5万立方米每天CASS工艺污水处理厂设计.doc

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1、沈阳化工大学本科课程设计题 目： 某城市污水处理厂 工程工艺设计 院 系： 环境与安全工程学院 专 业： 水质科学与技术 班 级： 1301 学生姓名： 朱立恒 指导教师： 金飙 论文提交日期： 年 月 日目录绪论3第一章 设计任务概述41.1 设计任务42.2设计资料4第二章 污水处理厂工艺选择52.1处理工芝设计原则52.3污泥处理、处置工艺82.4净化污水消毒方式9第三章 CASS工艺流程11.1CASS工艺流程113.2CASS工艺设计概要11第四章 污水处理厂设计计算134.1设计参数134.2构筑物设计计算13第五章 设计计算总结23绪论本设计的课题为“某城市污水处理厂工程工艺设计

2、”。污水来源为生活污水和工业废水；项目服务面积8.70km2，服务人口约9万人。设计污水量为50000 m3/d。本设计采用的是CASS工艺，BOD5去除率达90%以上，SS去除率达85%以上。出水最终达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中的二级标准。主要设计构筑物为CASS反应池。本设计四组CASS反应池，每组CASS反应池尺寸为5.710.462.6m，其中微生物选择区（预反应区）长度为10m。反应周期为4h，每日反应周期数为6。每个反应池的曝气量为3277.6m3/h,底部铺设2845个空气扩散器，平均每个空气扩散器的曝气量为1.13m3/h.絮凝、过滤剩余污泥消毒后

3、出水泵贮池上清液栅渣栅渣排沙污泥浓缩池污泥脱水粗 格 栅集 水 池 旋流沉砂池细 格 栅生物选择器城 市 污 水回流污泥CASS反应池污泥外运工艺流程如下：第一章设计任务概述1.1 设计任务某城市污水处理厂工程工艺设计。2.2设计资料2.2.1污水来源及水量1、生活污水和工业废水；项目服务面积8.70km2，服务人口约9万人。2、设计污水量50000m3/d。2.2.2工程设计污水进水水质 污水进水水质如表所示，单位：指标CODcrBOD5NH4+-NTPSS数值（mg/L）3001504052002.2.3工程设计要求 出水要求符合城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中的二级

4、标准，见表。 指标CODcrBOD5NH4+-NTPSS数值（mg/L）10030253302.2.4工艺选择CASS第二章污水处理厂工艺选择2.1处理工芝设计原则合理的污水处理工艺，应当在处理效果优良的前提下，运行稳定、管理方便，并尽可能降低工程投资和日常运行费用，确保污水处理厂出水水质稳定达标。因此，本设计在考虑污水处理工艺时，遵循以下原则。、遵循国家和地方的各项相关法规、政策，因地制宜，合理实施；、城市总体规划为依据，综合考虑城市实际地形条件，规划全面、布局合理，节约用地；、处理工艺先进可靠，设备高效节能，控制方案适合国情，构造型式经济合理，确保污水厂处理效果优越，运行可靠，管理方便、节

5、省投资和运行成本。2.2污水处理工艺方案比较及推荐工芝城市污水处理厂的污染物质主要是有机物，一般采用活性污泥法和生物膜法两种处理方法。活性污泥法脱氮除磷的优点主要表现在：处理效率高、效果好、运行稳定、运转经验丰富，因此，对城市污水进行脱氮除磷，生物活性污泥法是首选方案之一。由污水处理厂设计进水水质、出水水质要求及处理程度可知，为达到处理要求，本工程必须采用脱氮除磷工艺以及深度处理工艺。目前常用的具有脱氮除磷能力的活性污泥工艺主要有：A2/O、氧化沟、序批式（SBR、CASS等）工艺等。2.2.1生物脱氮除磷（A2/O）工艺A2/O工艺是普通曝气为基础，企图同时解决除磷、脱氮问题而派生的工艺，其

