市生活污水处理CASS工艺的设计说明

1、中文题目：阜新市5万m3dt生活污水处理CASS工艺设计外文题目：THEFUXINCITY50000m2a二SEWAGETREATMENTPLANTCASSPROCESSDESIGN毕业设计（论文）共页图纸共张完成日期2013年6月答辩日期2013年7月摘要本设计主要工艺是使用CASS技术处理生活污水。循环活性污泥法CASS工艺是一种将变容积活性污泥法和生物选择器原理有机的结合起来，具有同步脱氮除磷的特点，并以序批曝气-非曝气方式运行的间歇活性污泥处理工艺。本设计在总体布局上简单有序，在进水口设置格栅，主要除去污水中较大的漂浮物和悬浮物；接下来设置两座沉砂池，主要除去污水中细小的无机颗粒；还设

2、置了滤池，处理方法除去污水中的悬浮物；并且本设计设置CASS工艺作为除去污水中有机物的生物处理工艺。CASS池的前部是生物选择区，即预反应区，后部为主反应区，其主反应区后装了可升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水在同一池子内周期循环运行，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。关键词：CASS工艺;处理生活污水；连续进水；间断排水AbstractCASScycleactivatedsludgeshortisdevelopedonthebasisoftheSBRprocess.ThatisabiologicalselectorincreaseinSBRpool

3、waterside,toachieveacontinuousflow,intermittentdrainage.Themainpurposeofthebio-selectoristoenablethesystemtochooseaflocculationbacterium,itsvolumetoabout10%oftheentirepond.Biologicalselectionprocesstofollowtheaccumulationofactivatedsludgematrix-reproductiontheory,sothattheactivatedsludgeintheadsorpt

4、ionprocesswhereinexperiencingahighload,thenintheprimaryreactionzonethroughalowerloadmatrixdegradationstage,inordertocompletetheentirethewholeprocessofmatrixdegradationandsludgeregeneration.Theprocessasearlyasapplicationsinforeigncountries,inordertobetteritsintroductiondigestiondevelopmentofanewsewag

5、etreatmentprocesssuitableforChina'snationalconditions,theGeneralArmamentDepartment,EngineeringandResearchInstituteEnvironmentalProtectionCenterin1994inthelaboratoryoftheentiresystemsimulationexperiment,investigatetheeffectofnitrogenandphosphorusremovalmechanismandcharacteristicsoftheCASSprocessa

6、troomtemperaturesewage,colddomesticsewage,pharmaceuticalandchemicalindustrialwastewatertreatmentprocess,valuabledesignparametersandprocessoperationguidingexperience.CASSfrontofthepoolareaofbiologicalselectionprocreationzone,therearofthemainreactionzone,thewatercanberaisedandloweredautomaticallywrite

7、deviceisinstalledinthemainreactionzone.Theentireprocessofaerationsedimentationdrainageruninthesamepondcycle,eliminatingtheneedforconventionalactivatedsludgesecondarysedimentationtankandsludgereturnsystem;continuouswater,intermittentdrainage.Keywords:CASSprocess;cycleactivatedsludge;continuouswater;i

8、ntermittentdrainage、儿、4刖百从总体上看，我国是一个水资源贫乏的国家，人均占有水资源量只有世界平均水平的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居世界第八十八位。按目前的正常需要和不超过地下水，全国年缺水总量约为300亿到400亿立方米。同时水资源在时间和空间上分布不平衡。有限的水资源总量中60%70%是难以控制和利用的洪水，黄淮海流域入口，粮食产量和国内生产总值运站全国的2/3左右，但其多年平均水资源量站全国的7.2%。专家预计，2030年我国跟口将接近16亿，城市化水平将达52%,在充分考虑节水病扣除必须的生态环境需水后，全国预计的用水量已经接近河里利用水量的上限，从

