CASS池设计计算(互联网+)

2.5 生物反应池（CASS反应池）
2.5.1 CASS反应池的介绍
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，并保留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，其基本结构是：在SBR的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应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，运行安全可靠；
●污泥产量低，性质稳定。

2.5.2 CASS 反应池的设计计算
图2-4 CASS 工艺原理图
（1）基本设计参数
考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS ，取COD,BOD 5,NH 3-N,TP 去除率为20%，SS 去除率为35%。

此时进水水质：
COD=380mg/L ×（1-20%）=304mg/L BOD 5=150mg/L ×（1-20%）=120mg/L NH 3-N=45mg/L ×（1-20%）=36mg/L TP=8mg/L ×（1-20%）=6.4mg/L SS=440mg/L ×（1-35%）=286mg/L
处理规模：Q=14400m 3/d,总变化系数1.53 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）：Nw=3200mg/L 反应池有效水深H 一般取3-5m,本水厂设计选用4.0m
排水比：λ=
m 1 =5
.21
=0.4 (2)BOD-污泥负荷（或称BOD-SS 负荷率）（Ns ） Ns=
η
f
S K ⨯⨯e 2
Ns ——BOD-污泥负荷（或称BOD-SS 负荷率）,kgBOD 5/(kgMLSS ·d)；
K 2——有机基质降解速率常数，L/(mg ·d),生活污水K 2取值范围为
0.0168-0.0281，本水厂取值0.0244； η——有机基质降解率，%；
η=
Sa
Se
Sa - f ——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
η=
=-120
10
12091.7%，之后把本数值代入得Ns=ηf S K ⨯⨯e 2
=0.2 kgBOD 5/(kgMLSS ·d) （3）曝气时间T A
h 8.13200
5.22.0120
24240=⨯⨯⨯==
mNw N S T s A
式中 T A —曝气时间，h S 0—进水平均BOD 5，㎎/L m —排水比 1/m = 1/2.5
N w —混合液悬浮固体浓度（MLSS ）：X ＝3200mg/L (4) 沉淀时间T S
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。

V max = 7.4×104×t×X O -1.7 (MLS S ≤3000) V max = 4.6×104×X O -1.26(MLS S ≥3000)
式中 V max —活性污泥界面的初始沉降速度。

t —水温，℃
X 0—沉降开始时MLSS 的浓度，X 0＝N w =3200mg/L ，
则
V max = 4.6×104×3200 -1.26 = 1.76 m/s
沉淀时间T S 用下式计算
()()h
58.176
.12.15.2141
max
=+⨯=+⨯=
V m H T S ε 取T S =1.5h
式中 T S —沉淀时间，h H —反应池内水深，m ε—安全高度，取1.2m （5） 排水时间T D 及闲置时间T f
根据城市污水处理厂运行经验，本水厂设置排水时间T D 取为0.5h,闲置时间取为0.1h 。

运行周期T= T A +T S +T D +T f =4h 每日运行周期数n=4
24=6 (6) CASS 池容积 V
CASS 池容积采用容积负荷计算法确定，并用排水体积进行复核。

（ⅰ）采用容积负荷法计算：
f
Nw Ne Se Sa Q V ⨯⨯-⨯=
)
(
式中：
Q —城市污水设计水量，m 3/d ；Q=14400m 3/d ；
Nw —混合液MLSS 污泥浓度（kg/m 3），本设计取3.2 kg/m 3； Ne —BOD 5污泥负荷(kg BOD 5/kg MLSS ·d)，本设计取0.2kgBOD 5/kgMLSS ·d ；
Sa —进水BOD 5浓度（kg/ L ），本设计Sa = 120 mg/L ； Se —出水BOD 5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；
则：
33
330075
.02.32.010)10120(14400m V =⨯⨯⨯-⨯=-
本水厂设计CASS 池四座，每座容积V i =4
3300
=825 m 3 （ⅱ）排水体积法进行复核
单池容积为 1500144004
65.2=⨯⨯==
Q nN m V i （m 3） 反应池总容积 6000150044=⨯==i V V （m 3） 式中 i V —单池容积，m 3 n —周期数；
m —排水比 1/m = 1/2.5
N —池数；
Q —平均日流量，m 3/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，否则将不满足水量运行要求，则单池容积V i =1500 m 3，反应池总容积V=6000 m 3。

（7）CASS 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（V 1）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（H 1）决定的容积，固定容积由两部分组成，一是活性污泥最高泥面至池底之间高度（H 3）决定的容积（V 3），另一部分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安全距离（H 2）决定的容积（V 2）。

CASS 池总有效容积V （m 3）：V ＝n 1×（V 1＋V 2＋V 3）
（ⅰ）池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，H 1（m ）；
V
N H Q H ⨯⨯=
1
式中：N —一日内循环周期数，N=6；
H ——池内最高液位H （m ）,本设计H=4.0m 。

则 m H 6.16000
64
144001=⨯⨯=
（ⅱ）滗水结束时泥面高度，H 3（m ）
已知撇水水位和泥面之间的安全距离，H 2=ε=1.2m ； H 3=H-(H l +H 2)=4-1.6-1.2=1.2m。