3000m3d啤酒废水处理厂工艺设计方案.doc

3000m3/d啤酒废水处理厂工艺设计方案 1.1 本次设计的目的及意义1.1.1 设计的目的本次毕业设计的主要目的是分析啤酒废水中有机物的浓度，然后选定适合处理该废水的污水处理工艺，再确定各个污水及污泥处理构筑物，对各个构筑物进行设计计算并选型。最后对整个工艺流程绘制图纸。为毕业从事有关污水处理的工作，奠定良好的基础1。1.1.2设计的意义因为啤酒废水中含有大量的有机物质，如果对其不进行处理直接排入水体，会对水体产生很大的污染，对大自然环境也有不良的反应。当代社会提倡的是保护环境，排放污水也要达到国家的排放标准。对啤酒废水进行处理的最终目标就是将污水处理化，遵守国家规定的制度。1.2 啤酒废水的来源特点及危害1.2.1 啤酒废水的来源啤酒厂在制造啤酒时会产生大量的有机废水，会对环境造成严重的危害。以下先对啤酒废水的来源进行分析，啤酒废水的主要来源有：在麦芽生长过程中会产生洗麦水，侵泡过麦芽的水，在麦芽发芽降温时的喷雾水，洗涤水，麦槽水；酒在糖化过程中的糖化水，洗涤过滤水；在发酵过程中会产生发酵罐的洗涤水，过滤水；还有在啤酒灌装过程中的洗瓶水，灭菌水及啤酒瓶破碎时啤酒和洗涤水；成品车间产生的洗涤水和冷却水等等2。1.2.2 啤酒废水的特点在啤酒制造过程中产生的废水的特点是：废水量比较大，无毒性但有一定的害处，排放的污水为高浓度有机污水。BODCODSS和pH这四项项目是排放啤酒废水的超标项目。啤酒厂的废水中COD的含量为：10002500mg/L ,BOD的含量为：6001400mg/L,SS的含量为：200300mg/L,pH的范围为：510。不同的季节啤酒废水的水质也有一定的差别，特别是处于高峰流量时的啤酒（主要是夏季），啤酒废水于此同时含有机物量也为高峰。随着季节的变化，废水排放量变化，水量也会发生一定的变化。1.2.3 啤酒废水的危害啤酒废水中的主要污染物是醇类和糖类有机物，这些有机物的浓度含量比较高，虽然没有含有有毒物质，但比较易于腐败，将其有机物排入水中会吸收大量的溶解氧，对水体会造成严重的危害，因此，需要对啤酒废水进行一定的处理2。1.3 设计中水质水量的资料1.3.1 设计的规模本次设计的啤酒废水流量为的废水排放，根据水处理设计手册计算得出最大设计流量为。1.3.2 设计进水水质指标COD = 1400mg/LBOD = 1200mg/LSS = 250mg/LPH = 5101.3.3 设计出水水质指标COD 100mg/LBOD 30mg/LSS 70mg/LPH = 692 啤酒废水处理的工艺方案啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等，这些有机物具有良好的生物降解性。根据国内外研究的啤酒废水处理工艺进行调查，要达到国家规定的污水排放标准及考虑建设投资费用比较少、运行管理操作简便的原则，来实现啤酒废水治理的经济效益和环境效益的相互统一性，必须将其两种或三种处理废水的工艺技术结合使用3。根据查阅资料，本次设计采用UASB-CASS处理工艺。2.1 UASB反应器2.1.1 UASB反应器的结构上流式厌氧污泥床(Up-Flow-Anaerobic-Sludge-Blanket)的英文简称是UASB，UASB反应器的结构为下进水上出水的结构，一层保温层紧贴反应器的外壁，而内部由下到上为反应区和三相分离区，还附配有水封器。废水中所含有的有机物在反应区会发生消解反应，产生沼气，二氧化碳，水等，从而使水质得到净化。反应区污泥床所含污泥浓度很高，因此，UASB对污水的净化能到到很好的效果。UASB的核心部分是三相分离区，可以使水，气，泥发生分离。沼气先进入气室，然后再经水封排出，在沉淀室沉淀的污泥会以高的生物量而流入反应区，净化水将会从集水槽排出。