6、主体工艺流程为：城市污水粗格栅提升累站细格栅沉砂池（初沉池）厌氧池缺氧池好氧（曝气）池二沉池消毒出水排放。经预处理后的城市污水首先进入厌氧池，与由二沉池回流的含磷污泥混合，回流污泥中聚磷菌在厌氧条件下释放出体内的磷酸盐（同时降解污水中的部分有机物），然后在后面好氧（池）条件下过量吸收污水中的磷，最后通过排除高含磷的剰余污泥来达到除磷目的；厌氧池出水进入缺氧池，与从好氧池回流的硝化液混合，进行生物反硝化脱氮，将硝酸盐还原成氮气从水中逸出；缺氧池的出流进入好氧池（曝气池），在此，实现降解BOD、硝化氨氮、过量吸磷等多项反应，最后在二沉池进行泥、水分离，一部分污泥回流至厌氧池，上清液经消毒后排放。由

7、于A2/O工艺的基础是活性污泥系统，BOD的去除效果好，技术成熟。但也存在显著的问题：一是工艺流程长、构筑物较多，导致占地面积大，动力消耗较大；且同时存在多重回流系统如污泥回流和混合液回流等，工艺管道系统长且复杂；工程投资大，运行成本高；对周围环境影响较大；二是要求运行、管理水平，方能维持处理系统的稳定运行；三是难以协调脱氮、除磷的工艺条件。2.2.2氧化沟（ODGOD）工艺氧化沟法（OD工艺）作为一种新型活性污泥工艺是于世纪年代由荷兰工程师发明的，在其封闭的沟渠型曝气池中，污水和活性污泥的混合液是不断循环流动的，因此，氧化沟又称为无终端曝气系统或连续循环曝气池。早期的氧化沟因占地面积大仅应用

8、于大型污水处理厂，但随着充分认识和不断改进氧化沟污水处理技术，不断完善和多样化曝气装置，氧化沟以其构造简单、处理效果较好、出水水质较稳定、运行管理简便等优点而受到重视。传统氧化沟工艺主体流程为：城市污水粗格栅提升累站细格栅沉砂池氧化沟二沉池消毒出水排放。经预处理后的城市污水进入氧化沟后，利用氧化沟中充氧设备布置形成的好氧与缺氧环境，完成对污水中含碳有机物的生物降解、硝化氨氮和生物脱氮过程，混合液出流进入二沉池进行固液分离，其上清液经消毒后排放；二沉池的沉淀污泥由污泥回流泵回流至氧化沟，以维持处理系统的污泥平衡；二沉池排出的剩余污泥通过浓缩、脱水后，外运处置。常规氧化沟的主要优点是：（1）氧化沟

9、循环流量大，原污水进入氧化沟后立即与沟内的循环混合液混合，因此抗冲击负荷能力较强；（2）氧化沟运行的水力条件好，运行正常时处理效果好；（3）工艺流程简单、构筑物少、控制管理方便；（4）泥龄长，剩余污泥量相对较少，污泥较稳定。常规氧化沟的主要缺点则是：（1）常规氧化沟一般采用转碟或转刷充氧，因受充氧方式的制约而池深较浅，占地面积大；（2）有机负荷低，池容大，工程投资相对较大；（3）采用转碟或转刷充氧的大型氧化沟，其充氧能力和推动力往往不易匹配，导致氧化沟的流速偏低；（4）由于受水质和温度等条件的影响，在实际运行中容易发生污泥膨胀，影响处理系统的稳定运行；（5）必须建立庞大的二沉池及污泥回流系统，

10、进一步增加占地面积和工程投资；（6）转碟或转刷充氧的动力效率较低，导致耗电相对较大。由于常规氧化沟系统没有生物除磷功能，且常用的机械（转碟、转刷）充氧设备维修难度较大、运行工况不易调整，污水处理界人士最近又推出了改良型微曝氧化沟工艺（GOD），GOD在传统氧化沟前端増设厌氧段和缺氧段，以进一步解决生物除磷、脱氮问题；并以鼓风微孔曝气取代常规氧化沟的机械（转碟、转刷）充氧方式，提高充氧效率，节约能耗。2.2. CASS（序批式）污水处理工艺周期循环活性污泥法简称CASS（Cyclic Activated Sludge System），是以SBR为基础，在SBR池内进水端増加一个生物选择器发展起来