9、一定意义上说，水资源短缺已经成为国民经济和社会发展的主要因素。水体污染包括地表水污染和地下水污染两部分，生产过程中生产的工业废水，工业垃圾、工业废气、生活污水和生活垃圾都能通过不同渗透方式造成水资源的污染。长期以来，用于工业生产污水直接外派而引起的环境事业屡见不鲜，它给人类生产、生活带来极坏的影响，因此，应当对生产、生活中的排放的废水加以控制目录摘要IIAbstractIV前言V1概论11.1 设计任务11.2 设计要求11.3 设计基础资料11.3.1 项目概况11.3.2 水质情况11.4 污水的主要来源21.5 环境概况21.6 污水处理厂厂址22.污水处理系统34.1 1处理程度计算3

10、4.1.1 CODcr的处理程度34.1.2 溶解性BOD5的处理程度34.1.3 SS的处理程度44.1.4 NH3-N的处理程度44.1.5 TP的处理程度44.2 设计计算54.3 泵站的设计计算94.4 集水池124.5 细格栅设计计算124.6 沉砂池的选择计算164.6.1 沉砂池的选择164.6.2 沉砂池设计计算一般规定174.6.3 设计参数174.6.4 设计计算174.7 配水井的设计194.7.1 设计要求194.7.2 设计计算204.8 CASS池的设计计算214.8.1 基本设计参数214.8.2 曝气时间TA234.8.3 沉淀时间TS234.8.4 排水时间T

11、D244.8.5 周期数的确定244.8.6 进水日间TF254.8.7 CASS反应池容积计算254.8.8 CASS反应池的构造尺寸264.8.9 反应池液位控制264.8.10 需氧量274.8.11 曝气器及空气管计算294.8.12 产泥量及排泥系统324.8.13 回流污泥泵房344.8.14 进出水管路计算354.9 重力浓缩池的计算364.10 泥脱水设计计算394.10.1 压滤机设计计算394.10.2 附属设备403深度处理412.1 过滤池412.1.1 设计要求错误!未定义书签。2.1.2 平面尺寸计算412.1.3 配水系统422.1.4 洗砂排水槽462.1.5

12、滤池反冲洗482.1.6 进出水系统492.1.7 紫外消毒494污水处理厂总体设计507.1.1 厂区平面设计517 平面布置原则517 总平面布置527.2.1 厂区高程设计537 Wj程布置注意事项537 高程布置547 管道水力计算555技术经济及效益分析577.7.1 经济估算577 土建费用估算577 材料及设备费用估算587 技术费用估算597.8.1 运行管理机制及运行费用597 管理机制及人员编制597 运行费用计算607.9.1 效益分析617 环境效益617 社会效益627 经济效益626结论63谢辞64参考文献641概论1.1.XV 设计任务阜新市5万m3dt生活污水处

13、理厂CASS工艺设计1.2.XV 设计要求对于生活污水CASS处理工艺，深度处理采用滤池和紫外线消毒，实现污水回用。方案确定后进行总体布置，对主要构筑物进行规划设计、进行管网布置，设备、设施的选型及布置。对处理工艺中的主要构筑物进行详细设计(包括平、剖面布置图等等)，设备型号、参数要明确。进行经济概算(吨水有处理成本等)。劳动定员、运行管理，运行费用分析。1.3.XV 设计基础资料项目概况辽宁省某市，位于内蒙古高原和东北辽河平原的中间过渡带，属辽宁省西部的低山丘陵区。全区呈现长矩形，东西长170千米，南北宽84千米，总面积10445平方千米。地势西北高，东南低；西南高，东北低。由于地处丘陵地带

14、，加之大陆性气候条件，城市缺水严重。污水的排放又污染了河流，所以对于处理城市生活污水是必要的。水质情况污水处理厂进水水质参数：表1-1进水水质Tab1-1ThewaterqualityinflowCOD(mg/LBOD(mgSS(mg/NH3-N(mgTN(mg/TP(mg/L)/L)L)/L)L)34027027026301处理后的出水水质标准:表1-2出水水质标准Tab1-2ThewaterqualitystandardsaftertreatmentCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)5010208150.51.4.XV

