【正文】 在中水站設(shè)置中水池以平衡水量。 （ 2）易反洗：反洗時，纖維濾料充分疏松，在氣泡及水力的作用下，反洗再生非常徹底。 濃縮池超高： h2＝ 。 剩余污泥量的計(jì)算 剩余污泥產(chǎn)量按下式計(jì)算： )(Tc)(TcjjLSkY1515 )1( ???? ?????? ? ?= （ 411） 式中： K 取 ； 計(jì)算水溫取 10℃ ； 污泥齡 θc=20d。 CASS 池中間設(shè)一道隔離墻，將池體分隔為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠進(jìn)水端、容積為 CASS 池總?cè)莘e的 10％左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，為吸附兼氧區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)，預(yù)反應(yīng)區(qū)長度 L(m)按下式計(jì)算。d)， 設(shè)計(jì)為 kgBOD5/kgMLSS=() 22m a x 39。2 tgtg lklp ????= （ 33） 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 20 （ 4）柵后渠道減縮長度 l2=l1= m = （ 5）通過格柵的水頭損失 h1 取格柵斷面為銳邊矩形斷面 ,取 K=3 有 ()sb???4/3 , ?? h1=Khp （ 34） 。 CASS 工藝處理效果 ： CASS 生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的 簡稱，該工藝最早在美國應(yīng)用，資料顯示在名尼蘇達(dá)州草原污水處理廠 、 密執(zhí)安州地區(qū)廢水處理廠應(yīng)用均獲得了良好的處理效果。污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)比較簡單，工藝本身決定了不易發(fā)生污泥膨脹，所以，控制系統(tǒng)簡單，運(yùn)行安全可靠。以 10 萬噸的城市污水處理廠為例，傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約 億， CASS 法總投資約 億。 ⑧ 安裝維護(hù)方便，不受運(yùn)行干擾。 曝氣設(shè)備： CASS 工藝采用潛水射流式水下曝氣器，該曝氣器是由潛水泵和射流器組成，強(qiáng)制噴出的水流通過射流器的噴嘴產(chǎn)生吸力，將水面以上的空氣由空氣管吸入射流器，在擴(kuò)散段與水混合，混合液從射流器噴出，在池中形成強(qiáng) 烈的渦流，北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 17 大量的氧氣溶解在水中。 污水連續(xù)進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)經(jīng)過隔墻底 部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū) ， 在保證供氧的條件下 ， 使有機(jī)物被池中的微生物降解，其工作流程如圖 23 所示。該工藝最早是美國川森維柔廢水處理公司 1975 年研究成功并推廣應(yīng)用的廢水處理北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 15 技術(shù)專利。 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 14 第二章 工藝流程的確定 設(shè)計(jì)參數(shù) 北京籃谷竹園住宅小區(qū)，排放一定量的生活污水，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗蟛拍芘欧?，同時沖廁、綠化等又需要一定水量一定標(biāo)準(zhǔn)的中水。按人均污水排量 170 人天計(jì)。 ③ 消毒費(fèi) ： 40 元 /d。 中水處理 工程實(shí)例 北京師范大學(xué)中水工程 （ 1） 工程概況 處理水量 600 m3/d，于 2020 年 9 月運(yùn)行，成為北京市中水示范基地 。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了 常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時可連續(xù)進(jìn)水，間斷排水 ， 其處理工藝流程為圖 18。 它 是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù)，以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地，并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。 （ 2） 采用曝氣生物濾池工藝 (BIOFOR) 曝氣生物濾池簡稱 BAF，是 80 年代末在歐美發(fā)展起來的一種新型生物膜法污水處理工藝 ， 90 年代初得到較大發(fā)展，最大規(guī)模達(dá)幾十萬噸每天，并發(fā)展為可以脫氮除磷。第二階段的生化過程以氧化為主，速度較慢。適用于增設(shè)中水工程的建筑小區(qū)，可根據(jù)投資情況分批改建和擴(kuò)建。 