[硕士论文精品]50000td城市污水处理厂cass工艺设计

毕业设计说明书（论文）中文摘要本文介绍了循环式活性污泥法CASS工艺在污水处理中的应用。循环式活性污泥法是序批式活性污泥法工艺SBR的一种变型。它综合活性污泥法和SBR工艺特点，与生物选择器原理结合在一起，具有抗冲击负荷和脱氮除磷功能。本设计采用CASS工艺对污水处理厂进行设计计算，其中包括根据有机负荷、水力停留时间等参数的选取进行反应池池体设计，通过计算设计出格栅等辅助构筑物尺寸，并进行设备选型。处理后的水质达到一级B标准，污泥经脱水后最终堆肥处理以致不造成二次污染。因此，CASS工艺在城市污水处理中有着广泛的应用。关键词循环式活性污泥法，工艺设计，撇水器，生活污水处理毕业设计说明书（论文）外文摘要TITLETHE50000T/DMUNICIPALWASTERWATERTREATMENTPLANTDESIGNEDINCASSTECHNOLOGYABSTRACTTHEAPPLICATIONOFCYCLICAERATEDSLUDGESYSTEMCASSPROCESSINWASTEWATERTREATMENTHASBEENPRESENTEDINTHEPAPERCYCLICACTIVATEDSLUDGESYSTEMCASSISATYPEOFMODIFIEDSEQUENCINGBATHREACTORSBRITSYNTHESIZESTHECHARACTERISTICSOFACTIVATEDSLUDGEPROCESSINGANDSBRINCOMBINATIONWITHABIOLOGICALSELECTOR,SHOCKLOADINGANDFLUCTUATIONANDDENIFICATIONASWELLASPHOSPHORUSREMOVALWILLTAKEPLACESIMULTANEOUSLYCASSPROCESSISADOPTEDTOCALCULATEANDDESIGNAWASTEWATERTREATMENTPLANTINTHISPROJECT,WHICHINCLUDESDESIGNINGTHEVOLUMEOFTHEREACTORTANKSBYCHOOSINGTHEVALUESOFPARAMETERS,SUCHASORGANICLOADING,MEANCELLRESIDENCETIMEANDSOON,DESIGNINGTHESIZEOFSOMEAUXILIARIES,ANDTHENCHOOSINGSOMESUITABLETYPESOFFIXTURETHEQUALITYOFEFFLUENTACCORDESWITHABSTANDARD,THEWASTINGSLUDGEAFTERDYDRATINGCANBECONVERTEDTOCOMPOST,SOASNOTTOPOLLUTETHEENVIRONMENTAGAINTHEREFORE,CASKEYWORDSCYCLICACTIVATEDSLUDGESYSTEM,PROJECTDESIGN,DECANTER,WASTEWATERTREATMENT淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第页共页目录1引言111我国城市污水处理要求的提出112我国城市污水处理概况113CASS工艺214结语42城市污水处理工艺设计421气象与水文资料422厂区地形523污水处理工艺方案的确定53工艺流程设计计算731粗格栅732污水提升泵房833泵后细格栅934沉砂池1035CASS工艺1236污泥浓缩池的设计计算2137污泥脱水间2338污泥的最终处理2439构筑物和设备一览表264平面布置2741总平面布置原则2742总平面布置结果275高程布置及计算2851高程布置原则2852高程布置结果2853高程计算286经济预算3161工程造价估算3162年成本费与单位处理成本的计算31结论33致谢34参考文献35淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第1页共35页1引言11我国城市污水处理要求的提出我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化进程的加快和国民经济的高速发展，水环境污染和水资源短缺日趋严重。为了保护水体环境，国家已把城市污水处理列为基本建设领域重点支持的产业，并提出至2010年污水处理率达到40的总体，要求“七大流域”、“三大湖泊”和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建设城市污水处理厂1。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远利益来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。12我国城市污水处理概况我国污水处理始于二十世纪五六十年代。解放初期由于工农业生产刚刚起步，当时的污水污染程度很低，且提倡利用污水进行农业灌溉，全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂（还包括1921年至1926年间外国人兴建的三座污水处理厂），处理工艺有的只是一级处理。7080年代，随着工农业生产的不断发展，人民生活水平的逐步提高，城市污水污染程度由低到高逐渐演变，国家和地方都为筹建国内大型污水处理厂。纪庄子污水处理厂自投产运行后多年来达到设计出水水质标准，使黑臭的污水变为清流，得到全国人大、全国政协委员们的赞扬，并通过他们向全国各地政府呼吁，加速建设污水处理厂的步伐，发展污水处理事业，消除污水对环境的污染。