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2。5生物反应池(CASS反应池)
2.5.1CASS反应池的介绍
CASS是周期性循环活性污泥法的简称,是间歇式活性污泥法的一种变革,并保留了其它间歇式活性污泥法的优点,是近年来国际公认的生活污水及工业污水处理的先进工艺。
CASS工艺的核心为CASS池,其基本结构是:在SBR的基础上,反应池沿池长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法中的二沉池和污泥回流系统,同时可连续进水,间断排水.
CASS工艺与传统活性污泥法的相比,具有以下优点:
建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省20%~30%。工艺流程简单,污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,布局紧凑,占地面积可减少35%;
运转费用省。由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%~25%;
有机物去除率高。出水水质好,不仅能有效去除污水中有机碳源污染物,而且具有良好的脱氮除磷功能;
管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统简单,运行安全可靠;
污泥产量低,性质稳定。
2。5.2CASS反应池的设计计算
图2-4CASS工艺原理图
(1)基本设计参数
考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS,取COD,BOD5,NH3—N,TP去除率为20%,SS去除率为35%。
此时进水水质:
COD=380mg/L×(1—20%)=304mg/L
BOD5=150mg/L×(1—20%)=120mg/L
NH3—N=45mg/L×(1—20%)=36mg/L
TP=8mg/L×(1—20%)=6.4mg/L
SS=440mg/L×(1-35%)=286mg/L
处理规模:Q=14400m3
混合液悬浮固体浓度(MLSS):Nw=3200mg/L
反应池有效水深H一般取3-5m,本水厂设计选用4.0m
排水比:λ===0。4
(2)BOD—污泥负荷(或称BOD-SS负荷率)(Ns)
Ns=
Ns—-BOD-污泥负荷(或称BOD—SS负荷率),kgBOD5/(kgMLSS·d);
K2—-有机基质降解速率常数,L/(mg·d),生活污水K2取值范围为0。0168—0.0281,本水厂取值0.0244;
η—-有机基质降解率,%;
η=
f——混合液中挥发性悬浮固体与总悬浮固体浓度的比值,一般在生活污水中,f值为0.7-0.8,本水厂设计选用0。75.
代入数值,得
η=91。7%,之后把本数值代入得Ns==0。2kgBOD5/(kgMLSS·d)
(3)曝气时间TA
式中TA—曝气时间,h
S0—进水平均BOD5,㎎/L
m—排水比1/m=1/2.5
Nw—混合液悬浮固体浓度(MLSS):X=3200mg/L
(4)沉淀时间TS
活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系,可以用下式进行计算。
Vmax=7。4×104×t×XO—1.7(MLSS≤3000)
Vmax=4.6×104×XO—1.26(MLSS≥3000)
式中Vmax—活性污泥界面的初始沉降速度.
t-水温,℃
X0—沉降开始时MLSS的浓度,X0=Nw=3200mg/L,
则
Vmax=4.6×104×3200—1.26=1.76m/s
沉淀时间TS用下式计算
取TS=1。5h
式中TS—沉淀时间,h
H—反应池内水深,m
—安全高度,取1。2
(5)排水时间TD及闲置时间Tf
根据城市污水处理厂运行经验,本水厂设置排水时间TD取为0。5h,闲置时间取为0。1h.
运行周期T=TA+TS+TD+Tf=4h
每日运行周期数n==6
(6)CASS池容积
CASS池容积采用容积负荷计算法确定,并用排水体积进行复核.(ⅰ)采用容积负荷法计算:
式中:
Q—城市污水设计水量,m3/d;Q=14400m3
Nw—混合液MLSS污泥浓度(kg/m3),本设计取3。2kg/m3;
Ne—BOD5污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS·d),本设计取0。2kgBOD5/kgMLSS·d;
Sa—进水BOD5浓度(kg/L),本设计Sa=120mg/L;
Se—出水BOD5浓度(kg/L),本设计Se=10mg/L;
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