即把建筑所排放的污水全部集流，經(jīng)水處理達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后回用 如圖 11 ，這種方式因集流水質(zhì)含糞便污水而使水質(zhì)很差， 因而中水工程費(fèi)用大，水價高。 ⑥ 廁所排水 [5]。 （ 2） 中水水源一般為生活廢水、生活污水、冷卻水等。 小區(qū)污水回用開辟了第二水源，降低了小區(qū)新鮮水取用量，經(jīng)處理后的污水回用于小區(qū)，減少了污水的排放量，減輕了受納水體的污染，也減少了治理環(huán)境污染的投資。而實(shí)際上 ， 許多污水處理廠由于運(yùn)行資金不足處于半運(yùn)行狀態(tài)。中水回用可節(jié)省水資源 ， 減少水資源污染 ， 具有良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。開源總是優(yōu)先選用地下水 ， 次之是地面水 ， 就近沒有地面水就長距離引水。中水利用系統(tǒng)運(yùn)行后，大量城市污水經(jīng)處理后，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)灌溉、保潔、洗車、沖廁、綠化等方面，不僅減少污水排放量，減輕水體污染，而且降低對農(nóng)作物、土壤污染。解決水缺乏問題有幾種方案 ： 跨流域調(diào)水，海水淡化、中水利用。從經(jīng)濟(jì)的角度看，再生水的成本最低，約為 13 元 /噸，而海水淡化的成本約為 57 元 /噸，跨流域調(diào)水的成本約為 520 元 /噸。 1991 年 6 月，國家環(huán)境保護(hù)局發(fā)布中國《 1990 年環(huán)境狀況公報(bào)》指出， 1990 年全國污水總排放量 254 億立方米，即日排 9698 萬立方米，其中工業(yè)廢水占 ％。對 CASS 工藝流程中各個單體構(gòu)筑物的尺寸進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對整個污水處理廠的平面、高程布置做了說明，并對污水處理廠進(jìn)行了工程概算的分析和計(jì)算。同時對主 體工藝進(jìn)行 C 語言編程，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。污水經(jīng)處理后又轉(zhuǎn)化為可利用的水資源，對于城市發(fā)展而言 ，具有雙重意義。從環(huán)保 的角度看，污水再生利用有助于改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)。利用中水所需的投資及年運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)低于長距離引水、海水淡化所需投資和費(fèi)用。 中水是我國當(dāng)前行之有效的水系統(tǒng) （ 1） 中水回用緩解了水資源的短缺和污水處理的不足 中國缺水已成為國人不爭的事實(shí)。一般不把中水回用和這幾種水資源平等對待 ， 在規(guī)劃水資源時 ， 也不把中水看作資源而是廢水。一般而言 ， 商住小區(qū)設(shè)置中水系統(tǒng)可節(jié)水 70%， 研究單位可節(jié)水 40%， 民用住宅區(qū)可節(jié)水 30%， 日本某些建筑物節(jié)水率達(dá) 76%。中水回用系統(tǒng) 減少北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 4 了寶貴的城市自來水用量 ， 因此相應(yīng)減少了城市自來水處理和運(yùn)輸設(shè)施的投資 ； 中水回用系統(tǒng)減少了污水排放量 ， 由此減少控制水體污染引起的治理費(fèi)用 ， 帶來 了 可觀的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。所以污水回用既節(jié)約了水資源，也消除了環(huán)境污 染，具有多重效益。醫(yī)院污水 (尤其是傳染病和結(jié)核病醫(yī)院的污水 )、生產(chǎn)污水等由于含有多種病菌病毒或其它有毒有害雜質(zhì)，成分較為復(fù)雜，不宜做 為中水水源 [4]。 （ 4） 實(shí)際中水水源一般不上單一水源，多為上述六種原水的組合。適用于已建成建筑物增設(shè)中水工程，也適用于區(qū)域中水工程 ， 當(dāng)前在國內(nèi)采用不多 [7]。 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 7 圖 13 全部集流、部分回用方式 （ 4）建筑中水系統(tǒng)如圖 14所示： ┌→ 小區(qū) 污水排水系統(tǒng) ───────────→ 城市排水管網(wǎng) │ 城市給水 — → 小區(qū)建筑物 ─→ 小區(qū)排水系統(tǒng) ↑ │ ┌→ 沖洗汽車 │ ↓ │ └──── 中水處理站 ──→ 景觀用水 ↑ ↑ │ ┌─────┘ │ └→ 澆灑綠化用水 │ │ 雨水調(diào)節(jié)池 其他中水水源 圖 14 建筑中水系統(tǒng)圖 中水處理工藝 目前， 中水處理技術(shù)很多，包括生物接觸氧化，曝氣生物濾池，膜生物反應(yīng)器，CASS工藝等。 ② 用加接觸層的辦法來提高沉淀池效率 。 該工藝具有去除 SS、 COD、 BOD、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX（有害物質(zhì)）的作用。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi) 之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子固體物。 