2.1.2 UASB反应器的特点UASB和其他厌氧生物反应器相比较，其突出特点如下所示4：（1）构造比较简单，根据上面介绍的UASB反应器的结构可知道，整个设备装置是沉淀与集生物反应与一体，反应器内不装填料，也不设有机械搅拌器，构造很简单，运行管理也比较方便；（2）UASB反应器可以培养出厌氧颗粒污泥，而且厌氧颗粒污泥的特性是去除有机物的活性很高，可以达到理想的去除效果，也具有很好的沉淀性能；（3）UASB反应器可以适应各种不同类型的废水，它不仅可以处理含有中等浓度的有机废水，比如：生产软饮料的废水及啤酒废水等，也可以处理高浓度的有机废水，比如：柠檬酸废水及各种含糖蜜的废水；（4）UASB反应器能耗比较低，而且产泥量比较少，因为UASB反应器是一种属于产能型的废水处理设备，产生的污泥不仅具有稳定性，而且产泥量比较少，以致降低了污泥处理费用；（5）UASB反应器的核心部分是具有集水,泥和气分离于一体的三相分离器,这种三相分离器可以自动地将泥,水,气分离并起到澄清出水,能够保证集气室正常水面的功能；2.2 CASS反应池2.2.1 CASS反应池的结构循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System）的英文简称是CASS，CASS反应池是一间歇式的生物反应器，在这个反应器中会进行一种交替的曝气-非曝气过程还会不断重复的进行，它还将生物反应过程和泥水分离的过程共同结合在一个池子中完成。用隔墙将CASS反应池分隔成三个区：预反应区、主反应区生物选择区。CASS反应池的运行操作包括三个阶段：进水、曝气、回流阶段；沉淀阶段；滗水、排泥阶段。2.2.1 CASS反应池的特点CASS工艺具有如下几个方面的特征和优点4：（1）在CASS反应器的入口处设有一个生物选择器，起污泥回流的作用，从而有利于系统中絮凝的生长并有助于提高污泥活性，使其能够快速地去除废水中溶解基质，以至于进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖；（2）CASS反应池具有良好的污泥沉淀性能，由于曝气结束后的沉降阶段中整个池子面积均可用于泥水分离。其固体能量和泥水分离效果比传统活性污泥法的效果好；（3）CASS反应池可变容积的运行提高了对水量、水质的多变性和灵活性,且具有良好的脱氮除磷性能。CASS系统使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，有利于系统中聚磷菌的生长和累积，而选择器中活性污泥（微生物）能通过快速酶去除机理吸附和吸收大量易降解的溶解有机物，从而保证了磷的去除；（4）工艺流程简单，土建和投资低，自动化程度高，同时采用组合式模块结构，布置紧凑，占地少，分期建设和扩建方便；2.3 啤酒废水处理工艺路线的确定啤酒废水先经过格栅去除一些比较大的颗粒悬浮物，然后用污水泵将废水提升至水力筛网，筛网也会截留一些比较大的悬浮物，同时相当于初沉池的沉淀效果，再进入调节池进行水质水量的调节。进入调节池前，根据在线pH计的pH值用计量泵将酸碱送入调节池，调节池的pH值在6.57.5之间。调节池中出来的水送入UASB反应器进行厌氧消化反应，降低有机物的浓度。厌氧处理过程中产生的沼气将被收集到沼气柜。经过UASB反应器处理的污水再流入CASS池中进行好氧处理，从而达标出水。来自调节池UASB反应器、CASS反应池的污泥将汇集到一起，由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩，污泥浓缩后再进入污泥脱水机房，进一步减少污泥的含水率，实现污泥的减量化。脱水后的污泥将形成泥饼，最后装车运输到外面进行最终的处置5。UASB-CASS处理工艺流程图如图2.1所示：风机 筛网调节池格栅废水UASBCASS排水污泥泵脱水间泥饼外运污泥浓缩回流污泥上清液图2.1为UASB-CASS处理工艺流程图3 污水主要处理构筑物的设计与计算根据啤酒废水水质分析情况来看，啤酒废水首先经过物理处理法来进行处理，污水的物理处理法主要是去除污水中的悬浮物和漂浮物，采用的方法有：筛滤截留法，也就是污水先经过格栅、筛网进行处理，调节池进行水质和水量的均匀调节，然后由UASB反应器、CASS反应池进行厌氧好氧处理，从而使污水达到国家污水排放标准。3.1格栅格栅是由一组或多组平行的金属栅条、框架及相关装置组成，其倾斜地安装在污水渠道或污水处理的前端，用来阻留污水中比较粗大的悬浮物。比如:蔬菜叶、果皮、塑料等固体性杂志，防止堵塞污水渠道，保证污水处理能够正常运行。3.1.1设计参数为了能够将废水中比较大的杂志去除掉，选用平面细格栅。最大设计流量Qmax0.064m3/s 格栅条间隙b8mm 格栅条宽度S30mm格栅前水深h0.45m 水流经格栅的速度v0.7m3/s格栅的安装角度 3.1.2细格栅的设计与计算（1）格栅槽总宽度B：设 ，。