15、 污水的主要来源污水的主要来源为城市生活污水1.5.XV 环境概况该地区处于中纬度北温带，属半干旱半湿润大陆性季风气候，多风沙，由于“风洞”地形作用，大风是该地区最显著的天气特点，全年平均有12米/秒以上的大风日数11.6天,该地风向为季节变化型，即春夏季盛行南风、南西南风；秋季市盛行南西南风；冬季盛行北风、北东北风和北西北风1。大风主要发生于春季。年平均降雨量为550mm,且多集中在7、8、9月，占全年降水量的68%蒸发量大于降水量，年平均蒸发量1600mm。年平均温度为9.5C,历年日最高气温40.5C,日最低气温-26.4C。1.6.XV 污水处理厂厂址在污水处理厂设计中，选定厂址是一个

16、重要的环节，处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响。因此，在厂址的选择上应进行深入、详尽的技术比较。厂址选择的一般原则为：1）在城镇水体的下游；2）便于处理后出水回用和安全排放；3）便于污泥集中处理和处置；4）在城镇夏季主导风向的下风向；5）有良好的工程地质条件；6）少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离；7）有扩建的可能；8）厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件;9）有方便的交通、运输和水电条件。2.污水处理系统1处理程度计算CODcr的处理程度ECCe100%Ci式中E-CODcr的处理程度，（）Ci一未处理污水

17、中CODcr的平均浓度，（mg/L）Ce允许排入水体的已处理污水中CODcr的平均浓度，（mg/L）34050E100%85.3%340溶解性BOD5的处理程度ECCe100%Ci式中EBOD5的处理程度，（）Ci一未处理污水中BOD5的平均浓度，（mg/L）Ce允许排入水体的已处理污水中BOD5的平均浓度，（mg/L）27010E100%96.3%270SS的处理程度ECCe100%C式中E-SS的处理程度，（）C一未处理污水中SS的平均浓度，（mg/L）Ce允许排入水体的已处理污水中SS的平均浓度，（mg/L）27020E100%92.6%270NH3-N的处理程度ECCe100%Ci式中

18、ENH3-N的处理程度，（）G一未处理污水中NH3-N的平均浓度，（mg/L）Ce允许排入水体的已处理污水中NH3-N的平均浓度，（mg/L）268E100%69.2%26TP的处理程度ECCe100%Ci式中ETP的处理程度，（）G一未处理污水中TP的平均浓度，（mg/L）Ce允许排入水体的已处理污水中TP的平均浓度，（mg/L）表2.3处理前后各污染物的值Table2.3thevaluesbeforeandaftereachpollutantCODcrBOD5SSNH3-NTP处理前/mg/L340270270261处理后/mg/L50102080.5去除率/85.396.392.669.

19、25010.5100%50%2.2设计计算1）粗格栅设计计算设计说明处理规模：50000m3/d，总变化系数：1.34Qmax=QXK=5.0x104x1.34m3/d=2792m3/h=0.78m3/s功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。数量：两座2）栅条的间隙数Qmax，sinbhv式中Qmax最大设计流量，Qmax=0.78m3/s格栅倾角，取=60°b栅条间隙，m,50-100mm,取b=50mmn栅条间隙数，个栅前水深，m,取h=0.6mv过栅流速，m/s,0.6-1

20、.0m/s,取v=0.8m/s。取32个0.78、sin600.050.60.83)栅槽宽度设栅条宽度S=10mm(0.01m)则栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01X(3-1)+0.05X31=1.85m由栅槽宽度B可以知道，栅槽宽度较宽，为了便于检修，可以设置两套粗格栅，则每套粗格栅栅条间隙数为31/2=16个则单个栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01X(6-1)+0.05X16=0.95m取1m选用GSHZ1100型旋转式机械格栅除污机，具体参数见表3.1。表3.1GSHZ1100型型旋转式格栅除污机参数Table3.1GSHZ1100typerotarygratedischar