11、的。目前，在我国运行良好的CASS工艺的反应池沿池长方向一般设两部分，前部为生物选择区即预反应区，后部为主反应区，主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。在同一池子内周期循环运行工艺的曝气、沉淀、排水等过程，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。为系统选择出絮凝性细菌是设置生物选择器的主要目的，在预反应区内微生物利用酶的快速转移机理经历一个高负荷的基质快速积累过程迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，这对进水水质、水量及有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时抑制丝状菌生长，有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历较低负荷的基质降解过程。预反应池容积是CASS池容积的6。C

12、ASS生化池的反应、沉淀、排水功能三位一体，污染物降解在时间上是一个推流过程，微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中从而去除污染物，同时兼具脱氮、除磷功能。工艺的主体流程为；城市污水粗格栅提升泵细格栅沉砂池cass池（预反应区一主反应区一滗水）出水排放。CASS工艺主要工艺特征：连续进水，间断排水：运行具有时序性：运行过程的非稳态性；溶解氧周期性变化，浓度梯度高。CASS工艺主要优点是：（）工艺流程简单，占地面积小，投资较低反应池是CASS的核心构筑物，无二沉池及污泥回流设备，一般不设调节池及初沉池。因此污水处理设施布置紧凑，能节省占地和投资。（）生化反应推动力大CASS工艺从曝气到排水整

13、个周期，基质浓度、浓度梯度、基质利用速率均由高到低，因此CASS工艺是理想的时序上的推流式反应器，生化反应推动为大。（）沉淀效果好沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，此时的表面负荷远小于普通二沉池，因此进水干扰的影响很小，沉淀效果较好。实践证明，温度较低污泥沉降性能差时，CASS工艺也能正常运行。实践和工程中曾遇到SV30高达96的情况，只要稍微延长沉淀阶段的时间，系统就能正常运行。（）运行灵活，抗冲击能力强CASS工艺充分考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放。为适应进水量和水质的变比，还可调节运行周期。进水浓度较高时，可延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷

14、的目的为强化脱氮除磷功能时，工艺可调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。（）不易发生污泥膨胀CASS生化池中浓度梯度较大且缺氧、好氧交替变化，这样能选择性地培养菌胶团细菌使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长繁殖，不易发生污泥膨胀，也能提高系统的运行稳定性。（）适用范围广CASS工艺适用范围比SBR工艺更广泛，大型、中型及小型污水处理厂都适用；控制系统比SBR工芝更简单也便于与前处理构筑物相匹配则得益于连续进水的设计和运行方式，。2.2.推荐污水处理工艺通过上述工艺机理、工艺流程、工艺特点、工艺参数、主要工程内容以及综合因素等各方面的技术经济比较和论证，CASS

15、工艺和改良性氧化沟工艺处理本工程规模污水都能满足出水水质的要求。本设计考虑到CASS工艺具有不易发生污泥膨胀、无需硝化液回流，节省能耗、工艺流程短，占地面积小，基建费用低及业主对该工艺熟悉，运行管理经验也比较丰富等实际情况，推荐采用工艺成熟的CASS生物处理工艺。2.3污泥处理、处置工艺2.3.1污泥处理、处置的基本要求城市污水处理产生的剩余污泥，有机物含量较高、不稳定、易腐化且含有寄生虫卵等污染因子，如不进行妥善处理，将对环境造成二次污染。对于城市污水处理厂的剩余污泥，通常要求根据实际情况，通过适当的处理、处置，使其尽量达到四化要求，即：减量化、稳定化、无害化、资源化。2.3.2污泥处理工艺

