【導(dǎo)讀】本文全面介紹了中水的來源及特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)中水的主要處理方法，進(jìn)行了。簡(jiǎn)單的介紹和比較，重點(diǎn)介紹了以CASS工藝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。淀池-CASS-過濾器-濃縮池，該流程分為預(yù)處理，生化處理和深度處理三個(gè)部分。理廠的平面、高程布置做了說明，并對(duì)污水處理廠進(jìn)行了工程概算的分析和計(jì)算。同時(shí)對(duì)主體工藝進(jìn)行C語言編程，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。

　　

【正文】 設(shè)計(jì)水量， 400m3/d； Nw混合液 MLSS 污泥濃度（ kg/m3），一般取 kg/m3，設(shè)計(jì)為 kg/m3； NeBOD5污泥負(fù)荷，一般為 (kgBOD5/kgMLSSd)， 設(shè)計(jì)為 kgBOD5/kgMLSSd； 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 。 外形尺 寸 池內(nèi)最大水深一般為 35m，設(shè)計(jì)為 H=。 則 單格池面積 A： ???? HN VA= （ 42） 由于設(shè)計(jì)要求 B/H= 介于 12 之間，才能符合規(guī)定， 取 B= 則 L=247。= 運(yùn)行周期設(shè)計(jì)為 4h，則 1 日內(nèi)循環(huán)的周期數(shù) N2＝ 24247。4=6 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 26 則池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度 H1： 60021 m a x1 ?????? ANN QH= （ 43） 池內(nèi)混液污泥濃度設(shè)計(jì)為 Nw =污泥體積指數(shù) SVI=120 則潷水結(jié)束時(shí)泥面高度 H2： H2=HNwSVI103=120103=。 撇水水位和泥面之間的安全距離 H3： H3=H(Hl+H2)=(+)= m 池子超高取 H4= 則池總高度 H0=H+=， 長(zhǎng)度 L1 === 連通孔口尺寸 厭氧區(qū)和好氧區(qū)的隔墻底 部設(shè)置連通孔，連通預(yù)反應(yīng)區(qū)與主反應(yīng)區(qū)水流，連通孔數(shù)的確定為 n3=2 隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，連通孔數(shù)量選擇見表 41。 表 41 連通孔數(shù)量表 池寬 B/m ? 4 6 8 10 12 連通孔個(gè)數(shù) n3/個(gè) 1 2 3 4 5 連通孔孔口面積 303021246001)24( 11311??????? ?????????????? vHLBvnn QA （ 44） = m2 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 27 式中 ： n3－連通孔個(gè)數(shù)，個(gè)； u－孔口流速， m/h，一般取值 2050m/h； L1— 選擇區(qū)的長(zhǎng)度， 。 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(zhǎng)度 L(m)按下式計(jì)算。 L1=(~)L 孔口間距，單孔時(shí)設(shè)在隔墻中央，多孔時(shí)沿隔墻均布，孔口寬度 ～ ?？卓诟叨炔灰舜笥?。 曝氣系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 平均時(shí)需氧量計(jì)算 vr VXbQSaO ????2 （ 45） hkgdkg /)10200(3?? ????????? 式中： O2—— 混合液需氧量， kg/d a? —— 活性污泥微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝 1kgBOD 所需氧量，以 kg 計(jì)，取 ； Q—— 污水流量， 400m3/d Sr—— 經(jīng)活性污泥微生物代謝活動(dòng)被降解的有機(jī)污染物量，以 BOD計(jì)， Sr=（ 200－ 10） 103； b? —— 活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每 kg 活性污泥每天自身氧化所需氧量，以 kg 計(jì)，取 ； V—— 曝氣池容積， 370m3； vX —— 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體（ MLVSS）量，取。 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 28 （ 5）最大時(shí)需氧量的計(jì)算 最大值與平時(shí)值的系數(shù)為 倍，故 K= hkgdkgO/)10200( 3( m a x )2??????????? ? 每日 去除的 BOD5 值 dkgB O D /1901000 )10200(10005 ??? 去除每 kg BOD5 的需氧量 k gB O Dk gOO / 22 ??? 最大時(shí)需氧量與平均時(shí)需氧量之比 82( m a x)2 ??OO （ 6）供氣量的計(jì)算 設(shè)計(jì)采用塑料 SX1 型空氣擴(kuò)散器，敷設(shè) CASS 反應(yīng)池池底，淹沒深度 H=。SX1 型空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率為 EA=8%。 查表知 20℃ ， 30℃ 時(shí)溶解氧飽和度分別為 ( 20 ) 9. 17 m g/LsC ? ， (30 ) 7. 63 mg/LsC ? 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力 Pb 為： ab PghPP 550 ????????? ? （ 46） 空氣離開曝氣池時(shí)，氧的百分比為 ： 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 29 Ot= 21(1 )79 21(1 )A AE E???= 21 (1 8%)79 21 (1 8%)???=% （ 47） 曝氣池中溶解氧平均飽和度為：（按最不利溫度條件計(jì)算） ( 3 0 ) 5()2 .0 6 6 1 0 4 2btsb s POCC??? （ 48） Lmg /)42 (55 ?????? 