污水厂设计CASS池设计计算

1、.2.5 生物反响池 cass 反响池2.5.1 cass 反响池的介绍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，并保存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，其根本结构是：在sbr 的根底上，反响池沿池长方向设计为两局部，前部为生物选择区也称预反响区，后部为主反响区，其主反响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

2、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，运行平安可靠；污泥产量低，性质稳定。.2.5.2

3、 cass 反响池的设计计算图 2-4 cass工艺原理图1根本设计参数考虑格栅和沉砂池可去除局部有机物及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/l1-20% =304mg/l bod5=150mg/l1-20%=120mg/l nh3-n=45mg/l1-20%=36mg/l tp=8mg/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 排水比： =m1 =5.21(2)bod-污泥负荷或称 bod-ss 负荷率 n

4、sns=fske2nsbod- 污泥负荷或称 bod-ss 负荷率 ,kgbod5/(kgmlssd)；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；有机基质降解率，% ；=sasesaf 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 =1201012091.7% ， 之 后 把 本 数 值 代 入 得ns=fske2kgbod5/(kgmlssd)3曝气时间 tah8.132005 .22.

5、012024240mnwnstsa式中ta曝气时间， h s0进水平均 bod5，/l m排水比nw混合液悬浮固体浓度 mlss ：x3200mg/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 (mlss3000) vmax = 4.6 104 xo(mlss3000) 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， x0nw=3200mg/l，那么vmax = 104 3200-1.26 =m/s沉淀时间 ts用下式计算h58.176. 12.15.214

6、1maxvmhts取 ts.式中ts沉淀时间， h h反响池内水深， m 平安高度，取 m 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=424=6 (6) cass 池容积vcass池 容 积 采 用 容积 负 荷 计 算 法 确定 ， 并 用 排 水体 积 进 行 复 核。采用容积负荷法计算：fnwnesesaqv)(式中：q 城市污水设计水量， m3/d ；q=14400m3/d ； nw混合液 mlss 污泥浓度 kg/m3 ，本设计取 3.2

7、kg/m3； nebod5污泥负荷 (kg bod5/kg mlss5/kgmlss d； sa进水 bod5浓度 kg/ l ，本设计 sa = 120 mg/l ； se出水 bod5浓度 kg/ l ，本设计 se = 10 mg/l ； 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，本设计取 0.75 ；那么：33330075.02.32.010)10120(14400mv本水厂设计 cass 池四座，每座容积vi=43300=825 m3排水体积法进行复核单池容积为150014400465.2qnnmvim3反响池总容积6000150044ivvm3式中iv 单池容积， m3.

8、n周期数；m排水比 1/m = 1/2.5 n池数；q平均日流量， m3/d 由于排水体积法计算所得单池容积大于容积负荷法计算所得，因此单池容积应按最大容积值计，否那么将不满足水量运行要求，那么单池容积vi=1500 m3，反响池总容积 v=6000 m3。7cass 池的容积负荷cass 池工艺是连续进水，间断排水，池内有效容积由变动容积v1和固定容积组成，变动容积是指池内设计最高水位至滗水器最低水位之间高度h1决定的容积，固定容积由两局部组成，一是活性污泥最高泥面至池底之间高度h3决定的容积 v3 ，另一局部是撇水水位和泥面之间的容积，它是防止撇水时污泥流失的最小平安距离 h2 决定的容积

9、v2 。 cass 池总有效容积 v m3 ：vn1 v1v2v3池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，h1m ；vnhqh1式中： n一日内循环周期数， n=6；h池内最高液位hm, 本设计。那么mh6.1600064144001滗水结束时泥面高度，h3m 撇水水位和泥面之间的平安距离，h2=1.2m；h3=h-(hl+h2( ) svi污泥体积指数 , (ml/g)svi=wnhh3代入数值，那么svi=932 .34102.13( ml/g) ，此数值反映出活性污泥的凝.聚、沉降性能良好。8cass 池外形尺寸nvhbl式中： b池宽， m ，b:h=12，取 b=8m ，8/

10、4=2，满足要求；l=mhbnv8.464846000，取 l=47m.l/b=47/8=5.8, l:b=4 6,满足要求。 cass 池总高， h0m 取池体超高 0.5m，那么h0=h微生物选择区l1， m cass 池中间设 1 道隔墙，将池体分隔成微生物选择区预反响区和主反响区两局部。靠进水端为生物选择区，其容积为cass池总容积的 10% 左右，另一局部为主反响区。选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。l110l=10%47=4.7m 反响池液位控制排水结束时最低水位4.25.215.24141mmhm基准水位 h2为 4.0m；超高 m；保护水深= m。污泥层高度2.12