16、针对上述对城市污水厂剩余污泥处理的基本要求，污泥处理工艺如下：1.污泥浓缩：对剩余污泥体积初步减量，便于进一步处理。对于生物除磷脱氮型的CASS工艺，为避免剩余污泥在较长时间重力浓缩过程中二次释磷，污泥於池水力停留时间一般不超过3h最好采用机械浓缩。2.污泥脱水：对剩余污泥体积进一步减量。污泥脱水有自然干化和机械脱水两种方式。现在除条件特殊、规模极小的污水处理站可能采用自然干化方式，一般城镇污水厂的剩余污泥，为保护环境和节约用地，采用机械脱水方式。鉴于国家新颁布的生活垃圾填埋场污染物控制标准（GB16889-2008）的实施，城市污水处理厂脱水剩余污泥的含水率必须控制在小于60%的水平。对此，

17、以往常用的带式压滤机、卧螺离心机等污泥脱水机型，均不能满足脱水污泥含水率小于60%的要求，目前较多采用加压过滤型的厢式压滤机和板框压滤机。3.污泥消化：污泥消化有厌氧消化和好氧消化（好氧稳定）两种形式，由于污泥消化的费用很高，且管理复杂，目前国内对于中、小型规模城市污水处理厂的剩余污泥，一般不进行消化处理。眉山市頓东新区污水处理一厂采用CASS工艺，其剩余污泥已基本稳定，故不考虑进行消化处理。4.污泥干化、焚烧：污泥干化一般采用多段炉或回转炉：多段炉一般为立式炉，分段或更多段；回转炉是污泥干化最常用的炉型，炉中热风和污泥逆流运行，热效率高；回转炉可将污泥干化和焚烧合并处理，也可分开处理。污泥干

18、化、焚烧技术虽然具有处理迅速、减容大（70-90%）无害化程度高、占地面积小等优点，但终因其一次性投资巨大，操作管理复杂，能耗及运行费用高等问题，其使用受到限制。2.3.3污泥外置工艺目前，国内对城市污水厂剩余污泥的处置方式有以下几种：1.污泥卫生填埋污泥和城市生活垃圾一起卫生填埋、终结覆盖，是当前国内城市污水处理厂处置脱水剰余污泥的常用方式。鉴于国家新颁布的生活垃圾填埋场污染物控制标准（GB16889-2008）的实施，为不影响填埋场的正常作业要求脱水剩余污泥的含水率必须小于60%。2.污泥堆肥剩余污泥可与城市生活垃圾混合，进行好氧堆肥。混合堆肥的最佳初期含水率一般控制在40-60%，堆肥温

19、度60-70，要求的碳氮比为20：1，碳磷比为100:1；城市污泥一般缺少氮和磷，人为补充氮、磯，可加速堆肥的熟化过程，提高肥效巧肥的供氧方式一般为自然通风，也可强制通风。从理论上讲，剩余污泥与城市生活垃圾混合堆肥，不仅污泥熟化程度离，病原体和寄生虫巧去除较彻底，而且是污泥资源化的良好途径：但是，从国内目前的农业运作方式和地经营情况来看，混合堆肥产品的农村市场尚不通畅，部分垃圾堆肥厂也都由于产品销路问题而被迫停产，因此，污泥堆肥目前尚不足以成为城市污水厂剩余污泥处置的主导方式。2.3.3推荐的污泥处理、处置方法根据具体情况和经济状态，对于污水处理一厂剩余污泥的处理、处置，推荐采用如下方案：1.

20、对排出的剩余污泥采用贮泥池贮存，不进行浓缩；2.采用隔膜压榨厢式压滤机进行污泥脱水，控制脱水污泥含水率小于60%；3.脱水污泥送往城市生活垃圾填埋场进行卫生填埋；如经有关部门检验确认安全无害，也可用作农肥或供园林部口用于非娱乐场所的绿化和荒地的土质改良。2.4净化污水消毒方式为了有效地保护环境，防止传染性疾病流行的危害，国家规定必须对污水处理厂的净化出水进行消毒。当前在城市污水处理中，常用的污水消毒方法主要有氯消毒（包括液氯、二氧化氯、次氯酸钥、漂白粉等）臭氧消毒和紫外线消毒。2.4.1氯消毒以往对城市污水处理厂的净化水消毒，通常采用液氯消毒（大型污水厂）或二氧化氯消毒（中、小型污水厂）。多年