在他们的决策下，北京、上海、广东、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂，使我国的污水处理厂由60年代的十几座发展到几十座，天津市纪庄子污水处理厂的设计、施工、管理的成功经验，为我国大型城市综合污水处理厂的建设起到了工程建设的示范作用，也为我国80年代污水处理事业大规模的发展起到了奠基作用。国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关课题的建立，使我国污水处理的新技术、污泥处理的新技术、再生水回用的新技术都取得了可喜的科研成果，某些项目达到国际先进水平。十一届三中全会以来在邓小平建设有中国特色社会主义理论的指引下，淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第2页共35页随着改革开放大好形势的不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥法工艺应用的同时，AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展为具有除磷脱氮多功能的工艺技术，国外一些先进的、高效的污水处理专用设备进入了我国污水处理行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。13CASS工艺131工艺发展概况近年来随着技术的发展，对SBR的生化动力学及其在工艺上的优越性有了更深的了解。美国、澳大利亚、日本、德国等许多国家和地区都展开了对SBR法的研究和应用工作，使SBR法在世界范围得到了越来越深入的研究和越来越广泛的应用。随着人们对SBR研究的深入，新型的SBR工艺不断出现，其变型工艺有ICEAS工艺（INTERMITTENTCYCLICEXTENDEDAERATIONSYSTEM）、IDAL工艺（INTERMITTENTDECANTEDAERATEDLAGOONS）、IDEA工艺（INTERMITTENTDECANTEDEXTENDEDAERATED）、循环式活性污泥法（CYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGY，简称CAST工艺）、CASS工艺（CYCLICACTIVATEDSLUDGESYSTEM）等。CASS工艺（CYCLICACTIVATEDSLUDGESYSTEM）是间歇式活性污泥法的一种变革，由GORONSZY在ICEAS2工艺的基础上开发出来的，并保留了ICEAS和CAST工艺的优点。循环式活性污泥法（CYCLICACTIVATEDSLUDGESYSTEM，简称CASS），是在SBR工艺基础上发展起来的一种新形式，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水沉淀期排水期仍即连续进水，间歇排水。设置生物选择器的目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段基质积累，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质的全过程和污泥再生。132CASS反应器的组成每个CASS反应器由3个区域组成即生物选择区、兼氧区和主反应区3。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区域，容积约为反应器总容积的10，水力停留时间为0510H，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第3页共35页污泥反应动力学原理而设置的，进入反应器的污水和从主反应器内回流的活性污泥回流量约为日平均流量的20在此混合接触，创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌，有效地抑制丝状菌的大量繁殖，改善沉降性能，防止污泥膨胀；可通过酶反应机理快速去除废水中的溶解性物质累积在微生物体内并对难降解的有机物起到较好的水解作用；同时使污泥中的磷在厌氧条件下有效地释放。由于回流污泥中存在少量硝态氮，生物选择器中还会发生反硝化作用，反硝化量可达整个系统反硝化量的204。兼氧区能辅助生物选择区实施对进水水质水量变化的缓冲作用，还能促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。主反应区则是最终去除有机底物的主场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。133CASS工艺特点与传统活性污泥处理工艺相比，CASS工艺具有以下特征不设独立的二沉池和刮泥系统，活性污泥始终保持在一个反应器中完成生物反应和泥水分离过程，为生物选择器而设置的污泥回流系统回流比仅为20；根据生物选择原理，在循环式活性污泥法工艺中，在反应池的前部设置生物选择器，使得回流污泥中絮凝性微生物在高基质浓度时，能迅速吸收吸附可溶性有机物，生长速度快。相反，当基质浓度低时，丝状菌生长速度及繁殖能力超过非丝状菌。