【正文】 [11] 楊亞靜，李亞新：《 CASS 工藝的理論與設(shè)計計算》 [J].《科技情報開發(fā)與經(jīng)濟》。 [9] 韓洪軍，杜茂安 ：《 水處理工程設(shè)計計算 》 [M]， 中國建筑工業(yè)出版社 .，2021 年版。 [7] 孫力平：《污水處理新工藝與設(shè)計計算實例》 [M]，科學(xué)出版社， 2021年版。 [5] 崔玉川，劉震江：《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算》 [M]，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 年版。 [3] 高俊發(fā)，王社平 :《 污水處理廠設(shè)計手冊 》 [M]，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年版。 最后，向我的指導(dǎo)老師表示衷心的感謝，感謝全體老師們對我的悉心教導(dǎo)，這些將是在以后工作學(xué)習(xí)和生活中寶貴的財富！ 30 參考文獻(xiàn) [1] 張自杰 ：《 排水工程（下冊） 》 [M]， 第四版，中國建筑工業(yè)出版社， 2021年版。同時為以后工作提供了寶貴經(jīng)驗，提高了自己獨立設(shè)計能力和計算機繪圖能力。 本設(shè)計簡介了城市生活污水處理工藝選擇原則，城市生活污水處理技術(shù)、工藝， CASS 工藝流程，污泥處理，并對格柵、沉砂池、 CASS 池進(jìn)行了計算 ，各項指標(biāo)達(dá)到國家污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn) B。 本設(shè)計可達(dá)到以下效果： (1)以 CASS 作為核心處理城市生活污水處理工藝，將污水經(jīng)過一系列處理后，出水可達(dá)到國家一級 B 排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。 2）潷水器 22m a x ?????? dQv ? 28 單池容積為 m3，潷水體積為 ，排水時間可取 ，則潷水能力為 892m3/h。 配水井至 CASS 池管道計算，設(shè)計流量 Qmax=，每個時段只有 2個 CASS池進(jìn)水，總水量平均分配到 2個 CASS池，則每條管道設(shè)計流量為 Qmax=0. 4 5m3/s，進(jìn)水管流速控制在 1m/s 以下，取 。 平流式沉沙 池 至 配水井管道計算， 設(shè)計兩根直徑相同的管， 進(jìn)水管流速控制在 1m/s 以下，取 。 進(jìn)出水管路計算 1）進(jìn)水管計算 泵房至 平流式式沉沙 池用直徑大小相同的管道 2 根 ，設(shè)計流量Qmax=，進(jìn) 水管流速控制在 1m/s 以下，取 。 排泥管直徑 vQd ?3 6 004 ?? （ ） 則 . 604 ??? ??d （ m） 取 140mm 校核進(jìn)水管流速 （ m/s） 合符要 6043600 4 22 ??? ???? dQv ? 27 求。 污泥回流比： 40% 單池小時進(jìn)水量 Qih= 1502122 7200 ?????? jTMN Qm3/(池 .h) （ ） 單池 設(shè)計回流污泥量： 601 5 ???? ih 回流 m3/h 2） 回流污泥泵 設(shè)計 選型 CASS 池池底標(biāo)高為 ，厭氧池污泥回流進(jìn)口標(biāo)高為 （厭氧池污泥回流進(jìn)口設(shè)置在厭氧池水 面 處）。 CASS 池至污泥濃縮池之間 的 阻力損失 ，高程差為 4m，需要污泥泵的最低揚程為 ，流量為 。4 ?? 則 ： 00 ?????d （ m） 取 64mm 校核進(jìn)水管流速 39。 26 濃縮池清水面標(biāo)高為 ， CASS 池底標(biāo)高為 ，高程差為 4m，排泥管流速控制在 1m/s 以下，取 。排泥時間為 小時，則排泥流量為 39。 每個時段都有 2CASS 池在進(jìn)行曝氣，系統(tǒng)小時需氧量為： 366? 2=732 m3/h 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) CASS 池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。b— 1 ㎏活性污泥每天自身氧化所需要的氧量生活污水為 ㎏～ ㎏，取 ㎏。a— 活性污泥微生物每代謝反 1 ㎏ BOD 需氧量，生活污水為 ㎏～ ㎏，取 ㎏。39。 