21、gemachineparameters型号格栅宽度/mm栅隙/mm适用槽宽/mm电机功率/KW格栅倾角度/(m/min)GSHZ110011003012001.570o2数量：两台粗格栅图如下图3.1所示:4）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠宽Bi=0.8m,其渐宽部分开角度ai=20o。LiBBi10.8=0.29m2tgi2tg205)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度Li0.292-2=0.145m6)过栅水头损失hikh02sin2g试中hi一过栅水头损失,Ho一计算水头损失,g一重力加速度，9.81m/s2；k一系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3;一阻力系数，与栅条

22、断面形状有关,4/3,当为矩形断面时，=2.42o为了避免造成栅前涌水,故将栅后槽底下降hi作为补偿见图4。4/3hi2sin2ghi2.420.010.054/30.8sin6029.183=0.09m7）栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=1.0mH=h+hi+h2=0.6+0.09+1.0=1.69m式中H一栅后槽总高度，mh一栅前水深，m8）栅槽总长度H1LL1L20.51.0-tg0.290.1450.51.01.6=25mtg609）每日栅渣量计算W在格栅间隙50mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3。W=QmaxW186400Kz10000.780.05864001

23、.31000=2.9m3/dW>0.2m3/d,所以宜采用机械清渣。2.2泵站的设计计算1）.水泵的选择考虑用4台离心式水泵，三用一备，最小水量时运行2台泵。最大流量时，每台水泵的流量Qii=Qmax/3=2792/3=930.7m2/h最小水量时，每台水泵流量Q2i=Qmin/2=1555/2=777.4m2/h2）进水管DN，3式中DN一管径（m）;v流速（m/s般采用0.8m/s1.5m/s13。设计中取流速取v=1.3m/s则进水管管径DN4Qmax,3v40.7804m取DN=550mm。校核管内流速：Qmax43DN最大流量时1.1m/s0.784233

24、.140.552满足要求（0.81.5m/s）最小水量时考虑2台水泵工作,Qmin4DN20.43423.140.552满足要求3）出水管流速选取v=1.6m/s则出水管管径DN0.7849m取DN=500mm校核流速:最大流量时max4DN20.78433.140.521.32m/s满足要求（1.21.8m/s最小流量时Qmin4DN20.43423.140.521.09m/s满足要求4）总出水管管径取速为v=1.6m/s则总出水管管径为DN4Qmax40.78v8m取DN=750mm5）扬程计算2式中儿一吸水管水头损失（m）,儿1;2g2h2一出水

25、管水头损失（m）,h22v-h2;2ghaI水位差（m）,取10m;h4一自由水头（m）,取1m。6）计算n沿程损失hi：直管部分长12m,选用550mm管径，v=1.3m/s,1000i=4.21m24.21一%120.05m1000=0.1,渐缩管一个局部损失：拦污网一个=1.0,喇叭口一个=0.1,电动蝶阀一个=0.2,DN550mm90°弯头一个=0.50.16m一一一1.31-v(1.00.12g)29.8所以h1=0.05+0.16=0.21m7）计算h2沿程损失h2:直管部分长15m，选用500mm管径，v=1.6m/s,1000i=7.53mh175

26、3150.113m1000局部损失：电动蝶阀=0.1,渐扩=0.2,标准铸铁90°弯头2个=0.67X2=1.34,单向阀1个=0.1,异径丁字管一个=1.84X2=3.682V222g(40.13.68)1.6229.80.695m所以h2=0.113+0.695=0.808m所以H>0.21+0.808+10+1=12.02m根据流量和扬程，选用BYL350-480IC离心泵具体参数见表2-1表2-1BYL350-480IC离心泵参数Table2-1BYL350-480ICpumpparameters型号泅/(m3/h)扬程/m效率转速/(r/min)电机

27、功率/KW余量/mBYL350-480IC115052081.814501604.8数量：4台，3用1备集水池集水池的容积取最大一台泵10min的出水量，则有V=10115060191m3有效水深采用H=6m则集水池面积F=191/6=32m2集水池尺寸为:8mx4mx6m细格栅设计计算功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止堵塞排泥管道。数量:2座，渠道数两条1）栅条的间隙数Qmax%'sinbhv式中Qmax最大设计流量，Qmax=0.9m3/S格栅倾角，取=60°b栅条间隙，m,取