因此，在选择器中能迅速去除进水中可溶性有机物，有效地抑制丝状菌生长和繁殖，消除污泥膨胀的根源；循环式活性污泥系统中通过曝气和非曝气阶段使活性污泥不断经过好氧和厌氧的循环，这些反应将有利于聚磷菌在反应池中的生长和积累，具有生物除磷功能；对水量、水质的适应性较强，反应器可变容积运行而且还可通过调节曝气循环过程、调整曝气时间和强度来适应进水负荷的变化；根据生物反应动力学原理5，使废水在反应器各区间呈现整体推流而在各区内为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率；通过对溶解氧生物反应速率的控制，使反应器以厌氧缺氧好氧缺氧淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第4页共35页厌氧的序批方式运行，使之具有良好的脱氮除磷效果；工艺控制灵活，在一个运行周期中，各阶段的运行时间、反应池中混合液浓度的变化都可以根据污水进水水量、进水水质、出水水质等要求灵活掌握。如果进水中出现短时间有机负荷和水力负荷冲击时，池中的水位由最低水位一直升高至最高水位，系统以正常循环转换至高峰流量循环，以适应来水情况，具有抗冲击负荷能力；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20306。14结语循环式活性污泥法处理城市污水，不仅处理水质BOD、COD达标，随着对废水处理出水水质，尤其是对氮、磷等物质排放要求的日益提高，开发和应用经济合理、多功能、操作灵活且运行稳定的废水处理工艺已日益受到研究者和用户的重视。CASS具有占地面积小、工艺流程简单、对水量水质变化适应性强、能同时脱氮除磷等优点，对于废水水质日益复杂的当今社会，CASS是一种很有发展前途的处理工艺。CASS作为一种具有竞争力的工艺，无论在城市污水还是在工业废水的处理中都具有良好的应用前景。2城市污水处理工艺设计21气象与水文资料淮安市地理坐标为东经11812至11936，北纬3243至3406。淮安市地处黄淮平原与江淮平原的结合部，西南部属皖东丘陵的余脉。全市地势平坦，平原辽阔，地形西高东低，北高南低，地面标高一般为325米，地面坡降为1/10000。市区位于苏北灌溉总渠以上，废黄河以南。地势西北高、东南低，健康路以北属废黄河漫滩，地面标高1318米，健康路以南属废黄河泛滥平原，地面标高913米。淮安市低处中纬度地带，北亚热带湿润、半湿润季风气候，历年平均降雨天数1025天，年平均气温143，常年主导风向为偏东风，夏季以东南风为主，冬季则以偏北风为主导风向，年平均降水量为9588MM。淮安市河流属淮河下游水系，仅靠我国四大淡水湖之一的洪泽湖，具有得天独厚的水资源条件。境内地势低平，河网密布，自南向北有苏北灌溉总渠、淮河入海水道、大运河、里运河、废黄河、盐河等六条流域性河流东西向贯穿规划区。水资源规划区淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第5页共35页内尚有古盐河、团结河、清安河等排水河道，雨涝水和处理过后的污废水均排入淮河入海水道南、北泓动流入海。汛期暴雨期间，部分涝水经排水泵占筹拍如大运河和里运河，经苏北灌溉总渠运东闸下泄入海。22厂区地形污水厂选址区域海拔标高在1921M左右，平均地面标高为10M。平均地面坡为0305，地势为西北高，东南低。23污水处理工艺方案的确定231工艺方案比较方案1污水粗格栅提升泵细格栅平流式沉砂池氧化沟加氯消毒池排放方案2污水粗格栅提升泵细格栅钟式沉砂池初沉池传统活性污泥法二沉池排放方案3污水粗格栅提升泵细格栅钟式沉砂池CASS生化池排放方案1选用平流式沉砂池的结构简单，动力消耗小，沉砂效果好，但沉砂后处理难度大，重力排砂时施工困难，沉砂含有机物多，不易脱水。经加氯消毒池消毒产生含氯化合物造成二次污染。生化池有氧化沟法、普通曝气池、AB法、AAO法、SBR（CASS）等。由于氧化沟法占地面积大，电耗高，污水处理费用高等缺点，考虑其合理性不亦采用该方案。方案2采用钟式沉砂池，其除砂效果好，动力消耗低等优点，设备选型简便。生化处理采用传统活性污泥法其设计烦琐，容易发生污泥膨胀，处理效果不佳，考虑运行安全本设计不宜选用此方案。方案3选用CASS工艺，前面无需初沉池，其抗冲击负荷能力强。CASS池中设有生物选择器有利于聚磷菌的选择而使丝状菌没有适宜的生存环境有效地防止活性污泥膨胀，能同步硝化和反硝化。此方案不需设置二沉池及污泥回流设备，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。故本设计采用方案3。232工艺流程说明淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第6页共35页图1CASS工艺流程图流程简介原污水进入粗格栅，在此拦截污水中漂浮物，由污水泵提升经细格栅进一步去除颗粒，经钟式沉砂池进行除砂，然后进入CASS池，经曝气、沉淀分离，澄清液排入水体。剩余污泥经浓缩池后由污泥泵送至浓缩脱水间，经机械浓缩脱水处理后泥饼外运，污泥最终堆肥化处理。233工艺方案分析城市污水处理的特点为污水的可生化性好，BOD/COD075，但N、P含量较高；污水中主要污染物指标BOD、COD、SS、NH3N、TP值为典型城市污水值。针对以上特点，以及出水要求，结合现有城市污水处理技术的发展，应以生化处理最为经济。周期循环延时曝气法（CASS）是在间歇式活性污泥法（SBR）的进化，该工艺起到脱氮除磷的效果，根据所查文献可知能达到出水水质要求。234具体运行过程充水曝气阶段。边进水边曝气，同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器，污泥回流比约为20。沉淀阶段。停止曝气，静置沉淀使泥水分离。当混合液的污泥浓度为35005000，沉淀后污泥可达15000MG/L左右7。表面滗水。此阶段反应器停止进水。滗水时由浮球式水位监测仪自动控制滗水器的升降，排水结束后滗水器自动复位。闲置阶段。实际滗水时间往往比设计时间短，其剩余时间用于反应器内污泥的闲置以恢复污泥的吸附能力。滗水和闲置期间，污泥回流正常进行。