CASS池设计计算
CASS池参数计算

3.4
进水BOD5浓度
S0 Vmax=7.4*104*t*X
活性污泥界面的初始沉降
-1.7 0
速度
Vmax=4.6*104*X0-
1.26
300.0 1.2 2.5
2.4
沉淀时间
Ts=[H*(1/m)+ ε]/Vmax
1.6 0.8
反应器有效水深
H
5.0
活性污泥界面上最小水深
ε
0.5
易生化 可生化 难生化 mg/L 满足
CS(T)
混合液水温
T
混合液溶解氧浓度
CL
KLa的修正系数
α
饱和溶解氧修正系数
β
曝气头水深修正
曝气头水深 曝气装置距池底深度 处理厂所在地大气压
1天的曝气时间 氧利用率
总供风量
室外空气温度 拟采用风机数量
r=1/2*[(10.33+ HA)/10.33+1]
HA=H安-HA`
HA` P t EA GS=SOR/[0.28EA* (273+T`)/273] T` n机
TD
CASS池需要总容积
BOD容积负荷
反应器实际总容积 单个反应器需要容积 实际单个反应器容积 进入污水有机物浓度 混合液残存BOD5浓度
混合液污泥浓度 反应器个数
反应器有效高度 单个反应器面积 曝气盘服务面积
所有曝气盘总数量 排水比 校核体积
反应器安全高度
池高
V=m*n*Q*C*TC/Lv *Ta
5.41
5.9 11.2 116.0 29.0 29.0
2
3.0
2 5 小于4m 6m
h h h 次/天
m3
CASS设计计算

一、设计参数设计流量Q 500m3/d 设计进水水质:COD 2500mg/L BOD1500mg/L SS 设计出谁水质:COD 500mg/L BOD400mg/LSS设计计算,采用循环式活性污泥法CASS工艺回流污泥浓度Xr =12000mg/L 污泥回流比R =20%xv =3000二、设计计算(1)污水去除率的计算进入CASS池污水COD浓度S 02500mg/L 出水中非溶解性性COD值为Se 500mg/L (2)COD污泥负荷Ns1)根据经验CASS反应器采用2组并联形势2)假设一个周期为24h,则CASS主反应区容积为250m3式中Ns 污泥负荷率,kgCOD(BOD)/kg污泥·dQ 每天进水水量,m3/d S 去除COD(BOD)浓度,mg/L V 曝气池有效容积,m3(3)反应池容积V式中Ns 污泥负荷率,kgCOD(BOD)/kg污泥·d Q 每天进水水量,m3/dX 混合液污泥浓度,一般取值3000,mg/Lf混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度比值,0.7~0.8.(4)反应池总水力停留时间由于计算体积V大于假设水池体积,所以取大值(5)CASS池外形尺寸单个反应池总容积V=333.33取值340m3L:B=4L:B=4~6B:H= 1.2B:H=1~2通常有效水深为4m 可调整则B= 4.8m L=19.2m 取整数且满足大于设计容积则B=5m L=18m V1:V2:V3=1:5:30则V1=12m3V2=60m3(6)预反应区长度Lf=(0.16~0.25)L则COD去除率:80%1.33333.330.67d=====VQη=Ns =V =t =(S 0-Se)X100%S0Q×SV ×XQ×(S0-Se)Ns ×x ×f取Lf=0.16L= 2.88m 取3(7)CASS池各部分容积组成及最高水位(H):V=n1(V1+V2+V3)H=H1+H2+H3式中n1CASS池个数2V1,H1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V2,H2滗水水位和泥面之间的容积和水深;V3,H3活性污泥最高泥面至池底的容积和水深;水深H1:Q n1n2A式中n21d内循环周期数n2=1ACASS池平面面积,m2A=120水深H3:H3=H ×X ×SVI ×10^(-6)=1.68m SVI:污泥体积指数:取SVI=140mg/L水深H2:H2=H-H1-H3=0.24m CASS池总高H0=H+0.5=4.5m0.5米为超高2.08m H1==1000mg/L NH3-N500mg/L TP50mg/L400mg/L NH3-N45mg/L TP1mg/L浮固体浓度比值,0.7~0.8.16.00hV3=360m3m满足v2的容积要求滗水后最低水位之间的容积和水深;由停留时间得周期为1m20.5米为超高。
CASS计算书