28、b=0.01mn栅条间隙数，个h栅前水深，m,取h=0.7mv过栅流速，m/s,取v=0.8m/s。=130个0.78、sin600.010.70.8细格栅设计计算示意图如图2-2所示:图2-2细格栅设计计算示意图Figure2-2Schematicfinegriddesigncalculations2)栅槽宽度设栅条宽度S=0.01m则栅槽宽度B=S(n-1)+bn由栅槽宽度B可以知道，栅槽宽度较宽，可以设置两套细格栅，则每套细格栅栅条间隙数为130/2=65个则单个栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01X65-1)+0.01X65=1.29m取1.3m选用GSHZ1400型回转式机械格栅

29、除污机，具体参数见表2-3。表2-3GSHZ1400型回转式机械格栅除污机参数Table2-3GSHZ1400typerotarymechanicalgratedischargemachineparameters型号格栅宽度/mm栅条间距/mm适用槽宽/m整机功率/KW格栅倾角/(m/min)GSHZ14001400301500370o2.2数量：两台3)过栅水头损失h1kh02h0sin2g式中h1一过栅水头损失，m；H。一计算水头损失，m；g一重力加速度，9.81m/s2;k一系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3;4/3一阻力系数，与栅条断面形状有关，为矩形断面时,=2.

30、424/3h12sin2gh12.420.014/30.0120.82.“八sin603=0.22m29.184）栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.5mH=h+h1+h2=0.7+0.22+0.5=1.42m式中H一栅后槽总高度，mh一栅前水深，m5）栅槽总长度C/cH1c0.51.00.5tg八0.71.0tg60=1.92m式中L一栅槽总长度Hi一栅前渠道深m6）每日栅渣量计算W在格栅间隙10mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.10m3。QmaxW186400W-Kz10000.780.10864001.31000=5.17m3/dW>0.2m3/d,所以宜采用机械清渣

31、。沉砂池的选择计算沉砂池的选择沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础。我国城市污水处理中，常用的沉砂池类型主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。平流式沉砂池靠重力自然沉降而达到砂水分离的目的，具特点是占地面积较大，排泥难度高；曝气沉砂池应用比较广泛，通过池中一侧的空气管控制曝气，使污水形成具有一定速度的螺旋形滚动，具有稳定的除砂效果；旋流沉砂池利用水力涡流除砂，粒径在0.20mm以上的颗粒沉砂去除率达85%,砂粒含水率低于60%。为保证除磷效果，按生物除磷设计的污水处理厂，一般不采用曝气沉砂池。目前，国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟式和比式两大类，钟式

32、优于比式，应用较多，该池形有基建、运行费用低和处理效果好，占地少的优点。钟式沉砂池采用270°的进出水方式，池体主要由分选取、集砂区两部分构成，起构成特点是在两个分区之间采用斜坡连接。钟式沉砂池的斜坡式设计，使砂粒主要依靠重力沉降。具排砂方式有两种：一种是靠砂泵排砂，其优势在于设备少、操作简便，但是砂泵磨损严重。另一种是气提排砂，其优势在于系统可靠、耐用，气提之前可以进行气洗，将砂粒上的有机物分离出来，但设备相对较多。综上所述，本工程预处理阶段拟采用钟式沉砂池除砂，气提排砂。沉砂池设计计算一般规定1）沉砂池按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。2）当污水为提升进入时，

33、应按每期工作水泵的最大组合流量计算，在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。3）沉砂池个数或分格数不应少于2,并宜按并联系列设计。当污水量较小时，可考虑一格工作，一格备用。4）城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3计算，其中含水率为60%,容重为1500kg/m3,合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。5）砂斗容积应按不大于2d的沉砂量计算，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于55°o6）沉砂池除砂宜采用机械方法，并经砂水分离后贮存或外运。采用人工排砂时，排砂管直径不应小于200mmo沉砂池的超高不宜小于0.3m。设计参数1）最大流速为0.1m/s,最小流速为0.02m/s;