CASS工艺的淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第7页共35页运行就是上述4个阶段依次进行并不断循环重复的过程。典型运行周期为4H，其中曝气2H、沉淀和滗水各1H8。3工艺流程设计计算设计流量的确定平均流量3350000/20833/0579/QTDMHMAS总变化系数2727134011011579KZQA（QA平均流量，L/S）31日变化系数宜采用1115，时变化系数宜采用13169。特大城市宜取上限，个别小城镇还可适当加大。所以总变化系数取134，符合设计规范。所以，设计流量331345000067000/27917/0775/MAXQKQMDMHMZA3S32设备设计说明与计算31粗格栅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。一般情况下，分粗细两道格栅。格栅型号链条式机械格栅设计参数设计流量为QMAX0775M3/S；栅前流速；过栅流速；栅条宽度S001M；格栅间距B0025M；格栅倾角1V07M/S2V08M/S70；渐宽部分展开角120；单位栅渣量W1005M3栅渣/103污水；栅条断面为锐边矩形断面42210；考虑格栅被堵塞时水头损失增大倍数K3，栅前渠道超高为03M。确定格栅前水深H根据最优水力断面公式22BVQ33计算得1149BM，/2075HBM所以栅前槽宽149，栅前水深M075M格栅的间隙数N淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第8页共35页MAXSIN0775SIN7051002507508QNDHV个34栅槽宽度BBS（N1DN001511002551178M35进水渠道渐宽部分的长度L1111781490402TAN2TAN20BBL1MM36栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度L22105051040020LL37过栅水头损失H2244220010833SIN242SIN7020025298SVHKMDG300738栅后槽总高度H391207503007112HHHHM格栅总长度L栅前渠道深度107503105HM1211005/TAN248TAN70LLLHM1050400201005310每日栅渣量（W）3MAX18640086400077500525/10001000134ZQWWMKD311302/MD采用机械清渣。32污水提升泵房采用CASS工艺处理城市生活污水，其污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水提升后入细格栅及沉砂池。然后自流通过CASS反应池。321水泵选型设计水量67000M3/D，选择用4台潜污泵3用1备淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第9页共35页3MAX2791793056/33Q单MH312所需扬程为1504M选择WQ10001675型潜水式污水泵11表1WQ10001675型潜水污水泵的性能参数扬程/M流量/M3/H转速/R/MIN轴功率/KW出水口径/MM效率/16100014707530076322集水池容积按一台泵最大流量时9MIN的出流量设计，则集水池的有效容积31829601210MV313面积取有效水深，则面积MH3217603182MHQF314集水池长度取10M，则宽度B60760710FBML315取65M集水池平面尺寸1065LBMM保护水深为12M，实际水深为42M323泵位及安装潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。33泵后细格栅格栅型号链条式机械格栅设计参数设计流量为QMAX0775M3/S；栅前流速；过栅流速；栅条宽度S001M；格栅间距B001M；格栅倾角1V07M/S2V09M/S70；渐宽部分展开角120；单位栅渣量W1010M3栅渣/103污水；栅条断面为锐边矩形断面42210；考虑格栅被堵塞时水头损失增大倍数K3，栅前渠道超高为03M。确定格栅前水深H淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第10页共35页根据最优水力断面公式22BVQ316计算得，1149BM/2075HBM所以栅前槽宽149，栅前水深M075M格栅的间隙数NMAXSIN0775SIN70111300107509QNDHV取114N317设计三组格栅，每组格栅间隙数为38个栅槽宽度BBS（N1DN001381001075M38318所以总槽宽为（考虑中间隔墙厚02M）0753022265M进水渠道渐宽部分的长度L11112651491592TAN2TAN20BBLM319栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度L2210505080LL159M320过栅水头损失H2442233200109SIN242SIN70200298SVHKMDG3028321栅后槽总高度H3221207503028133HHHHM格栅总长度L栅前渠道深度107503105HM1211005/TAN427TAN70LLLHM1051590801005323每日栅渣量W3MAX18640086400077501050/10001000134ZQWWKMD324302/MD采用机械清渣。