21、来工程运行实践表明，采用氯消毒存在若干问题，主要是：1.液氯属危险物品，存储液氯的钢瓶属高压容器，在运输、贬存过程中都存在很大的安全隐患，在运输、使用过程中如发生液氯泄漏，将导致严重问题，甚至危及人身安全；2.为应对泄氯事故，需设置一套应对泄氯事故的氯吸收处理装置，且需经常维护，使其始终处于应急启动状态；这不仅耗费相当投资，而且增加了日常维护工作量；3.消毒单元需建造加氯间、液氯贮存间及体积庞大的消毒接触池，工程投资较大；4.由于消毒接触池体积庞大，在日常运行过程中，净化出水中的SS将在池中沉淀、积累、上浮，日久在消毒接触池面会形成厚厚的泥渣层，再加上阳光的照射，在污泥层上还会长满青苔，如此状

22、态的消毒接触池，不仅形象十分难看，还会滋生大量蚊蜡，恶化出水水质；5.液氯、二氧化氯的原料价格日益増高，导致消毒成本升高。2.4.2紫外线消毒紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法，当前大有逐步取代氯消毒成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。紫外线消毒的基本原理是紫外线对细菌DNA有致畸作用。细菌吸收一定剂量的紫外线后，其DNA结合键断裂，细胞失去活力无法繁殖导致细菌数量大幅度减少从而达到灭菌目的。紫外线消毒的主要优点在于：一是紫外线消毒危险性小，比较安全，无二次污染；二是消毒反应迅速（在数秒钟内完成），不需要体积庞大的消毒接触池，只需建造体积极小的消毒渠即可，因而其占地面积和土建费用均得以大大减

23、少：三是设备简单，造价相对低廉；四是运行管理方便；五是紫外线消毒除电耗外，无需任何原材料，消毒成本低廉。紫外线消毒的主要缺点主要是；一是对消毒渠紫外灯组上部的水位控制要求较严格，否则将影响消毒效果；二是紫外灯管的清洗系统尚不够完善，容易发生故障，影响消毒单元的稳定运行。自21世纪以来，国内大多数城市污水处理工程的设计单位，对城市污水处理厂都已改用紫外线消毒。综上所述，紫外线消毒与液氯（或二氧化氯消毒）相比，具有显著的优越性。因此，对于污水处理厂工程的净化出水消毒，推荐采用紫外线消毒方式。第三章CASS工艺流程.1CASS工艺流程城市污水首先进入粗格栅槽，经拦截粗大杂物后进入集水池，集水池污水由

24、潜污累提升至细格栅槽，经拦截较细的杂物后，进入旋流沉砂池除砂，沉砂池出水自流进入CASS生化池，污水在CASS生化池中，按预先设定的程序，经生物选择器、预反应区、主反应区，以进水、曝气、沉淀、滗水、闲置等阶段周而复始地进行循环，达到去碳、硝化、脱氮、除磷的目的。由CASS反应器滗水器出来的上层清液排出。处理后的尾水经厂外污水尾水排放管道工程排入自然水体。处理过程的剰余污泥，从CASS生化池中的污泥提提升泵排入污泥浓缩池，再进入调理池调理后由污泥泵提升至脱水机房进行浓缩、脱水，脱水污泥外运处置。粗、细格栅的栅渣及沉砂池的沉砂随脱水污泥一并外运处置；转鼓滤池的反冲洗污水，由于水量少，可送往污泥贮池

25、进行再处理。CASS工艺流程图示意图如图所示絮凝、过滤剩余污泥消毒后出水泵贮池上清液栅渣栅渣排沙污泥浓缩池污泥脱水粗 格 栅集 水 池 旋流沉砂池细 格 栅生物选择器城 市 污 水回流污泥CASS反应池污泥外运 3.2CASS工艺设计概要CASS反应器设置了生物选择区、缺氧区和好氧区，主反应区后部设置了可升降的自动滗水装置。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。3.2.1CASS工艺过程标准的CASS系统以4h为一周期，其中2h曝气，1h沉淀，1h闲置。当出现有机冲击负荷时，为适应高负荷保持处理效果可延

