污水处理CASS池设计计算.doc

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可编辑版 Word完美格式 2.5 生物反应池(CASS反应池) 2.5.1 CASS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。 2.5.2 CASS反应池的设计计算 图2-4 CASS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==0.2 kgBOD5/(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 = 1.76 m/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1.2m (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3.2 kg/m3; Ne—BOD5污泥负荷(kg BOD5/kg MLSS·d),本设计取0.2kgBOD5/kgMLSS·d; Sa—进水BOD5浓度(kg/ L)

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