34沉砂池淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第11页共35页341沉砂池的选型沉砂池主要是为去除粒径为02MM以上的砂粒，去除效果要求达到80。城市污水处理厂的预处理设备中包括沉砂池。沉砂池可分为平流式、竖流式和曝气沉砂池等三种基本型式。目前钟式沉砂池由于其自身优点，被多数污水处理厂所选用。表2几种沉砂池的比较名称工艺优点工艺缺点平流沉砂池结构简单/动力消耗小/沉砂效果好沉砂有机物含量大（约15），沉砂后继处理难度大曝气沉砂池结构简单/沉砂效果好沉砂有机物含量较少（约10），动力消耗大多尔沉砂池沉砂效果好沉砂有机物含量较少（约10），动力消耗大钟式沉砂池结构简单/动力消耗小/沉砂效果好沉砂有机物含量较少（约10）由以上比较可知，本设计宜采用钟式沉砂池。沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。而钟氏沉砂池具有结构简单，动力消耗小，沉砂效果好等优点。钟式沉砂池的进水部分是被分开为两部分，进水口前部提供了一个静止的环境并使砂及较轻的物体通过上斜的入口通道进入池中。叶片的适当转速产生外向力使较重的砂掉进底部，较轻的物体则被送回污水中，沉砂池的沉砂效果能通过改变叶片的转速而改变。本设计选择国外钟氏沉砂池型号550两台，其主要性能参数流量1908M3/H，直径365M，电机功率075KW。淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第12页共35页图2国外钟氏沉砂池外形和安装尺寸550钟氏沉砂池的安装尺寸为表3国外钟氏沉砂池的安装尺寸流量安装尺寸/M型号/M3H1ABCDEFGHJKL55019083651507515004017006005105808014535CASS工艺351设计参数设计最大流量3MAX67000/QMDL设计进水水质COD200MG/L；BOD150MG/L；SS200MG/L；NH3N30MG/L；TP4MG/L设计出水水质COD60MG/L；BOD5SE20MG/L；SS20MG/L；NH3N8MG/L；TP15MG/L设计计算，采用循环式活性污泥法，CASS工艺回流污泥浓度XR12000MG/L污泥回流比R20352设计计算污水处理程度的计算进入CASS池水浓度BOD0150/SMG淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第13页共35页出水中非溶解性值为BOD20/ESMGL则去除率BOD0015020100100867150ESSS325BOD污泥负荷NS25002520075043/0867ESKSFNKGBODKGMLSSD326式中NSBOD5污泥负荷，KGBOD5/KGMLSSD；K2有机基质降解速率常数，L/MGD；SE混合液中残存的有机基质浓度，MG/L；为有机基质降解率，；F混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，070812。一般来讲生活污水NS005KGBOD5/KGMLSSD10KGBOD5/KGMLSSD反应池容积V36700015020108040432500075AEQSSVNEXFM327式中Q污水日流量，M3/D；X混合液污泥浓度，KG/M3；NEBOD污泥负荷率，KGBOD5/KGMLSSD；F混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，070812。反应池总水力停留时间10804017467000VTQDH328CASS池外形尺寸反应池总容积310804VM设反应池四组，单组池容3293/410804/42701VVM单1VLBHN5LB46LB2BH12BH淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第14页共35页代入可得51HM102BM51LM有效水深51HM单组有效面积22701529651VSH单单ML330123VVV153031751VM322755VM3322504VM预反应区长度1016025L331取10160165182LLM主反应区长度215182428LLLMCASS池各部分容积组成及最高水位（H）1123123VNVVVHHHH3321NCASS池个数1V，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；1H2V，滗水水位和泥面之间的容积和水深；2H3V，活性污泥最高泥面至池底的容积和水深；3H水深H111267000134621185QNNAM333式中1D内循环周期数；2N224N64ACASS池平面面积，；2M108042118551VAMH334水深3H333H1051251401018HXSVIMSVI污泥体积指数；取SVI140MG/L水深2H213H513182HHHM淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第15页共35页CASS池总高00556HHM05M为超高隔墙底部连通孔口尺寸211122126700010282133153624244436BLHQAMUNNU335N3连通孔个数，个；取4个U孔口流速，一般为2050；取36HM/HM/HM/反应池进水系统计算进水管单组反应池进水管设计流量31/467000/4864000194/QQMS管道流速09/VMS管道过水断面面积21/0194/092021AQVM336管径44021052ADM337取进水管管径DN520MM校核管道流速20194091/0522