26、长曝气时间或增加循环操作周期的时间当水力负荷过大时（如雨季流量），为满足大流量低负荷时的处理要求可缩短曝气时间、増加滗水频度；为保证选择的有效性，厌氧生物选择器的运行可以恒容也可变容进行CASS工艺一般分为四个阶段。（1） 进水搅拌或曝气阶段污水进入生物选择区，是一个操作周期的开始。曝气的时间起始点根据预先设定的程序决定，为适应不同的进水情况，可与进水同步也可在进水一定时间后开始。边进水边曝气，曝气装置向反应池内充氧，一方面满足好氧微生物对氧的需要，另一方面让活性污泥与有机物充分接触混合，有利于微生物氧化分解有机污染物，污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为硝酸盐氮。同时占污水量20%3

27、0%的活性污泥从主反应区回流至生物选择区。液位逐渐上升至设计最高液位，有效容积逐渐增加。（2） 沉淀阶段泥水是沉淀阶段主要目的。在这一阶段停止曝气，水中剩余的溶解氧被微生物用于氧化分解，反应池逐渐由好氧状态转变成缺氧状态，反硝化反应开始进行。活性污泥逐渐沉到池底，上层水逐渐澄清。沉淀巧期，曝气阶段的搅拌使污泥发生絮凝作用，随后以区域沉降的形式沉降，因此即使在沉淀阶段继续进水，依然有良好的沉淀效果。（3） 滗水阶段滗水器设在反应池末端，是CASS工芝最关键的设备之一，它由电动机驱动，由系统设定的程序计算，变频调节上升和下降速度。沉淀结束后，滗水器根据指令沿设定轨道以较高的速度下降到水面，与水面接

28、触后，滗水器转换到正常滗水下降速度，当滗水器下降至最化水位，滗水结束旋即迅速返回到初始位置。滗水器前部设有挡渣板，能防止水面可能存在的浮渣随出水排出。此阶段仍进行着污泥回流，反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。（4） 闲置阶段实际滗水所需时间短于设计时间，故反应池在滗水完成后的剩余时间进入闲置阶段。在此期间，滗水器上升到原始位置，微生物在内源呼吸作用下恢复活性，为下个周期创造良好的初始条件。经历闲置期的活性污泥处于对营养物的饥饿状态，其单位重量的吸附表面积很大。因此，一旦进入下一运行周期的进水期，活性污泥便充分发挥较强的吸附能力，有效地去除污染物。闲置阶段，污泥回流照常进行。3.2.2生物除磷

29、CASS工艺兼具多池除磷工艺和单池除磷工艺的优点。它在主反应区内进行曝气，而在主反应区之前设置体积相对很小的生物选择区，增加由主反应区到生物选择区的污泥回流。生物选择区独立于主反应区彼此干扰小，就具有多池除磷工艺的除磷好的优点，同时又拥有SBR系列工艺占地面积小，操作维护简单的特点。第四章污水处理厂设计计算4.1设计参数1.设计最大流量Qmax=500001.34=67000 m3/d水量变化系数Kz=1.352.设计进水水质 指标CODcrBOD5NH4+-NTPSS数值（mg/L）3001504052003.设计出水水质指标CODcrBOD5NH4+-NTPSS数值（mg/L）601581

30、.5204.回流污泥浓度XR=12000 mg/L5.污泥回流比R=20%6.排除比4.2构筑物设计计算4.2.1粗格栅的设计计算1.主要功能格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。去除污水中的粗大悬浮物、保证污水提升粟常稳定地运行。2.设计计算4.2.2集水池的设计计算1.主要功能集水池的作用是汇集、储存和均衡废水的水质水量。2.设计计算4.2.3提升泵的设计计算1.主要功能将原污水提升至细格栅槽。2.设计计算4.2.4细格栅的设计计算1.主要功能拦截污水中较细小的渣浑，保护后续处理单元的正常运行。2.设计计