34、2）最大流量时，停留时间不小于20s,一般采用3060s;取1min3）进水管最大流速为0.3m/s;4）有效水深宜为1.02.0m,池径与池深比宜为2.02.5。5）设计水力表面负荷宜为150200m3/（m2-h）。设计计算在本工程中，由于水量较大，设计两组钟式沉砂池，每套钟式沉砂池的设计流量为390L/s,查污水处理构筑物设计与计算表2-5选用钟式沉砂池数量：两座表2-4排砂泵和空压机主要技术参数表Table2-4rowsandpumpandcompressormaintechnicalparameters驱动功叶轮转型号流量L/s率KW速空压机XLCQ1800r/min容量：1.43m

35、3/min压力：49Kpa功率:5000.759.53kw图2-5钟式沉砂池的各部分尺寸图配水井的设计设计要求本设计中配水井的配水方式采用堰式配水，进水管在配水井的中心，水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水斗，在由水斗经水管流入各个水处理构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等过流量就相等的原理来进行配水的。设计要求：1）水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。2）配水渠道中的水流速度应不大于1.0m/s,以利于配水均匀和减少水头损失。3）从一个方向和用其中的圆形入口通过内部为圆筒形的管道想其引水的环形配水池。当从一个方向进水时，保证分配均匀的条件是：1）应取中心管直径

36、等于引水管直径；2）中心管下的环行孔高应取0.250.5D1；3）当污水从中心管流出时，不应当有配水池直径和中心管直径之比（D/D1）大于1.5的突然扩张；4）在配水池上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流；5）当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为1%;当进水流量偏离设计负荷25%时，配水均匀度误差为2.9%。集配水井计算草图如下图所示:,.'1进水口图2-6配水井简图DiagramofFigure2-6withwells2.6.2设计计算1）进水管径Di进水管流速控制在1m/s以下，取0.9m/s,设置3个配水井进水管直径D14Qmax3v则Di40.783.140.7830.61(m

37、)取650mm校核进水管流速v4Qmax40.78r0.784(m/s)合符3d33.140.65要求。2）矩形宽顶堰进水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入2个水斗，再由管道直接接入后续构筑物，每个后续构筑物的最大分配的水量为271m3/h,配水采用矩形溢流堰流至配水管3）配水管管径D2：配水管管径D2即配水井至CASS池管道，每个时段有六个CASS池进水,总水量平均分配到六个CASS池，每条配水管道流量为0.15m3/s,管路流速控制在1m/s以下，取0.9m/s。配水管直径D24QmaxV4015一则D20.46(m)取500mm校核进水管流速v4Qmax40.1520.

38、76(m/s)合符要求。D223.140.524）配水漏斗上口口径D3按配水井内径的1.5倍设计：D3Di1.56501.5975mm5）配水井直径D4D44QmaxD13V3式中V3配水井内污水流速（m/s）,一般取V2=0.20.4m/s。设计中取V3=0.3m/sD4=J40780.65=1.32m取1.4m,CASS池的设计计算基本设计参数1）处理规模Q=50000m3/d。总变化系数为1.3。设计12座池子，分为三组，每组四座。2)进出水水质通过前面的处理，BOD5和CODcr的去除率约为10%;SS去除率约为20%,则进入CASS生化反应池的水质：BOD5=2

39、70X(110%)=243mg/L;CODcr=340X(110%)=306mg/L;SS=270-270X(1-20%)-270X(1-20%)(1-50%)=108mg/L。表2-7进出水水质表Table2-7outofwatertable进水水质/(mg/L)出水水质/(mg/L)CODCr306<50BOD5243<10SS108<20NH3-N26<8TP1工0.5PH69W69污泥负荷(F/M):Ls=:0.35kgBOD5/(kgMLSSd),混合液悬浮固体浓度(MLSS):X=3300mg/L,反应池数N=12座,反应池有效水深H=5m,排除比1/m=1