格栅的间隙数量n：式中： （式3.1）最大设计流量，m3/s；格栅间隙数，个；格栅的安装角度，一般为，经验修正系数。设， （式3.2）式中： 栅条间隙，m；栅前水深，m；水流经格栅的速度，一般为0.61.0m/s；栅条宽度，m；格栅条的数目，根。（2）格栅的水头损失：设栅条的断面几何为锐边矩形，则 （式3.3） （式3.4） （式3.5）式中：阻力系数，数值由栅条形状确定；重力加速度，其值为9.81m/s2；水头损失，m；系数，格栅被污染物堵塞后，水头损失增大系数，为3；格栅的水头损失，m。（3）栅后槽总高度：设H0.45m,h10.30m,h20.90m （式3.6）式中：H 栅后槽总高度，m；h 栅前水深，m；h1 格栅前渠道超高，一般为0.3m；h2 格栅的水头损失，m。（4）格栅的总长度L：设进水渠宽， （式3.7） （式3.8） （式3.9）式中： 进水渠道宽度，；进水渠道渐宽部位的展开角度，其值为20。；进水渠道渐宽部位的长度，；格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般为L20.5 L1；格栅前渠道深，。（5）每日栅渣量： （式3.10）式中： 单位体积污水栅渣量，m2/(1000m3污水，W1取0.10.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；污水流量总变化系数。选用HF-500型回转式格栅除污机，其性能见下表3.1：表3.1为HF-500型回转式格栅除污机性能规格表型号电动机功率（Kw）设备宽（mm）设备高（mm）设备总宽（mm）沟宽（mm）沟深（mm）导流槽长度（mm）设备安装长（mm）HF-5001.150050008505801535150025003.2筛网筛网去除法是一种物理处理法，主要去除污水中的悬浮物和漂浮物，污水经过筛网处理相当于污水经过初次沉淀池的效果,所以采用格网式细筛网来替代初次沉淀池，这样既能节省占地面积，同时又能保留有效的碳源。目前为止，污水处理厂所使用的筛网有两种：一种是振动筛网，另一种是水力筛网。为了充分利用自身资源，节约成本，选用水力筛网，水力筛网是利用水的重力和冲击力作用产生旋转运动。水力筛网中的转动筛网呈截顶圆锥形，椎体则是倾斜状态，污水流进椎体的小端，在水流由小端到大端的这段过程中，筛网会将纤维状污染物截留，水便会从筛网的细小孔中流入集水装置。因为筛网为圆锥体，截留住的污染物将会沿筛网的倾斜面卸在固定筛网上，由此而滤去水滴。3.2.1 设计参数设计废水流量3.2.2 筛网的机型选取HS120型水力筛三台（两用一备），其性能如表3.2表3.2为HS120型水力筛规格性能处理水量（m3/h）筛隙(mm)设备空重(Kg)设备运行重量(Kg)1001.546019503.3 调节池调节池是用来调节污水水质，水量，水温的变化，从而减小对生物设施的冲击，为了使调节池出水水质变得均匀，防止污染物被沉淀，调节池内需设置混合，搅拌装置。3.3.1 设计参数设计废水流量调节池内停留时间3.3.2 设计计算（1）调节池的有效容积： （式3.11）式中：设计废水流量，；调节池的停留时间，取。（2）调节池的水面面积： （式3.12）式中： 有效水深，取。（3）调节池的长度：设调节池的长度为10m,宽度为12m，高为4m，则调节池的实际尺寸为：长宽高10124480m。为了是废水混合均匀，调节池下需设潜水搅拌机，选型为QJB7.5/6640/3-303/c/s1台（4）药剂量的估算设进水为9，则污水中，若废水中含有的碱性物质为,则，废水中共有的含量为，中和至，则污水中的，而的含量为。由此，每天需中和的为，采取投酸中和法，选用的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取。 则实际投入废水的硫酸为。将药剂投加到调节池中时，需将硫酸稀释到3%的浓度，则投加溶剂量为。（5）每日污泥量： （式3.13）式中： 每日的污泥量，； 设计水量，； 进水悬浮物浓度，； 出水悬浮物浓度，； 污泥含水率，取。（6）污泥斗污泥上口采用，斗底采用，污泥斗斜壁与水平夹角为，则污泥斗高度每个污泥斗的容积： （式3.14）本次设计将污泥斗设计为一个，则污泥斗的容积为,可以堆放一天的污泥，隔一天排一次污泥。