QVAMS338回流污泥渠道单组单组反应池回流污泥渠道设计流量QR367000200039/486400RQRQMS339渠道流速SMV/70取回流污泥管管径DN100MM进水井反应池进水孔尺寸进水孔过流量26700011200486400QRQ23MS340孔口流速06/VM孔口过水断面面积202303806QAMV341淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第16页共35页孔口尺寸取MM9021进水竖井平面尺寸MM5252353曝气系统设计计算设计需氧量O2200436700001500201501080425EOQSSBVX342277968/KGOD为活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1KGBOD所需要的氧量，KG042053B活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即1KG活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，KG；B01101882O混合液需氧量，KG/D；混合液污泥浓度X反应池内混合液污泥浓度的控制应从供氧的经济性与可能性，活性污泥的絮凝沉淀性能以及剩余污泥处理造价等方面综合考虑。一般，CASS池的活性污泥浓度X控制在2540范围内；污泥指数SVI值大时，X值取下限，反之取上限。本设计中取3KG/M3KG/M140SVI，则325/XKGM曝气时间02424150204332500ASSTNMXH343沉淀时间1STH典型的运行周期为4H，其中曝气2H，沉淀1H，滗水1H。BOD污泥负荷率与污泥增长率的关系3VVX075X150MG/L015KG/M200F解之344F为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，075。0EDVXYSSQKVX345淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第17页共35页05601500267000008108040154748/KGD式中每日增长的挥发性污泥量VSS，KG/D；XY产率系数即微生物每代谢1KGBOD所合成的MLVSS数KG；DK活性污泥微生物的自身氧化率亦称为衰减系数D1Q为每日处理污水量，；3M/D0S经预处理后进入曝气池污水含有的有机污染物的浓度，；3KG/MSE经生化处理后4处理水中残留的有机污染物的浓度，；3KG/MVCASS池的有效容积，；3MVX混合液中挥发性悬浮固体量MLVSS，。3KG/M供氧量取一定的安全系数，得实际需氧量（R），取安全系数为1113曝气所需氧量222779686497/2612OOKGOH2111164977147/ROKGOD346查化工原理，水中溶解氧饱和度为917MG/LT2020020202071479170820951199172010241024STLSTRCRCC347在标准状况下氧气的密度为1429KG/M329953/6965/KGOHMH3式中标准条件下，转移到曝气池混合液的总氧量，；0R2KGO/HS20C20水的饱和溶解氧，；MG/L污水中杂质影响修正系数，一般为078099，取082；污水中含盐量影响修正系数，取095；LC混合液DO浓度，MG，为20MG；T为水温，；/L/LR实际条件下转移到曝气池混合液的总氧量，；2KGO/H淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第18页共35页气压修正系数，取119；STCT时曝气池内DO饱和度的平均值，。MG/L供气量33069659943/1657/MIN028028025ARGMHE348式中G为供气量，；3M/HAE为曝气头转移效率，。（微孔曝气取25）曝气方式有两种鼓风曝气及机械曝气两大类。鼓风曝气系统的主要设备是鼓风机及扩散系统。污水厂的鼓风机一般采用罗茨风机及小型离心风机。分散系统一般采用微孔曝气器。但必须是适应于间歇曝气的运行方式。鼓风机往往安装在SBR池旁边，以减少管路系统的造价。本设计拟采用BZQW型球冠形橡胶膜微孔曝气器11，规格215220，水深，供气量，服务面积，充氧能力，利用率，理论动力效率4M30810/MH个2035060/M个0169/KGH0244243165/KGKWH，阻力损失3200PA。按供气量计算，每格CASS池需要安装的曝气头数量N309/MH个1GNN每只曝气头供气量34999434092762个取N2800个式中N1CASS池个数CASS池系统需安装曝气头总数量N（个）每座CASS池的曝气头布置应为预反应区每排16个，共28排，主反应区分四区每区每排21个曝气头，共设28排，具体见CASS反应池AA剖面图。鼓风机的选取RF290型的罗茨风机三台，2用1备。其理论流量为1153M3/MIN，转速730R/MIN，排气压力588KPA，进口流量916M3/MIN，轴功率122KW，配电机功淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第19页共35页率132KW。鼓风机房的平面尺寸（10854），鼓风机房净高48M。鼓风机房含机房两间78M2，值班（控制）室一间30M2。鼓风机机组组间不小于15M。鼓风机不专设风道，新鲜空气直接从建筑窗上部的进风百叶窗中进入，由鼓风机进风过滤器除尘。鼓风机在出风支管上专设压力表及安全阀，鼓风机由值班室和中控室均可控制。