污水 → 格柵 → 沉砂池 → CASS 反應(yīng)器 → 消毒 → 中水回用 圖 18 CASS 處理工藝流程圖 CASS 工 藝優(yōu)點(diǎn)為： ① 建設(shè)費(fèi)用； ② 工藝流程短 ， 占地面積少； ③ 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用?。?④ 低有機(jī)物去除率高 ， 出水水質(zhì)好 。 （ 2） 工藝流程 采用物化預(yù)處理 /生物處理 /過濾消毒的處理工藝，如圖 19 所示 。 ④ 藥劑費(fèi) ： 50 元 /d。則一期污水排水量為 884t，二期污水排水量為 680t，而小區(qū)污水為沐浴排水、洗衣排水、廚房排水、廁所排水合流排放，參考居住區(qū)污水 水質(zhì)指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)值確定 “ 湖畔之夢 ” 社區(qū)污水水質(zhì)指標(biāo)為： B0D=200250mg/L， C0D=350450mg/L， ss= 200300mg/L， NHN3=3040mg/L， p=35mg/L。 本工程設(shè)計(jì)為日處理量 400m3/d 的生活污水，取變化系數(shù)為 ； 最大流量 Qmax=400=600m3/d= 進(jìn)出水水質(zhì)如表 21 所示 。是在間歇式活性污泥法 (Sequencing Batch Reactor，簡稱 SBR)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 16 圖 23 CASS 法工藝流程 （ 3） CASS 工藝主要設(shè)備 生物選擇區(qū)： 設(shè)置生物選擇區(qū)的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌，其容積約占整個池 子的 10%。 CASS 型潛水射流曝氣機(jī)的特點(diǎn)： ① 極高的溶氧效率。 由于小區(qū)大都是居民居住區(qū)，對環(huán)境的要求比較高，因此污水廠建設(shè)時應(yīng)充分考慮噪音擾民問題和污水廠操作人員的工作環(huán)境，采用 水下潛水射流曝氣機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)曝氣可有效解決噪音污染。 ② 工藝流程短，占地面積少；污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、 CASS曝氣池、污泥池，而沒有初次沉淀池、二次沉淀池等，布局緊湊，占地面積可減少20－ 35%。 ⑥ 污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。此工藝的 COD 去除率達(dá) 85％ ， BOD去除率達(dá) 95％ ，并能達(dá)到良好的除磷脫氮效果。60s i n)(s i n2 2 23/4????????? ?? gvK = （ 6）柵室總高 H 設(shè)柵前渠道超高 h2= H=h+h1+h2=++= （ 7）柵室總長度 L L=l1＋ l2＋ ＋ ＋ 2tanhh?? （ 35） =＋ ＋ ＋ ＋。3600 mmqQA ????? （ 312） （ 2）沉淀部分有效水深 一般為 2~4m，取 h=3m h2=q′t=t=3m 則 停留時間 t=。d； Sa進(jìn)水 BOD5濃度， 200/L； Se出水 BOD5濃度， 10mg/L； F混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，一般為，設(shè)計(jì)為 。 L1=(~)L 孔口間距，單孔時設(shè)在隔墻中央，多孔時沿隔墻均布，孔口寬度 ～ 。 系統(tǒng)剩余污泥 W 計(jì)算： ?????? 1000 )10190( )( L c hLjQYW （ 412） 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 31 第五章 后續(xù)處理設(shè)計(jì)計(jì)算 中間水池 中間水池容積取調(diào)節(jié)池容積的 11%，則中間水池容積為： V=100=11m3 （ 51） 取中間水池高 H=2，超高為 。 緩沖層高度： h3＝ 。 （ 3）過濾效率高：當(dāng)經(jīng)過混凝處理的進(jìn)水濁度不大于 10FTU 時，濾后水濁度不大于 1FTU。 中水池 的設(shè)計(jì) 計(jì)算 設(shè)計(jì)一座中水池， 主要用于蓄水，保持出水的穩(wěn)定。 中水池 中水池 的設(shè)計(jì)說明 由于此設(shè)計(jì)為小區(qū)中水設(shè)計(jì)，水量比較小，所以在中水池中處理后的水停留的時間比較長。該速度是石英砂過濾器過濾速度的 34 倍左右。d ； 濃縮池直徑： mAD ????? 為保證有效表面積與容積，并與刮泥機(jī)配套，選 D=4m 濃縮池深度計(jì)算： 濃縮池工作部分有效水深高度： mATQh 1 ????? （ 54） 式中 ： T—濃縮時間， 12hT24h，取 T＝ 24h； Q—污泥量， m3/d； A—濃縮池面積， m2。 曝氣池中溶解氧在最大流量時不低于 ， 即取 Cj=，則計(jì)算得： CASS 反應(yīng)池供氣量 sG 為 ： 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 30 sG = ARE? = ?? 3m/h = 3m/min （ 410） 選用