3.4 UASB反应池 UASB（即上流式厌氧污泥床）工作原理为：UASB反应器将废水尽可能均匀的引入反应器的底部，污水将向上通过污泥床，污泥床包含絮状污泥或颗粒污泥。在污水和污泥颗粒接触的这一过程中，将会发生厌氧反应，从而产生一定量的沼气，一些沼气将附着在污泥颗粒上，另一部分没有附着的气体将上升到反应器的顶部，然后撞击三相反应器气体发射器的顶部，从而将附有气泡的污泥絮体脱气。释放气泡后的污泥将下降到污泥床的表面，这时所有气体将收集到反应器顶部的三相分离器的集气室里 ，否则引起沉淀区絮动，而阻碍颗粒沉淀6。UASB反应器由以下部分组成:进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。3.4.1 设计流量设计废水流量进水容积负荷为： 污泥产率为：产气率为：3.4.2 UASB反应器的设计计算（1）反应器容积计算： （式3.15）式中： 设计废水流量，；容积负荷，； 进水有机物的浓度,。（2）UASB反应器的形状和尺寸根据查阅资料，反应器的高度为之间，UASB反应器的池形有矩形，方形和圆形。圆形反应器虽然布水均匀，结构也较稳定，但是在建造圆形反应器时要比矩形和方形结构复杂的多且经济投资也较高，所以，本次设计选用2座矩形反应器。从布水均匀和处理效果方面来考虑，矩形池的长宽比在2：1左右比较合适7。 设反应器的有效高度为,则反应器的横截面积： （式3.16）式中：反应器有效容积，反应器的有效高度，。反应器的单池面积: （式3.17）式中： 反应器单池的池长，；反应器单池的池宽, 。 设池长约为池宽的两倍，取池长，则宽单截池面积： （式3.18） 一般应用时UASB反应器装液量为70%90%，设计反应池总高H=6.0m，其中超高0.5 m 单池总容积: （式3.19）式中： 单池截面积，,反应池总高，。单池有效反应容积: （式3.20）式中：单池截面积， 反应器的有效高度，。单个反应器实际尺寸: 本次设计的UASB反应器的数量为2座 反应器的总池面积: 反应器总容积: 反应器的总有效反应容积: (所以符合有机要求） 水力停留时间（HRT）： （式3.21）式中： 反应器有效容积, ，设计废水流量，。 水力负荷率 ： （式3.22）式中： 设计废水流量， 单池总面积，。因为水力负荷率为0.49，在0.10.9之间，所以符合本次设计的要求。（3）三相分离器的构造设计三相分离器的功能是将气、液、固三相分离。三相分离的主要设计包括对沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。 沉淀区的设计三相分离沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要考虑沉淀区的面积和水深，由表面负荷率和废水量决定沉淀区的面积。因为沉淀区的厌氧污泥和有机物会发生一定的生化反应而产生少量气体，这对固液分离会产生不利，设计时要满足以下要求：a. 进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速；b. 沉淀区水力停留时间介于；c. 沉淀区水深须；d. 沉淀器的安装角度应斜壁于，污泥便不致于积聚，能尽快落入反应区内；e. 沉淀区水力表面负荷应。达到这些要求，便可得到良好的分离效果7。在本次设计中，沉淀器（集气罩）安装角度斜壁于50。，且与短边平行，沿长边每池布置5个沉淀器，形成5个单元，则每个单池布置5个三相分离器。三相分离器长度，每个单元宽度。沉淀区的沉淀面积等于反应器的水平面积，即。沉淀区的表面负荷率： （式3.23） 回流缝设计设，上下三角形集气罩斜面水平夹角。 （式3.24）式中：下三角集气罩斜面的水平夹角,为；下三角集气罩的垂直高度，。那么两个相邻下三角形集气罩之间的水平距离为： （式3.25）式中： 每个单元分离器的宽度，；下三角集气罩底水平宽度，。下三角形回流缝面积为： （式3.26）式中： 两个相邻下三角形集气罩之间的水平距离，； 单元反应器的个数，个； 反应池的宽度，。