40、/2.5曝气时间TATa24SoLsmX242430.352.533002.0(h)式中Ta曝气时间，hS0一进水平均BOD5,mg/Lm一排除比1/m=1/2.5X一混合液悬浮固体浓度(MLSS):X=3300mg/L,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Vmax=7.4X104XtXXo-1.7(MLSS<3000)Vmax=4.6X104xxo-1.26(MLSS>3000)式中Vmax一活性污泥界面的初始沉降速度。t水温，CX0一沉降开始时MLSS的浓度，X0=2800mg/L,沉淀时间Ts用下式计算5式中Ts沉

41、淀时间，h则Vmax=7.4X104X20X2500-1.7=2.5m/s1.0(h)H反应迟内水深，m安全高度，取0.5m排水时间TD1）浮水器单池容积为2160m3,浮水体积为2206/2.5=882m3,排水时间可取0.7h,则浑水能力为1142m3/h。每个Cass池选用两台HPS-700型浮水器,具体技术参数见表2-13。表2-8HPS-700型潍水器技术参数表Table2-8HPS-700typeDecanterTechnicalDataSheet型号处理水量（m3/h）长/mm度驱动功率（kw）津水深度（m）过水流速（L/ms）排水管径（mm）6000.2.DNHPS-70070

42、0<3000755350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0.53.0h。此设计取0.7h，闲置时间取0.3h。进水时间TF根据浮水器确定进水时间为Tf=21063.08ho700所以，CASS工艺运行一个周期需4h,其中进水3.08h同时曝气进行2h,沉淀1h,排水0.7h，闲置0.3h。运行方式见表2-7。表2-7CASS池运行方式Table2-7CASSpoolRun时段1时段2时段3

43、时段4时段1时段2时段3时段4时段11#池曝气曝气沉淀排水曝气曝气沉淀排水2#池沉淀曝气曝气沉淀曝气曝气3#池排水曝气曝气沉淀排水曝气曝气沉淀4#池曝气沉淀排水曝气曝气沉淀排水曝气2.7,6周期数的确定一个周期所需时间Tc>Ta+Ts+Td+0.3=3.08+1.0+0.7+0.3=5.08(h)2424”、n4.7(次)Tc5.08CASS反应池容积计算池总容积为vQS0-SeeXNwf式中V一池子总容积,Q一平均日流量，m3/dSo一进水BOD;mg/LSe一出水BOD;mg/Le一反应时间与周期之比X一混合液污泥浓度，mg/Lf一月攵为0.7-0.8Nw一污泥负荷率,kgBOD5/

44、(kgMLSSd)V50000(24310)2433000.350.825216(m3)单池容积ViV1225216122101(m3)按CASS工艺一般原则，生物选择器、兼氧区、好氧区的容积比为1：5：30所以，生物选择区容积V1=2101X%6=60m3，长度L1=%6L=1.5m兼氧区容积V2=2101X536=300m3，长度L2=%6L=7.4m好氧区容积V3=2101x3%6=1800m3,长度L2=3036L=44.4m贝U单池体积V=V1+V2+V3=60+300+1800=2160m池子总体积V=12M=12X2160=25920m3CASS反应池的构造尺寸CASS反应池为满

45、足运行灵活及设备设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，一端为出水区。CASS池单池有效水深H=4.5m,超高he取0.5m。单池体积ViLBiH,取Bi=9m,L=53.3m。符合B:H=1-2,L:B=4-6所以CASS有效体积(m3)Vi53.394.5CASS池外形尺寸：LXBXH=53.395V：2160-单池面积Si2260480(m2)H4.5反应池液位控制排水结束时最低水位h14.5m-4.52.7(m)m2.5基准水位h2为4.5m;超高0.5m;保护水深=0.5m。污泥层高度hshi(m)验证容池：单池一次进水2h,Qh=833/2m3/h,所以每周期的

46、进水量QwQhTF8332833(m3)2CASS反应池单池一周期内能纳水Vbh2h1Sj4.52.7480864(m3)所以CASS池的建造满足水量要求。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。1)氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量以每去除1kgBOD需要0.48kg氧气和0.12kg氧气的经验法计算。Oaa'QSoSeb'VX0.4850000243101030.12259203300103=15856kg02/d式中Oa需氧量，kg02/da'一活性污泥微生物每代谢反1kgBOD需氧量，生活污水为0.42kg0.53kg