污泥層高度 ????? ?hh s （ m） 需氧量 總需氧量，即氧化有機物需氧量，污泥自身需氧量 以每去除 1 ㎏ BOD 需要 ㎏ 氧氣和 氧氣 的經(jīng)驗法計算。 單池體積 HLBV ii ? ，取 iB =8m， L=40m。 ? ? ? ?m a x 3 h 6SH mTV?? ? ? ?? ? ? 24 CASS 反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸 CASS 反應(yīng)池為滿足運行靈活及設(shè)備設(shè)備安裝需要，設(shè)計為長方形，一端為進(jìn)水區(qū) ， 一端為出水區(qū)。此設(shè)計取 ，閑置時間取 。 排水時間 TD 在排水期間，就單次必須排出的處理水量來說，每一周期的排水時間可以通過增 加排水裝置的臺數(shù)或擴大溢流負(fù)荷來縮短，另一方面，為了減少排水裝置的臺數(shù)和加氯混合池或排放出槽底容量，必須將排水時間盡可能延長。 Vmax = 10 4tX O (MLSS≤ 3000) Vmax = 10 4X (MLSS≥ 3000) 式中 Vmax— 活性污泥界面的初始沉降速度。 反應(yīng)池設(shè)計計算 反應(yīng)池容積計算 池 總 容積為 ： ? ?S0XN SSQ e?V （ ） 式中 ： V— 池 子總 容積， m3 Q— 平均日流量， m3/d S0— 進(jìn)水 BOD； mg/L Se— 出水 BOD。 d)； K2—— 有機基質(zhì)降解速率常數(shù)， L/(mg設(shè)計 2 座池子 20 2） 進(jìn)出水水質(zhì) 表 38 進(jìn)出水水質(zhì)表 項目 進(jìn)水水質(zhì) /(mg/L) 出水水質(zhì) /(mg/L) CODCr 350 ≤ 50 BOD5 250 ≤ 15 SS 220 ≤ 30 pH ～ ～ 處理程度計算 1. CODcr 的處理程度 %10000 ??? C CCE e （ ） 式中 E— CODcr 的處理程度，（％） C0— 未處理污水中 CODcr 的平均濃度，（ mg/L） Ce— 允許排入水體的已處理污水中 CODcr 的平均濃度，（ mg/L） %86%100350 50350 ????E BOD5 的處理程度 %10000 ??? C CCE e （ ） 式中 E— BOD5的處理程度，（％） Co— 未處理污水中 BOD5的平均濃度，（ mg/L） Ce— 允許排入水體的已處理污水中 BOD5的平均濃度，（ mg/L） %94%100250 15250 ????E 的處理程度 %10000 ??? C CCE e （ ） 式中 E— SS 的處理程度，（％） C0— 未處理污水中 SS 的平均濃度，（ mg/L） 21 Ce— 允許排入水體的已處理污水中 SS的平均濃度，（ mg/L） 6%8%100220 30220 ????E 混合液懸浮固體濃度（ MLSS）： Nw=3200mg/L，一般取 3000～ 5000 mg/L 反應(yīng)池有效水深 H一般取 35m,本水廠設(shè)計選用 充水比： λ = = = BOD污泥負(fù)荷（或稱 BODSS 負(fù)荷率）（ Ns） Ns= （ ） Ns= = kgBOD5/(kgMLSS CASS 池的設(shè)計計算 基本設(shè)計參數(shù) 1） 處理規(guī)模 Q＝ 7200m3/d。 （ 3）潷水階段 沉淀階段完成后，置于反應(yīng)池末端的潷水器開始工作，自上而下逐層排出上清液，排水結(jié)束后潷水器自動復(fù)位。隨著反應(yīng)池內(nèi)溶解氧的進(jìn)一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀 態(tài)轉(zhuǎn)變，并發(fā)生一定的反硝化作用。同時，污水中的氨氮通過微生物的硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮。 CASS 工藝運行過程 CASS 工藝運行過程包括充水 曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段組成，具體運行過程為： （ 1）充水 曝氣階段 邊進(jìn)水邊曝氣，同時將主反應(yīng)區(qū)的污泥回流至生物選擇區(qū)，一般回流比為20%。在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的潷水裝置，實現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水間歇排水的周期循環(huán)運行，集 曝氣 沉淀、排水于一體。