下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(v1)可用下式计算: （符合本次设计要求） （式3.27）设下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度与上三角形集气罩下端的宽度相同，那么上三角形回流缝面积为： （式3.28） 式中：下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度，； 单元反应器的个数，个； 反应池的宽度，。 则上下三角形集气罩之间回流逢中流速(v2)可用下式计算：,符合设计要求。那么上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知： 气液分离设计 （式3.29）设AB=0.35m ，则 （式3.30）试说明水流的速度和气泡上升的速度不会变化，则 （式3.31） 式中： 流经单池的设计废水流量， 每池三相分离器数量，个； 三相分离器的长度，。取(气泡)，常温下，, ，。一般净水的废水的,故取。由以下的斯托克斯方程式便能得到气体上升的速度为7： （式3.32）式中： 气泡的直径，； 废水的动力粘滞系数，； 液体密度，；沼气密度，； 碰撞系数，取0.95。则， （式3.33）即,所以的气泡可以被脱去。三相分离器与UASB高度设计三相分离区总高度 。 h2为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。 （式3.34） （式3.35） （式3.36） UASB总高H = 6.5m，沉淀区高2.5m，污泥区高1.5m，悬浮区高2.0m，超高0.5m。下面是三相分离器的示意图3.2：图3.2为三相分离器的结构示意图(4) 布水系统设计计算 配水系统采用穿孔配管，进水管总管径取200，流速约为0.95 m/s。每个反应器设置10根DN150支管，每根管之间的中心距离为1.5 m，配水孔径采用16，孔距1.5 m，每孔服务面积为1.51.5=2.25 ，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.2 m，每个反应器有66个出水孔，采用连续进水。 布水孔孔径共设置布水孔66个，出水流速u选为2.2m/s，则孔径为 （式3.37） 验证常温下，容积负荷（Nv）为：；产气率为：；需满足空塔水流速度,空塔沼气上升流速。空塔水流速度: ，符合要求。 （式3.38）空塔气流速度u: （式3.39）（5）出水系统的设计计算出水系统的作用就是将沉淀区液面的澄清水均匀地收集并排出系统。 出水槽的设计为了使出水水质、水量均匀，沉淀区的出水系统通常选用出水槽。本次设计为2座反应池，每池布置5个单元三相分离器，那么出水槽共有5条，槽宽，单个反应器流量： （式3.40）式中： 设计废水流量，。将出水槽口附近的水流速度设计为，那么，槽口附近水深 （式3.41）式中： 单个反应器流量，；槽口附近的水流速度，；出水槽的宽度，。槽口附近水深为0.25m，出水槽坡度为0.1，则出水槽的尺寸为：，出水槽数量为5座 溢流堰的设计每个单元反应器中出水槽溢流堰有2条，每个反应池中共有5个反应器，那么每个反应池出水溢流堰共有10条，每条长8m，将三角堰设计为，三角堰高50mm，堰口宽100mm，那么堰口水面宽50mm。每个UASB反应器的处理流量为,根据查阅资料得知，溢流负荷为,则本次设计取溢流负荷为7。所以堰上水面总长为： （式3.42）式中： 单个反应器流量，L/s； 溢流负荷为，。则三角堰的数量为： （式3.43）那么每条溢流堰上的三角堰的数量为：则每一条溢流堰上一共有54个100mm的堰口，有54个100mm的间隙。 出水渠的设计将每个反应器沿长边设计1条为矩形的出水渠，5条出水槽的水最终流至出水渠，设计出水渠宽1.0m,出水渠坡度0.01，而出水渠渠口附近的水流速度为那么出水渠口附近的水深为： （式3.44）以出水槽槽口计算，出水渠渠深为：。 UASB排水管得设计计算每个UASB反应器排水量为35L/s,选用DN150钢管排水，充满度为0.6，管内水流速度为 （式3.45）（6）排泥系统设计计算 UASB反应器中污泥总量计算一般主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成的UASB污泥床，平均浓度为15gVSS/L,则两座UASB反应器中污泥总量： （式3.46）式中：UASB的有效容积，；厌氧污泥的平均浓度，。 