47、,取0.48kg。b'1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量生活污水为0.11kg0.188kg,取0.12kg。2)氨氮硝化需氧量Ob按下式计算；Ob4.57QNkNke0.12Xv=4.57X50000义(26-8)X10-3-0.12X9472=1934kg02/d式中4.57氨氮的氧当量系数；Nk一进水总凯氏氮浓度，mg/L;Nke一出水总凯氏氮浓度，mg/L;Xv一系统每天排出的剩余污泥量，kg/d;总需氧量O2OaOb15856193417790kgO2/d单池每周期需氧量为:入。21779002T-T12672247(kgO2/周期)周期曝气2.0h,所以单位时间曝气量为

48、:02T247O2h片数123.5Mh)单池每周期单位时间需要空气量计算:式中GsO2h0.211.331123.50.280.202206(m3/h一可变微孔曝气器氧利用率，一般在18%27.7%,这里取0.21空气中氧气体积分数;1.331标准状况下氧气的密度为1.331每个时段都有六个CASS池在进行曝气，系统小时需氧量为:2206X6=13236m3/h2.7.11曝气器及空气管计算1）曝气器的选择曝气器选用宜兴市海兴环保填料有限公司XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气器，该装置曝气气泡直径小，气液面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强，特别适用于城市污水和大型工厂新建、扩建和

49、老曝气池的改造，且曝气池可间隙运行。曝气器供气管道另配有可调管支架，通过调节可以保证各曝气器安装水平，以达到最佳曝气效果。产品参数及相关技术参数见表2-8、2-9。表2-8XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气器产品参数Table2-8XJBQ-251Qrubbermembranemicroporeaeratorproductparameters型号规格外型材质质里215m球冠形，外丝橡胶膜+ABSXJBQ-251Qm477g表2-9XJBQ-251Q橡胶膜微孔曝气器技术参数Table2-9XJBQ-251Qrubbermembranemicroporeaeratortechnicalparamet

50、ers/m2曝气深度/m空气流量/（m3/h）氧利用率/%/(kgO2/h)0.250.6018.48单池曝气头数量：nOh1235950（个）e0.13式中e充氧能力，取0.11kgO2/h,曝气头以12列80排分布于池底，实际需要960个曝气头。校核：单池曝气面积Fi=400m2,单孔服务面积So-FL生00.41（m2/o960960个），符合在0.250.60m2/个的要求每个曝气器的曝气量与邺62.29(m3/h),符合要求。9609602)布气系统计算鼓风机房到CASS池由一根干管连接，设其流速vi为10m/s;在四个CASS池的隔墙上设四根

51、空气支管，设其流速V2为10m/s;在每根支管上设置7条配气竖管，设其流速V3为5m/s。每条配气竖管于池底10排曝气头连接，为CASS池配气。每个系列每一时段都有两个CASS池在曝气，需空气量为4412m3/h空气干管直径D干管4Gs-44412.3600V1.36003.14100.39(m)选用DN400mm车冈管;空气支管直径D配气管4Gs42206JJ0.28(m)选用,3600V2.36003.1410DN300mm钢管;每根配气竖管供气量Gs-',2206315m3/hs77空气配气竖管直径D配气管4Gs''4315J0.15(m)3600V2.36003.145选DN150mm钢管;3)风管阻力损失计算风管的总阻力损失可用下式计算:(Pa)式中h1一风管沿程阻力损失,Pa；h2一风管局部阻力损失,Pa。风管沿程阻力损失可以按下式计算:(Pa)h1iLaTaP式中i一单位管长阻力(Pa/m),在T=25C,标注压力0.1MPa时1.924vi67-J28T(Pa/m)dL一风管长度，m；aT温度为TC时，空气密度的修正系数，取1.00;aP一大气压为P时的修正系数，取1.00;取最长的一条管路进行阻力损失计算，i干管为2.6Pa/m,长度为50m；i支管为3.8Pa/m,长度为107m;i配气管为2.4Pa/m,长度为32m;h1