水溫 20℃ 時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為： (20)sbC =? = 20℃ 時(shí)脫氧清水充氧量為： ( 2 0 )0 20[ ( ) ] 1 . 0 2 4sb Ts b jRCR C T C? ? ???? ? ? ? ? （ 49） hk g OOO/)(22)2030(2???????????? 式中 ： ? 污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取 (~)； ? 污水含鹽量影響修正系數(shù)，取 (~)； jC 混合液溶解氧濃度，取 c= 最小為 2； ? 氣壓修正系數(shù) ? = PP標(biāo)=1。 曝氣池中溶解氧在最大流量時(shí)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 2 臺(tái)（ 一 用 一 備） 根據(jù)計(jì)算選用 RC 100 系列羅茨鼓風(fēng)機(jī) ，其設(shè)備參數(shù)為： 口徑： 100A； 轉(zhuǎn)速： 1750r/min； 排氣壓力： ； 進(jìn)口流量 ； La= ； P0=4。 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。 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 。 則中間水池面積： A=V/H=11/=。 取寬 B=2m，則中間水池邊長(zhǎng) L=A/B=。 污泥處理部分 （ 1）集泥井 設(shè)計(jì)參數(shù)： 集泥井污泥流量： Qs=，取停留時(shí)間 t=20d 則污泥量為 Q=20= m3 集泥井有效水深： h1=；超高 h2=。 （ 2）設(shè)計(jì)與計(jì)算 集泥井的直徑： mhQD s 1 ?????? （ 52） (2)污泥濃縮池的設(shè)計(jì) 濃縮池面積： mMQ CtA ????? （ 53） 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 32 式中， Q—污泥量， m3/d； C—污泥固體濃度， kg/m3； M—污泥固體通量， kg/m3d ，取 10 kg/m3d ； 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(shí)間， 12hT24h，取 T＝ 24h； Q—污泥量， m3/d； A—濃縮池面積， m2。 濃縮池超高： h2＝ 。 緩沖層高度： h3＝ 。 池底坡度造成的深度：采用刮泥機(jī)，池底坡度取 ，則 h4= miD ???? （ 55） 濃縮池總深度為： H=h1+h2+h3+h4+h5=++++= 污水處理量在 1000m3/d以上時(shí)， 其污泥處理一般采用濃縮后脫水處理的方法， 小規(guī)模時(shí)由于所產(chǎn)污泥量少， 一般濃縮后定期用大糞車外運(yùn)填埋或作農(nóng)肥 [15]。 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 33 深度處理部分的設(shè)計(jì) 高效纖維過濾器的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型：由于 CASS 池中的出水尚不能達(dá)到中水回用的目的，為了使出水水質(zhì)達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，繼而選用無膠囊高效纖維過濾器進(jìn)行三級(jí)處理，無膠囊高效纖維過濾器是根據(jù)流體力學(xué)原理，在總結(jié) LLY 型高效纖維過濾器的運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上，近年新研制成的新型過濾器。它集石英砂 過濾器和膠囊式纖維過濾器的優(yōu)點(diǎn)于一身，即利用了纖維束濾料的阻力小，流速大，過濾精度高，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，也利用了石英砂過濾器操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，結(jié)合而成為一代新型的過濾器 ， 其結(jié)構(gòu)如圖 51 所示。 圖 51 高效纖維過濾器的示意圖 無膠囊高效纖維過濾器十大特點(diǎn)為： ① 高精度； ② 超高速； ③ 耐 沖擊性強(qiáng)；④ 排污量大、過濾周期長(zhǎng)； ⑤ 反沖洗耗水率低； ⑥ 低溫低濁水易處理 ⑦ 控制簡(jiǎn)單； ⑧ 前置處理簡(jiǎn)便。 無膠囊高效纖維過濾器的主要技術(shù)指標(biāo) : （ 1）過濾速度大： 3045m/h。該速度是石英砂過濾器過濾速度的 34 倍左右。 （ 2）易反洗：反洗時(shí)，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。 （ 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(shí)，濾后水濁度不大于 1FTU。 （ 4）設(shè)備體積?。涸O(shè)備體積為相同濾水量的石英砂過濾器體積的 1/3 左右。 （ 5）截污容量大：設(shè)備的截污空量為 510kg/m3（濾料）。 北京藍(lán)谷竹園住宅小區(qū)中水處理工程設(shè)計(jì) 34 （ 6）機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、運(yùn)行可靠：高分子丙綸纖維濾料的使用壽命在十年以上。它比石英砂的強(qiáng)度高，通常的過濾及反洗強(qiáng)度，不會(huì)發(fā)生破損和跑料。 （ 7）噸水造價(jià)低：反洗水僅為制水量的 2%左右，尤其是它可以利用濾前水進(jìn)行反洗，所以 每 噸水造價(jià)僅為傳統(tǒng)過濾器的 1/3 左右。 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(shí)間比較長(zhǎng)。在中水站設(shè)置中水池以平衡水量。 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。池體采用長(zhǎng)方行，設(shè)計(jì)流量按日最大流量。 停留時(shí)間取 6 小時(shí)，則池體容積： V=25 6=150m3 水深取 h=4m，超高為 。 池面積： A=V/h=150/4= 池長(zhǎng) L=8m，寬 B=5m 污泥提升泵的總提升能力按最大流量考慮，即按流量為 25m3/h 考慮 平面布置 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置 處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地