UASB反应器总产泥量： 据， （式3.47）式中： 进水COD浓度；厌氧生物处理污泥产量，；去除率，UASB的去除率为。单个反应池产泥: （式3.48）泥含水率为98%，当含水率95%，取，则污泥产量为： （式3.49）式中： 单池产泥泥含水率为98%，；UASB反应器总产泥量，。 单池排泥量: （式3.50） 污泥龄: （式3.51）式中：UASB反应器总产泥量, ；两座UASB反应器中污泥总量。（6）沼气收集系统设计计算 产气量： （式3.52）式中： 设计废水流量，产气率为；进水COD浓度kg/m3去除率，UASB的去除率为85%。单个UASB反应器的沼气产量为： （式3.53）式中： 总产气量，；2 2座UASB反应器。 气管 一根集气管道收集一个集气罩的沼气，则每个池子共有13支集气管道，那么每支集气管道内的最大气流量为： （式3.54）式中： 单个反应器的产气量，；时间，；每个池子的集气管道个数，个。根据查阅资料得知，集气室沼气出气管的最小直径为：d=100mm,取100. 沼气主管 首先将13支集气管道一起引到一支单池主管中，接下来汇总入两地沼气主管道，沼气主管采用钢管材质，且每池沼气主管的管道坡度为0.5，则单池沼气主管管道内的最大气流量为： （式3.55）采用管径D=150，管道充满度为0.8，则沼气主管流速为： （式3.56） 两个单池沼气管道内的最大气流量为： （式3.57）采用管径DN=250，管道充满度为0.6；流速为： （式3.58）（7）水封灌设计水封灌的主要作用是控制三相分离器的集气室中气液两相界面的高度，另外还有排除污泥和排除冷凝水的作用。在本次设计中每一个反应器都设有一个水封罐。 水封高度为： （式3.59）式中： 反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头，取；集气罩中出气气压最大取。结合实际情况考虑，在运用到实践生活中，水封高度取1.5m。 水封灌 水封灌的面积一般为进气管面积的4倍，取进气管的直径为100mm,式中： （式3.60）总产气量，；22座UASB反应器。（8）气水分离器对沼气起干燥作用的是气水分离器，选用500H1800气水分离器钢制的一个，在气水分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计及压力表。（9）沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气2240，则沼气柜容积应为3h产气量的体积确定，即。设计选用300钢板水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为7000H6000。3.5 CASS反应池CASS反应池可以分为两个区，一个是预反应区，一个是主反应区。CASS法是由间歇式活性污泥法（SBR法）变化而来的，其CASS法的工作原理为：生物选择区设置于反应器的前部，可升降的滗水装置设置于反应器的后部，此工作过程为三个阶段(曝气、沉淀和排水)循环进行，需要处理的水连续进入预反应区，经过隔墙的底部进入主反应区，在确保氧充足的条件下，微生物将会将池中的有机物降解。CASS法的优点8： 与SBR法进行比较，CASS法对难降解有机物的去除效果要好很多，使得出水水质好； 与传统活性污泥法相比较，此法建设投资费用低，有了CASS池，可以省去初沉池，二沉池的建设，可节省20%30%的建设费用； CASS池的运转费用低，可节省10%25%，因为曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是不断变化的，沉淀阶段和排水阶段的溶解氧会降低，开始下一次的曝气时，氧浓度的梯度大，传递效率高，节能效果方面有明显的变化； CASS法不容易发生污泥膨胀现象，管理简单，运行可靠；3.5.1 设计参数 进水,出水进水，出水进水,出水混合液悬浮固体浓度：BOD污泥负荷为：；排水比：3.5.2 设计计算（1）污水在经过CASS反应池处理前，格栅、调节池、UASB反应器已对污水进行了处理，格栅、调节池对污水的去除率为,UASB反应池对污水水质的去除率为。