354滗水器的设计计算CASS工艺的特点是程序工作制，它可以依据进水及出水水质变化来调整工作程序，保证出水效果。滗水器是CASS工艺中的关键设备，本设计采用国内最新研制的旋转滗水器，克服了过去此设备依靠进口的困难，降低了成本。每次滗水阶段开始时，滗水器以先设定的速度由原始位置降到水面，然后随水面缓慢下降，下降过程为下降10S，静止滗水30S，在下降10S，静止滗水30S，如此循环运行，直至到达设计最低排水位，上清液通过滗水器排出。滗水器排水均匀，不会扰动以沉淀的污泥层。滗水器在运行过程中设有线位开关，保证滗水器在安全行程内工作14。滗水通过长100M的管道送到排水口。参数选择本设计中排水时间为1H每池滗水器排水能力3121279167/PQQTMNN排6700046H350式中通过堰口的水流流量，M3/H；PQQ设计流量，M/D；3CASS池子个数；1N一天内CASS池循环周期数；2NTCASS池设计排水时间；排每池选用两台滗水器，单台滗水器的排水能力为32791671396/2QQM单2H淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第20页共35页每池选用2台压筒旋转式滗水器，滗水量，滗水深度31500/MH13HM11355压筒旋转式滗水器的工作原理旋转式滗水器追随水位变化的种类比较多，可以是机械力亦可以是浮力，机械力以螺杆传动居多，浮力以压筒式居多。其优点是滗水量和滗水范围大，便于控制。其总体构成主要由集水、支管、主管、旋转接头、动力装置、控制系统等组成。旋转式滗水器一般采用重力自流，当滗水器降至最低位置时，堰槽内最低水位与池外水位（或出水口中心）差通常为500MM左右。其集水堰长度一般不宜超过20M。滗水深度不宜小于1M。压筒旋转式滗水器追随水位的变化靠浮筒和旋转接头，当需要停止滗水时，由气源供气，气缸动作，将浮筒下压，使集水管口抬高，从而滗水器处于闲置状态。当需要滗水时，气源向气缸另一端供气，气缸内的推杆后缩，使浮筒处于上浮状态，集水管排气，使池内的上清夜源源流入集水管，从而完成滗水动作。356反应池中污泥量的计算污泥龄硝化所需好氧污泥龄15T1520SNS1/11031/047110328559D6DF351式中SN硝化所需最低好氧污泥龄，；当T13时DSN8D；硝化菌比增长速率，；当T15时，1D047；1DSF安全系数，一般取2530；T为污水温度。剩余污泥量系统的剩余污泥量09/1/PQQHHHTHSHHTHSSIESQBODYBYFBFYQSS3523670000020560900805628/1/1600828056670002002010E6855/KGD6855/TD式中分别为反应池进、出水的悬浮固体浓度，；ISS,SSMG/LHY为异养微生物的增殖率，取0506，式中取056；SSY为不能水解的悬浮固体率，0506；SSY淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第21页共35页THF为温度修正系数；HB为异养微生物的内源呼吸速率（自身氧化率），HB008。1D系统中每天产生剩余污泥总量6855T干固体（含水率99）剩余污泥浓度按8G/L计，每日污泥产量总体积为36855857/8SVMD每池每日排泥量38572143/4SAVMD3每池每周期排剩余污泥一次，拟用潜水式排污泵置于池的后部将剩余污泥从系统中排出到污泥浓缩系统，每池采用一台WQ30011185型潜水式排污泵，共4台。污泥回流设备污泥回流比R20污泥回流量353320670000/43350/1396/RQRQMDMH单每座反应池拟采用1台WQ15018185潜水式回流污泥泵11，共选用同种型号的潜水式回流污泥泵4台。36污泥浓缩池的设计计算为使来自CASS池的剩余污泥进一步浓缩减容，减小后续脱水处理量，应设置污泥缩池一座。设计参数设计流量36855/857/WQKGDMD浓缩后含水率99浓缩时间1218HTHT浓缩池固体通量245/MKGMD浓缩池数量1座浓缩池池型圆形辐流式361浓缩池池体尺寸面积2/6855/451523WAQMM354淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第22页共35页式中A浓缩池总面积，；2M污泥量，KG/D；WQM浓缩池固体通量，2/KGMD直径414ADM355式中浓缩池直径D缩池部分工作高度1H水力负荷32322857557/023/142WQUMMDAMHM356则有效水深取102318414HUTM142H357式中T污泥浓缩时间，H浓缩池有效容积3583111523426397VAHM362排泥量与存泥容积浓缩后排出含水率P2960的污泥，则QW312100P1009985721425/89/100P10096WQM3DMH3359按4H贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积24489356WVQM360泥斗容积322212143RRRRHV361223141211110606283M3式中泥斗的垂直高度，取12M4H泥斗的上口半径，取11M1R淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第23页共35页泥斗的下口半径，取06M2R设池底坡度为008，池底坡降为5008142204722HM362故池底可贮泥容积为321112154RRRRHV363223140472771111293M33因此，总贮泥容积为36433422829318356WVVVMVM363浓缩池总高度浓缩池的超高H2取030M，缓冲层高度H3取030M，则浓缩池的总高度H为54321HHHHHH36542030312047647M浓缩池排水量335789268/WWQQQMH36637污泥脱水间371脱水机的选取带式压滤机是连续运转的污泥脱水设备，污泥的含水率一般为，污泥经絮凝，重力压滤脱水之后，滤饼的含水率可达98967080。