31、算4.2.5旋流沉砂池的设计计算1.主要功能沉淀去除污水中的砂粒，保护后续单元正常运行。2.设计计算4.2.5CASS反应池的设计计算1.主要功能去除污水中的有机物染物，硝化、脱氮、除憐。2.设计计算（1）污水处理效率计算进水BOD5浓度 S0=150 mg/L出水BOD5浓度 Se=15 mg/LBOD去除率 （2）BOD污泥负荷Ns KgBOD5/(kgMLSSd)式中： BOD5污泥负荷，KgBOD5/(KgMLSSd)有机基质降解速率常数，L/(mgd)，取 L/(mgd)出水BOD浓度，mg/L混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8,取BOD去除率。（3）CA

32、SS反应池容积负荷（1）CASS反应池外形尺寸反应池总有效容积 m3式中：反应池总有效容积，m3设计最大流量，m/d进水BOD5浓度，mg/L出水BOD5浓度，mg/LBOD5污泥负荷，KgBOD5/(KgMLSSd)混合液污泥浓度，Kg/m；取：混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8取设反应池=4组，单个反应池有效容积设：取有效水深微生物选择区CASS池中间设1道隔墙，将池体分隔成微生物选择区（预反应区）和主反应区两部分。靠进水端为生物选择区，其容积为CASS池总容积的16%左右，另一部分为主反应区。选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。（4）运行周期曝气时间

33、取沉淀时间当混合液污泥浓度时，则污泥界面沉降速度；（）运行周期设排水周期每日周期数（5）复核出水BOD5浓度Se满足设计要求式中：出水BOD5浓度，mg/L进水BOD5浓度，mg/L有机基质降解速率常数，L/(mgd)，取 L/(mgd)混合液污泥浓度，kg/m；取：混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8取曝气时间，（6）CASS池各部分容积组成及最高水位式中：变动容积，是指池内设计最高水位至滗水后最低水位之间的容积和水深滗水水位和泥面之间的容积和水深活性污泥最高泥面至池底的容积和水深水深：式中：设计最大流量，m/dCASS池平面总面积，m2；水深式中：CASS反应池设

34、计高度，m混合液污泥浓度，Kg/m；取：污泥体积指数，取水深CASS反应池总高度其中：超高为0.5m（7）计算剩余污泥量10时活性污泥自身氧化系数：剩余生物污泥量式中：剩余生物污泥量，污泥产率系数，取0.5设计最大流量，m/d进水BOD5浓度，mg/L出水BOD5浓度，mg/L活性污泥自身氧化系数单个CASS反应池有效容积，m3混合液污泥浓度，mg/L混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值曝气时间剩余非生物污泥量式中：剩余非生物污泥量，设计最大流量，m/d进水VSS中可生化部分，取0.7混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值进水SS浓度，mg/L出水SS浓度，mg/L剩余污

35、泥总量剩余污泥浓度：剩余污泥含水量按99.3%计算，湿污泥量为：（8）复核污泥龄式中：污泥龄，d污泥产率系数，取0.5 BOD5污泥负荷，KgBOD5/(KgMLSSd)衰减系数，一般为0.040.075，取0.07硝化所需最小污泥龄：由 ，所以污泥龄能满足消化要求式中：硝化所需最小污泥龄，d硝化细菌的最小增长速率，d-1，时，安全系数；为确保出水氨氮小于5mg/L,一般为2.33.0，本设计取2.3污水最低温度，取冬天最不利温度10（9）需氧量设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水带走的氧量。设计需氧量考虑最不利情况，按夏季时高水温计算设计需氧量。氧化有机物需氧