在污水经过CASS反应池处理时，为了达到污水排放标准，本设计将污水排放标准定为：出水，出水， 那么去除率去除率（2）BOD-污泥负荷 （式3.61）式中： 有机基质降解速率常数，,取值0.0189；污水中残有的有机基质浓度，；污水中挥发性的悬浮固体与总悬浮固体浓度之比，取0.70.8。（3）时间及周期运算 曝气时间： （式3.62）式中： 的进水水质，；BOD-污泥负荷，；混合悬浮液的固体浓度。 沉淀时间：当水温为10时，MLSS3000mg/L,当水温为20时，MLSS3000mg/L, 本次设计中，,所以反应池有效水深H一般取35m,本次设计取4.5m （式3.63）式中： 活性污泥界面上的最小水深，0.5m；水流最大速率，。 周期时间： 本次设计中取排水时间 （式3.64）式中： 曝气时间，； 沉淀时间，； 排水时间，。一天中反应池所运行的周期数n：4. 反应池的尺寸计算（1）CASS反应池需要的总容积V设本次设计中CASS反应池有2座 （式3.65）式中： 设计流量，；反应池的个数，个；周期数，次；充水比。则CASS反应池的总容积为：（2）CASS反应池的实际总容积为了满足设备安装需要和运行灵活，将其反应池设计为长方形，左端为进水口，右端为出水口8，如图3.3所示：图3.3为CASS反应器的示意图根据查阅资料得知，在设计CASS反应池时，需满足此要求，即B:H=12，L:B=46所以取，,反应器的有效高度。即：CASS反应器单池的实际面积为： (式3.66)为了将主体分为预反应区和主反应区，需沿CASS池长度的方向安装一道隔墙以此来区分，预反应区大约占池体的10%，且靠近进水口，并作为生物选择区和兼氧吸附区，剩下的部分为主反应区。 则取 （式3.67）（3）连通孔的尺寸大小为了连通两区水流，需在隔墙底部设置连通孔，在满足要求的基础上，设连通孔的数量为2个连通孔的面积： （式3.68） (式3.69) 式中： 设计流量，；CASS反应器的单池面积，；反应池的个数，个；周期数，次；孔口流速，。在隔墙上均匀布置孔口，设计要求规定连通孔口宽度不宜高于1.0m,故取0.75m,则孔宽为。（4）污泥COD负荷的计算在本次设计中，COD的去除率为85.2%,则COD的总去除量为：那么，每天去除COD的量为:则 （式3.70）式中： 每天处理水量，；COD浓度的进水量与出水量之差，； 主反应区的池体体积，； 污泥浓度，。（5）污泥总产量及排泥系统 CASS池的总产泥量在CASS反应池中剩余的污泥，有进水悬浮物沉淀形成和微生物代谢的增值污泥。CASS反应池中微生物代谢的增值污泥产量为： (式3.71) 式中： 微生物代谢增系数，取0.85；微生物自身氧化率，取0.06；COD浓度的进水量与出水量之差，。悬浮物沉淀形成的污泥量为： （式3.72） 式中： 进水中可生化部分比例，取0.7；进水；出水。CASS反应池中污泥的总产量为： （式3.73）本次设计中总污泥含水率按98.5%计算， （式3.74） 排泥系统每个池底排泥坡度，池出水端池底需设的排泥坑一个，每池一个排泥坑中设排泥管DN100一根。（6）需氧量的计算及曝气系统的设计计算本次设计中总需氧量包括污泥自身所需氧量和氧化有机物时所需氧量 （式3.75） 那么一个小时的耗氧量为：（7）供气量的计算空气在扩散装置处的绝对压力： （式3.76） 当气泡离开水面时，氧的百分比率为： (式3.77)在设计水温为的条件下，曝气池内的平均溶解氧饱和度为： (式3.78) 气压修正系数： （式3.79） 在水温为，气压为的条件下，转移到曝气池混合液的总氧量： （式3.80） 空气扩散装置的供气量： （式3.81）式中： 氧在设计水温条件下清水中的饱和溶解度，；空气扩散装置转移的氧效率，本设计选用水下射流式扩散装置，氧转移效率按20%计算；空气在扩散装置处的绝对压力，；污水中的杂质影响修正系数，取0.85；污水含盐量的修正系数，取0.90；气压修正系数。（8）布气系统的计算单个CASS反应池的面积为366，本次设计有280个曝气器，那么每个曝气器的曝气量为： （式3.82）选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。其技术参数见表3.3所示：表3.3为QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数型号工作通气量服务面积氧利用率淹没深度供气量QMZM-