL的推荐值，或者直接略过了缺氧池的计算。

很多文献都是非常官方性的话术：应通过试验或参照类似工程确定设计参数。

完全没毛病的话，但却也难倒了一众设计人员。

大部分人的做法，包括我在内，基本都是按活性污泥法的计算方法，最后额外加点填料，毕竟填料也不贵，还能起到挂膜的效果。双重保障，稳妥有余，经济不足~

应用时尽量扩大了算，保证出水达标是第一位的。但在做研究计算时，还是希望计算结果能够更加的准确可靠，便于参考。

反硝化容积负荷的替代计算方法

然而，没有反硝化容积负荷的数据，老王的表格的进行不下去了。那怎么办呢？老王考虑用其他工艺或方法做个近似计算，做个参考。

在生物滤池工艺的设计规范里，有反硝化滤池的容积负荷，但毕竟两者工艺不同，取值不能直接套用，但用来做个参考校核应该问题不大。

那么，还有一个可以参考的数值，是活性污泥法工艺中的脱氮速率，即以污泥浓度为基准的反硝化的能力。

利用这个Kde进行计算，必须有一个对应的污泥浓度，那接触氧化工艺中，生物膜上的微生物量能折算成污泥浓度吗？恰好，老王在《排水工程（下册）》中找到这么一句话：

当缺氧池使用活性污泥法时，污泥浓度一般不超过4000mg/L，如果生物膜折算的污泥浓度低于4000mg/L，那意味着不安装填料也能达到处理效果，失去了生物膜的意义，再参考《排水工程（下册）》中的数值，老王大胆的给生物膜折算的污泥浓度定一个取值范围：4.0~13.0g/L。如果看官朋友们有不同意见也可加以指证！

如此一来，缺氧池的计算也就不存在障碍了。

由于在缺氧池反硝化过程中，已经利用了原水中较多的含碳有机物（BOD），进入到好氧池后，将以硝化反应为主旋律，此时的好氧池容以硝化负荷进行计算。

外加碳源的计算

缺氧反硝化的进行需要消耗BOD，那么原水中的BOD不足时，将需要外加碳源，规范里计算投加碳源的公式如下图所示。

首先指出一个错误，计算公式里已经考虑了设计流量Q，那么计算出来的应该是每天需要的BOD总量，单位用mg/L是错误的，正确的单位应该是kg/d（考虑单位换算），或者公式里将流量项Q删除。

在校正公式后，计算出来的BOD5是反硝化需要的总碳源量，还是需要额外投加的碳源量呢？从文字描述上看好像是额外投加量，其实不是。

因为无论B/N的比值是多少，在脱氮量一定的情况下，计算出来的投加量都是一样的，所以计算出来的结果是反硝化需要的总碳源量。而额外投加量，则要扣除原水中可被反硝化利用的BOD5的量（老王推荐按原水BOD5的40~0%计算）。

此外，对于排泥量和需氧量的计算，需要将公式中含有ΔXV的项目删除，这是因为接触氧化工艺不需要靠排出污泥量维持系统中微生物总量的平衡。

本次的教程就到这里了，感谢朋友们的观看，你们的点赞评论是我后续更新的动力！