36、量，污泥自身需氧量O1以每去除1BOD需要0.48Oa的经验法计算。式中：氧化有机物和污泥自身需氧量，kgO2/L活性污泥微生物每代谢1BOD需氧量，一般生活污水取为0.420.53，本设计取0.48设计最大流量，m/d进水BOD5浓度，mg/L出水BOD5浓度，mg/L1活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，一般生活污水取为0.110.188，本设计取0.12反应池总有效容积，m3混合液污泥浓度，mg/L氨氮硝化需氧量Ob按下式计算式中：氨氮硝化需氧量，设计最大流量，m/d进水氨氮浓度，mg/L出水氨氮浓度，mg/L反应池总有效容积，m3混合液污泥浓度，kg/m3混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬

37、浮固体浓度的比值污泥龄，d总需氧量：（10）标准需氧量标准需氧量计算公式：式中：水温20，气压1.103105pa时，转移到曝气池混合液的总氧量，/h在实际条件下，转移到曝气池混合液的总氧量，/h20时氧在清水中饱和溶解度，取9.17mg/L杂质影响修正系数，取值范围a 0.780.99，本例选用a 0.90含盐量修正系数，本例取b 0.95气压修正系数设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度mg/L设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度，水温27.3时，曝气池内平均溶解氧浓度，取 2mg/L设计污水温度，本设计考虑最不利水温，夏季 27.3空气扩散装置处的绝对压力，Pa，大气压力，P=1.0131

38、05pa空气扩散装置淹没深度，取微孔曝气装置安装在距池底0.5m处，淹没深度4.7m气泡离开水面时，氧的百分比，%空气扩散装置氧转移效率，本设计选用水下射流式扩散装置，氧转移效率EA按26%计算所在地区大气压力，Pa工程所在地沈阳，大气压力,则压力修正系数：标准需氧量：空气扩散装置的供气量，可通过下式确定：每个CASS反应池的曝气量：（11）空气管系统设计每组CASS反应池曝气系统管道布置方式为，相邻的两个廊道的隔墙上设两根干管，共四根干管，在每根干管上设5条配气竖管，全曝气池共设45=20条配气竖管。每根竖管的配气量为：曝气池平面面积为：每个空气扩散器的服务面积按1.0m2计，则所需空气扩散

39、器的总数为：为安全计，本设计采用2900个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：每个空气扩散器的配气量为：4.2.6转鼓滤池的设计计算1.主要功能深度处理，进一步去除水中的SS，同时去除絮凝池产生的絮凝体，达到化学除磷的目的，保证出水水质达到设计要求。2.设计计算4.2.7紫外消毒间的设计计算1.主要功能紫外线消毒：污水处理厂出水通过一定剂量和强度的紫外线照射，杀灭出水中的致病菌，达到消毒的目的。净化水回用：在紫外线消毒渠出水处设集水池，通过回用水系将处理后水部分进行回用，用于污泥脱水间反冲洗用水、厂区道路、绿化浇洒用水等。2.设计计算4.2.8污泥浓缩池的设计计算1.主要功能贮存、

40、调节由CASS生化池排出的剩余污泥，絮凝沉淀池排除的污泥及过滤池反冲洗产生的废水，备送往污泥脱水间。2.设计计算4.2.9污泥脱水间的设计计算1.主要功能污泥经浓缩后，其含水率仍在94%以上，呈流动状，体积很大，进行脱水减小污泥体积。2.设计计算4.2.9污泥脱水间的设计计算1.主要功能向CASS池充氧。2.设计计算4.2.10加药间的设计计算1.主要功能贮存、调配、投加混凝沉淀剂、除磷药剂。2.设计计算第五章设计计算总结BOD去除率 90%BOD污泥负荷Ns KgBOD5/(kgMLSSd)CASS反应池外形尺寸、微生物选择区曝气时间沉淀时间排水周期运行周期每日周期数6复核出水BOD5浓度SeCASS反应池超高CASS反应池总高度剩余生物污泥量剩余非生物污泥量硝化所需最小污泥龄污泥龄总需氧量标准需氧量每个CASS反应池的曝气量空气扩散器的总数每个竖管上安设的空气扩散器的数目每个空气扩散器的配气量