casse工艺设计.doc

CASS工艺设计一、基本设计参数1. 处理规模Q=52000m3/d，设计流量为840L/s。2. 进水水质 进出水水质表项目进水水质/(mg/L)出水水质/(mg/L)处理程度BOD5216.852090.78%SS283.732092.95%TN56.05885.72%P7.071.085.72% CASS池设计参数取值表项 目单 位参数值BOD污泥负荷LskgBOD5/kgMLSSd0.050.2污泥浓度(MLSS) Xg/L2.54.5污泥负荷（F/M）：Ns= 0.08kgBOD5 /（kgMLSSd），混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X4000mg/L，反应池数N = 8 座，反应池有效水深5m，缓冲层高度0.5m，充水比=0.3。2、 设计计算1. 曝气时间TA 式中 TA曝气时间，h ； S0进水平均BOD5，mg/L； 充水比，0.3； X混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X4000mg/L；2. 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。= 7.4104tXO -1.7 (MLSS3000) = 4.6104XO-1.26(MLSS3000)式中 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，X04000mg/L，则 V= 4.61044000-1.26 = 1.33 m/s 沉淀时间TS用下式计算 式中 TS沉淀时间，h H反应池内有效水深，m 安全高度，（缓冲层高度）3. 排水时间TD 在排水期间，就单次必须排出的处理水量来说，每一周期的排水时间可以通过增加排水装置的台数或扩大溢流负荷来缩短，另一方面，为了减少排水装置的台数和加氯混合池或排放出槽底容量，必须将排水时间尽可能延长。实际工程设计时，具体情况具体分析，一般排水时间可取1.01.5h。此设计取1.5h。4. 周期数的确定 一个周期所需时间TCTA+TS+TD=5+1.5+1.5=8h 每日周期数5. 曝气池容积 曝气池个数为8个，分两组，每座曝气池容积为式中 V单池容积（m3）； Q平均日污水量（m3/d）； 充水比； N反应池数，(座)； n周期数，（次）； 主反应池总容积 6. 复核溶解性BOD5-Se值根据设计出水水质，出水溶解性BOD5应小于10mg/L。理论值 式中 Se出水溶解BOD5（mg/L）； SZ出水总的BOD5，10mg/L； Kd活性污泥自身氧化系数，取0.06； f出水SS中VSS比例系数，f=0.75； Ce出水SS值，10mg/L；设计中的出水水质中溶解性BOD5为 式中 Se出水溶解BOD5（mg/L）； S0进水BOD5（mg/L）； X混合液悬浮固体浓度（MLSS）； f出水SS中VSS比例系数，f=0.75； K2动力参数，选值范围为0.01680.0281，取0.022 TA曝气时间，（h）； n周期数，（次）； 小于理论值满足设计要求。7. CASS反应池的构造尺寸 CASS反应池为满足运行灵活及设备设备安装需要，设计为长方形，水深宜为4.06.0m，取5.0m；反应池长度与宽度之比：连续进水时宜为46，一端为进水区，一端为出水区。CASS池单池有效水深H=5.0m，超高hC取0.8m，保护水深=0.7m。单池体积，取B=20m，L=73m。所以CASS有效体积（m3） CASS池外形尺寸：LBH =6.52073m3 单池面积 每池设置1 台电动进水堰、1 台浮筒式滗水器、1 台回流污泥泵、1台剩余污泥泵、1 套膜式曝气管。同时主反应区内还设置有DO 测定仪、污泥浓度( ML S S ) 计、酸度(pH) 计、超声波水位计。8. 预反应区尺寸 预反应区的体积一般为总反应池体积的10%15%，预反应区的尺寸参考值为L1=（0.160.25）L，取L1=0.20L=0.2073=14.6m，取15m。与反应区分两池两池之间不连通单独工作，预反应去设有DN300放空管，顶部有DN300的溢流管和DN300污泥回流管。 预反应区与反应区用隔墙连接，隔墙底部设连通口，连通口尺寸为0.80.8m，每个池设置10个，污水通过连通空的流速为。9. 反应池液面控制 排水结束时最低水位 基准水位h2为5m；超高0.8m；保护水深1 = 0.7m，排水深度为5-2.79=2.21m。 污泥层高度验证容池：单池一次进水5h， ，所以每周期的进水量 CASS反应池单池一周期内能纳水 所以CASS池的建造满足水量要求。10. 计算剩余泥量10oC时活性污泥的自身氧化系数Ka（20） 其中： Kd-活性污泥自身氧化系数典型值Kd（20）=0.06 剩余污泥量 式中 Y污泥的产率系数，取0.6； Q日平均污水量； 其他符号与意义同上。 剩余非生物污泥式中 fbVSS中可生化系数，取0.7； 其他系数同上。 剩余总污泥量剩余污泥的浓度NR湿污泥量为 剩余污泥含水率为11. 复核污泥龄计算结果大于15d则认为，污泥龄可以满足氨氮完全硝化需要。 12. 