經(jīng)脫水處理后，污泥的含水率可降低，成為濾餅，便最 終處置。降低污泥中的含水率，可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的空隙水，通過降低污泥的含水率，減少污泥體積，能夠減少池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵的尺 寸 。由此，污泥達(dá)到穩(wěn)定、無害，所產(chǎn)生的生物能 —— 沼氣還可加以利用。 污泥消化池 用來處理從污水里沉淀下來的污泥，產(chǎn)出沼氣和無污染的泥餅?？傮w而言， CASS 工藝的運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法稍低。當(dāng)需采用多種 工藝串聯(lián)使用時，如在 CASS 工藝后有其它處理工藝時，通常要增加中間水池和提升設(shè)備 ,將影響整體的經(jīng)濟優(yōu)勢，此時，要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比較，以確定采用 CASS 工藝還是其它好氧處理工藝。 CASS 的經(jīng)濟性 實踐證明， CASS 工藝日處理水量小則幾百立方米，大則幾十萬立方米，只要設(shè)計合理，與其它方法相比具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。由于污泥在 CASS 反應(yīng)池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有 l0mgO2/gMISS?h 以下，一般不需要再經(jīng)穩(wěn)定化處理，可直接脫水。 （ 7）剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定 傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅 2~7 天，而 CASS 法泥齡為 25~30 天，所以污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳，產(chǎn)生的剩余污泥少。對大型污水處理廠而言， CASS 反應(yīng)池設(shè)計成多池模 塊組合式，單池可獨立運行。而 CASS 反應(yīng)池中存在著較大的濃度遞度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出茵膠團細(xì)菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢茵屬，有效地抑制絲狀茵的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。因此，選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計中必須考慮的問題。所以，通過運行方 式的調(diào)整，可以達(dá)到不同的處理水質(zhì)。而傳統(tǒng)處理工藝雖然已設(shè)有輔助的流量平衡調(diào)節(jié)設(shè)施，但還很可能因水力負(fù)荷變化導(dǎo)致活性污泥流失，嚴(yán)重影響排水質(zhì)量。多年運行資料表明。在暴雨時。 （ 4）運行靈活，抗沖擊能力強 CASS 工藝在設(shè)計時已考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時間后經(jīng)沉淀排放，特別 是 CASS 工藝可以通過調(diào)節(jié)運行周期來適應(yīng)進(jìn)水量和水質(zhì)的變化。實踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥 16 凝聚性能差時，均不會影響 CASS 工藝的正常運行。 CASS 工藝從污染物的降解過程來看，當(dāng)污水以相對較低的水量連續(xù)進(jìn)入CASS 池時即被混合液稀釋，因此，從空間上看 CASS 工藝屬變體積的完全混合式活性污泥法范疇；而從 CASS 工藝開始曝氣到排水結(jié)束整個周期來看，基質(zhì)濃度由高到低，濃度梯度從高到低，基質(zhì)利用速率由大到小，因此， CASS 工藝屬理想的時間順序上的推流式反應(yīng)器，生化 反應(yīng)推動力較大。作為生化反應(yīng)推動力的底物濃度，從進(jìn)水的最高濃度逐漸降解至出水時的最低濃度，整個反應(yīng)過程底物濃度沒被稀釋，盡可能地保持了較大推動力。