11、.14.21hhsm那么：撇水水位和泥面之间的平安距离，h2=hs.图 2-5 cass外形尺寸图(9) 连通孔口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两区水流，因单格宽8m，根据设计标准要求，此时连通孔的数量取为3。连通孔面积a1a1按下式进行计算：uhlbunnqa124111式中： u孔口流速，取 u=70m/h 将各数值代入，计算得：2186.0701)6.17.4870462414400(ma孔口尺寸设计孔口沿墙均布，孔口宽度取0.7m，孔高为 0.86/0.7。为：(10) 复核出水溶解性bod5处理水中非溶解性bod5的值：bod5ace ce处理水中悬浮固体浓度10mg/l .xab微生物

12、自身氧化速率普通负荷： 0.4 延时曝气系统： 0.1 本设计取 0.4 bod5故水中溶解性 bod5要求小于 102.13=7.87 mg/l 而该设计出水溶解性bod5：se=nftnksaw202424=68.175.032000244.02412024=4.38 mg/l 设计结果满足设计要求。(11)计算剩余污泥量。时活性污泥自身氧化系数：kd0.2=kd2020tt0.220剩余生物污泥量： xv=yq10000esskd0.2vi1000wnf24atn4120150010003200248.164 剩余非生物污泥量：xs =q1-fbf10000ec

13、c=144000.75100010286.公式中， fb进水 vss 中可生化局部比例，取fb =0.7；c0设计进水 ss，m3/d；ce设计出水 ss，m3/d；剩余污泥总量：x=xv+xs=817.52+1887.84=2705kg/d 剩余污泥浓度 nr：nr=3/333.5/g53334.0132001mkglmnw剩余污泥含水率按 99.3%计算，湿污泥量为d/m4.5103.52705312复核污泥龄c=dskyn1式中：c污泥龄y污泥产率系数，一般为 0.4 0.8 取 0.5 kd40.075 取 0.07 代入数值，c=dskyn1=07.02.05 .01=33d 硝化所

14、需最小污泥龄：nc?=1/)15-tfsnc?硝化所需最小污泥龄d-1；硝化细菌的增长速率d-1：t=0.2 摄氏度时，取为 0.35；fs平安系数：为保证出水氨氮小与5mg/l 取 2.33.0；取 2.3；t污水温度：取冬季最不利温度0.2 摄氏度。nc?=1/)15-tfs =(1/0.35)15-0.2.=28d 经校核，污泥龄满足硝化要求。13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。 氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量o1以每去除 1 bod 需要oa的经验法计算。wavnbssqa

15、oeo33103200600014.010101201440048.0= 3448( o2/d) 式中oa 需氧量， o2/d； a活性污泥微生物每代谢1 bod 需氧量，一般生活污水取为，本设计取；b1 活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，一般生活污水取为，本设计取。氨氮硝化需氧量ob按下式计算；cwkekbvnnnqof12.057. 4=4.57 14400 36-5 10-3-0.12 3375.02.36000 = 1801( o2/d) 式中氨氮的氧当量系数；nk进水总凯氏氮浓度， g/l ；nke出水总凯氏氮浓度， g/l ；vx 系统每天排出的剩余污泥量，/d；总需氧量52491

16、8013448baooo总/d /h 14标准需氧量.标准需氧量计算公式：sor=)20()()20(024.1ttsbscccaor）（csbt=cst510026.2bp+42toot=)1 (2179)1 (21aaee=510013.1pa式中 sor水温 203105pa 时，转移到曝气池混合液的总氧量，/h；aor在实际条件下，转移到曝气池混合液的总氧量，/h；cs2020时氧在清水中饱和溶解度，取ca20=9.17mg/l；杂质影响修正系数，取值范围80.99，本例选用=；含盐量修正系数，本例取=0.95；气压修正系数；pa所在地区大气压力，pa；t；csbt设计水温条件下曝气池

17、内平均溶解氧饱和度mg/l；cst时， cs27.3=8.02；pb空气扩散装置处的绝对压力，pa，pb =p+9.8103h；p 105；h 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 3.5m；ot气泡离开水面时，氧的百分比，%；ea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；c曝气池内平均溶解氧浓度，取c=2mg/l。105pa,压力修正系数：=510013.1p.=5510013.11099.0pb=p+9.8103h 105103105paot=)1(2179)1(21aaee100%=16.4% csb27.3

18、=cs27.3510066.2bp+42to424.1610066.210356.155标准需氧量 sor：sor=)203 .27()20()20(10024.1)(cccaorsbs=)203.27(024.1)240.890.095.0(90.002.87.218/h 空气扩散装置的供气量，可通过下式确定：g=aesor3 .0=26.03.03 .316=4055m3/h 15空气管系统设计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4 5=20条配气竖管。每根竖管的配气量为：75.202204055m3/h 曝气池平面面积为：36.1353)7.447(84m.每个空气扩散器的效劳面积按1.0 m3计，那么所需空气扩散器的总数为：13540 .16.1353个为平安计，本设计采用 1400 个空气扩散器， 每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：个70201400每个空气扩散器的