复核复核滗水高度h1复核结果与设定值相同，设定值即为有效水深与充水比的积。13. 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。式中 第二部分为氨氮消化需要氧量，a、b、c为计算系数。 a=1.47，b=4.6，c=1.4214. 标准需氧量式中 Cs（20）20时氧在清水中饱和溶解度，取Cs（20）=9.17mg/L； 氧总转移系数，取=0.85； 氧在污水中饱和溶解度修正系数，取0.95； 因海拔高度不同而引起的压力系数； P所在地区大气压力，Pa； T设计污水温度，本例冬季T=10，夏季T=25； 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溶解饱和度，mg/L； Pb空气扩散装置处的绝对压力，Pa，Pb=P+9.8103H； H空气扩散装置淹没深度，m； Ot气泡离开水面时含氧量，%； EA空气扩散装置氧转移效率，%，可由设备样本查得； C曝气池内平均溶解氧浓度，取C=2mg/L；本例工程所在地海拔为900m，大气压力P为9000Pa，压力修正系数微孔曝气头安装在距池底0.3m处，淹没深度为4.7m，绝对压力为微孔曝气头氧转移效率EA为20%，气泡离开水面时含氧量：水温25，清水氧饱和度Cs(25)为8.4mg/L，曝气池内平均溶解氧饱和度：标准需氧量SOR： =空气用量：最大气水比=15. 曝气系统的设计计算 单池小时曝气量为 曝气器设备是活性污泥法的核心部分，CASS工艺常用的曝气设备是微孔曝气器。微孔曝气器也称为多孔性空气扩散装置，采用多孔性材料，如陶粒，粗瓷等掺以适当的如酚醛树脂一类的黏合剂。在高温下烧结成扩散板，扩散管及扩散罩的形式。它主要特点是产生微小气泡，气液接触面积大，氧的利用率高。拟采用STEDCO型橡胶膜微孔曝气装置，水深可达6m，氧的利用率为27%33%气压为1个大气压，反应池有效水深5m，微孔曝气器的安装深度4.8m，查样本每只曝气器供气量26m3/h，数量按实际小时供气量计算，每个CASS池的曝气器数量为： CASS反应池内设有电动蝶阀和空气流量计，可以根据设定运行周期定时开关阀们，并根据CASS反应池内设置的溶氧仪的测定值自动调节曝气量。16、 空气管路计算 本工艺采用膜片式固定微孔曝气器。一般均匀布置池底，距池壁不小于0.2m，按计算均匀布置，全池曝气器表面高差不超过mm。 设计的管道布置为直接敷设，采用钢管，每个池子在池壁内设一根干管，四个cass池为一组，一组内有5根干管，每根干管上设有6根分配管，一个池内有12根分配管，每根分配管上设4根支管，每个支管上设20个空气扩散器，则每个池内有960个曝气器。在进入每座反应池出设置检修及调节供气量的调节阀。将空气扩散器和布置的空气管路绘制成空气管路计算草图如下图所示。选择一条从鼓风机房开始的最长的管道作为计算管路。在空气流量变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管路计算。根据通过的空气量和相应的流速来确定。空气管道流速，干管、支管为1015m/s，竖管、小支管为45m/。空气管路的局部阻力损失，根据配件的类型折算成当量长度，则并计算出管道的计算长度(m)，为管段长度，空气压力按估算，得空气管道系统总的压力损失：网状膜空气扩散器的压力损失为5.88Kpa，则总压力损失为kpa。计算表见附录517、 鼓风机房设计 鼓风机房是本生化处理系统的心脏，其正常运转对污水的处理效果起重要作用。本设计中有8个反应池，4个反应池为一个系列，两个系列工况完全相同，另外通过时序控制，每台鼓风机可以向4个反应池供气。鼓风机房总供气量为选用RG-450罗茨鼓风机，共计3台，2用1备进口工况： ，压力为1个绝对大气压，出口升压：P=9.8kPa，所配电机功率为P=90Kw，电压V=380V优点：空气动力稳定性能稳定，高效节能，噪音低，振动小，便于安装维修，每台鼓风机的进出风管上均设消声器和柔性接头，风机每台出风管上设有止回阀和压力开关，鼓风机房的出风管路上设有空气压力计和温度计用以控制供气量和了解供气温度。为了减小鼓风机噪声，每台风机设有隔音罩，将出风管设置在地下管廊中，在进风，出风管路上设有消声器，控制鼓风机房噪声在85Db 以下。为了便于安装和检修，鼓风机房设有电动单梁起重机，起吊重量为5t。18、 剩余污泥泵的选择每池一台，全厂共计8台，剩余污泥需从反应池排放，排泥时要注意不影响沉淀和滗水全厂剩余污泥量为：，污泥浓度为5.71g/L,每日排泥量为每池每周期排泥量：排泥时间按0.5h计，剩余污泥泵流量为：经污泥高程计算后选用150QW140-7-5.5型离心式潜污泵19、 回流污泥泵 单池小时进水量：回流污泥量：考虑到增加回流污泥的可能性，同时也为设置备用泵提高运行可靠性，故每池选用两台泵，选用80QW45-22-5.5离心式潜污泵，每台参数Q=45，扬程 22m 。20、CASS池进水，出水设计1) 预反应区与主反应区的连接设计采用底部潜孔出水，潜孔流速42.3m/h，连通孔尺寸，共计10个，潜孔之间间距为1.2m，水头损失： m，设计中取0.002m2) 出水部分设计：根据时序控制，C