该设备适用于城市给排水及化工、造纸、冶金、矿工加工、食品等行业的各类污泥的脱水处理，带式压滤机近几年发展很快，由于其结构简单，出泥含水率低，且稳定，能耗少、管理简单，所以被广泛地采用。脱水间过滤量浓缩后为含水的污泥96P3857/MD设置两台压滤机，每台每天工作18H，则每天压滤机处理量3857238/218QMH选择DYL2000型带式压滤机2台，处理量为90300/KGMH干）。淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第24页共35页该脱水机的主要性能参数滤带宽度2000MM，滤带速度，进机污泥含水率，出机污泥含水率054/MINM95987080，泥饼厚度57MM，产量（干泥）90300/KGMH干），质量55T，外形尺寸52025802100MMMMMM。372投药量根据对城市污水污泥处理的实验，本设计拟采用PAM絮凝剂。投药量为20，则每日需药剂为026855405484/WKGD373投药系统投药有干投和湿投两种方法，污泥调质投药常采用湿投法。投加系统一般包括干粉投加及破碎装置、溶药混合装置、贮药池、计量泵和混合器等部分。图3投药系统38污泥的最终处理污泥经脱水处理后形成含水70的泥饼，污水处理厂可租用一定数量的垃圾处理输送车将泥饼运出厂外进行污泥的最终处理。污泥的最终处置，基本上有弃置法和回收利用法。弃置法包括卫生填埋法和焚烧法。填埋场地四周易产生恶臭，污泥受雨水冲刷，渗滤液又会引起地下水源的污染。而采用人工防渗措施的填埋虽可避免对地下水源的污染，但随着时间的推移，适宜污泥填埋的场所因城市污水处理厂的增加产生大量的污泥，其填埋场所越来越有限。所以不可采取此方法处理污泥。污泥焚烧处理可以迅速和较大程度地使污泥达到减量化，在所有的污泥处置中，淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第25页共35页焚烧方法产生的剩余污泥最少，而且无异味。但其缺点在于成本高，是其他工艺的24倍。而且可能产生废气、噪声、震动、热和辐射。因此焚烧主要在两种情况下应用由于污泥的性质或量大不能农用时。现有的填埋场地不足时。本设计中的污泥性质尚可，考虑其成本高又可能引起二次污染，故不宜用此方法处理污泥。回收利用中包括污泥的土地利用和污泥堆肥。土地利用主要包括污泥用作农肥，污泥用于森林与园艺绿化，土壤改良等。污泥中含有大量的腐殖质和丰富的有机营养元素N、P、K以及植物生长的微量元素CA、MG、ZN、CU、FE等，施用于农田能够改良土壤结构，增加土壤肥力，促进作物生长。但是，污泥中也含有大量病原菌、寄生虫，以及铜、铅、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二噁英、放射性元素等难降解的有毒有害物。一般来说，污泥要作土地处置必须经无毒化处理后（污泥高温堆肥），才能土地利用；否则，污泥的有毒有害物会导致土壤或水体污染。而对污泥的无害化处理成本较高，所以不宜采用此方法。污泥堆肥是指城市污水处理厂脱水后的污泥，与城市生活垃圾、稻草、锯末等混合堆肥，即通过好氧菌进行好氧发酵。堆肥的环境条件，是适当的含水率、氧气、温度和碳氮比。用污泥与垃圾进行堆肥时，在堆肥前先去除垃圾中的金属物、玻璃、睢市、碎石、塑料等杂物。污泥与垃圾应分层堆放。污泥堆肥再低价或无偿给农民，可用于土壤施肥，改善土壤，有利于该地区的生态维护。所以，采用堆肥法进行污泥的最终处置。39构筑物和设备一览表淮阴工学院毕业设计说明书（论文）第26页共35页表4构筑物和设备选型序号名称规格数量设计参数主要设备粗格栅LB248M178M1座设计流量QD50000M3/D栅条间隙250DMM栅前流速107/VMS过栅流速208/VM1S格栅倾角70HG1200回旋式机械格栅1套超声波水位计2套螺旋压榨机（300）1台螺纹输送机（300）1台钢闸门（20X17M）4扇手动启闭机（5T）4台2提升泵房LB8M4M1座设计流量Q27913M3/H单泵流量Q1100M3/H设计扬程H6MH2O选泵扬程H722MH2O1MH2O9800PA螺旋泵（1500MM，N60KW）5台，4用1备钢闸门（20MX20M）5扇手动启闭机（5T）5台手动单梁悬挂式起重机（2T，LK4M）1台3细格栅LB427M265M1座设计流量QD50000M3/D栅条间隙100DMM栅前流速107/VMS过栅流速209/VMS格栅倾角70GH800链条回转式格栅3套超声波水位计2套螺旋压榨机（300）1台螺纹输送机（300）1台钢闸门（20X17M）4扇手动启闭机（5T）4台4钟式沉砂池365M2座设计流量Q27913M3/H型号为550的国外钟式沉砂池2套砂水分离器（05M）2台5CASS池LBH51M102M51M4座设计流量Q27917M3/H污泥负荷NS043KGBOD/KGMLSSD停留时间T4H每池均设1台WQ30011185型潜水式排污泵，共计4台每池均设1台WQ15018185型潜水式回流污泥泵，共计4台压筒旋转式滗水器8台，BZQW型球冠形橡胶膜微孔曝气头11200个6鼓风机房LBH25M9M25M1座设计流量Q1657M3/MINRF290型的罗茨风机3台污泥脱水间LBH30M20M10M1座污泥量3857/QM7D含水率96P工作时间18THDYL2000型带式压滤机