CASS计算书cass工艺计算表一、设计参数:BOD-污泥负荷Ns/[KgBOD5/(KgMLSS.d)]:0.05-1.0混合液污泥浓度MLSS/(Kg/M3): 2.5-4.0容积负荷KgBOD5/m3.d0.2-0.5一个周期排水量与池内设计容积的比值,%:30气水比12:01 f=mlvss/mlss0.7-0.8二、计算结果1.CASS池容积计算日污水流量,m3/d800.00 BOD-污泥负荷Ns/[KgBOD5/(KgMLSS.d)]:0.10混合液污泥浓度MLSS/(Kg/M3): 3.50 f:0.70进入CASS池的污水BOD浓度(kg/m3)0.15 CASS池的出水BOD浓度(kg/m3)0.00 CASS池容积(m3):489.80 2.CASS池外形尺寸计算cass池格数:2.00 CASS有效水深,m:4.00单格CASS池容积,m3:244.90单格CASS池面积,m2:61.22单格池宽,m:4.00单格池长,m:15.31预反应区长度,m:3.83体积核算,m3:244.90 CASS池总高,m: 4.50 CASS池总宽,m:8.00单格CASS池外形尺寸(L×B×H):15.3×4.0×4.5 CASS池总体外形尺寸(L×B×H):15.3×8.0×4.5 3.需气量计算总需氧量,kgO2/d:120.00运行周期,个6.00曝气时间,小时2.00每池每周期每小时所需的氧量,kg/h 5.00所需曝气装置的供氧能力,kgO2/h 6.45 a.鼓风曝气去除1kgBOD需供给空气量,m3:50.00曝气装置氧利用率,%18.00曝气供气量,m3/min 2.13鼓风机台数,台 1.00每台鼓风机空气量,m3/min 2.13 b.水下曝气机曝气机台数,台:4.00 1台曝气机的供氧能力,kgO2/h:1.61 4.滗水器计算排出时间,小时0.5排出比0.3每格池子的一个周期内排出水量,m3:73.46938776滗水器的排出能力,m3/h:0.1 5.连通孔设计连通孔个数n3,个2孔口流速m/h40每个连通孔面积m20.464392007(一般取0.05-0.2)(一般取2.5-4)(0.7-0.8)(3-5m)每去除1kgBOD需消耗1KgO2 (0.42-0.53)一般取35-70每格cass池设一套滗水器可取1-5个一般取20-50。
CASS池设计计算

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=ηfS K ⨯⨯e 2Ns ——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=SaSeSa - 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。
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=ηfS K ⨯⨯e 2Ns ——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=SaSeSa - 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。
CASS池设计计算

CASS池设计计算1、1功能描述CASS(Cyelic activated sludge system)工艺就是SRB技术衍生得一种新形式。
CASS反应池沿长度方向分为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,在主反应区后部安装了可升降得滗水装置,实现了连续进水间歇排水得周期循环运行,集曝气、沉淀、排水于一体。
CASS工艺就是一个好氧/缺氧/厌氧交替运行得过程,具有一定脱氮除磷效果,废水以推流方式运行,而各反应区则以完全混合得形式运行以实现同步硝化一反硝化与生物除磷。
1、2设计要点(1)C ASS池容积确定式中:Q ——设计水量,m3/d;Nw ——混合液MLSS污泥浓度(kg/m3),取2、5~4、0 kg/m3,设计一般为3、0 kg/m3Ne ——BOD5-泥负荷,取0、05~0、2(kgBOD5/kgMLSS·d),设计一般为0、1 kgBOD5/kgMLSS·d;Sa ——进水BOD5浓度,kg/m3;Se ——出水BOD5浓度,kg/m3;f ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度得比值,一般为0、7~0、1,设计为0、75。
(0、0175—0、64)(2)C ASS池尺寸设计首先根据废水水质水量确定池子得格数N1,一般为2—4中间取整数值,即可确定CASS池得循环周期时间T及周期数N2。
下表为对应得选择值A.确定CASS池高度H0(m)CASS池得有效水深H一般取3-5m。
有效高度H校核:CASS池单格面积A0(m2)滗水高度H1(m);滗水结束时泥面高度H2(m);式中:SVI ——污泥指数,取150设计。
撇水水位与泥面之间得安全距离H3(m):(H3必须大于1、0m才能满足要求)负荷计算法算出得结果,如不能满足H3得条件,则必须减少污泥负荷,增大CASS池得有效容积。
取超高0、5m,则CASS池总高:B、确定CASS池总长L(m)、总宽B(m)CASS池单格要求宽高比B1:H=2~1,长宽比要求L1:B=4~6(一般取4、6),则:其中,由上可确定:(3)设备选型A.曝气器选择所需旋混曝气器数量(个)所需曝气软管数量(m)。
污水处理CASS池设计计算
污水处理CASS池设计计算污水处理是将污水中的污染物去除,使其达到排放标准的过程。
其中,CASS池是一种常用的污水处理设备,可以进行混凝沉淀、厌氧消化和活性污泥法处理等工艺。
下面将详细介绍CASS池的设计计算。
首先,需要确定CASS池的体积大小。
CASS池的体积大小可以根据污水处理工艺的要求以及污水产量进行估算。
一般情况下,可以根据单位面积的水力负荷来计算CASS池的尺寸。
水力负荷是指单位面积的污水量,单位通常为m3/(m2·d)。
根据国家标准和实际经验,可根据不同的处理工艺设计进水污水的水力负荷。
其次,需要确定CASS池的沉淀时间。
沉淀时间是指污水在CASS池中停留的时间,也称为污泥停留时间。
污水中的悬浮物在CASS池中通过重力沉淀下来,从而去除污染物。
沉淀时间的选择既要考虑污物的沉淀速度,又要考虑处理效果和设备结构等因素。
根据经验,一般沉淀时间可选择为2-6小时。
此外,还需要确定CASS池的深度。
CASS池的深度一般可以根据进水和出水口的位置来确定。
进水口位于CASS池的上部,污水由上部向下流动,通过重力沉淀。
出水口位于CASS池的底部,出水后进行后续的处理。
深度的选择要保证污水在CASS池中停留足够的时间,以便污染物得到充分的沉淀。
另外,还需要考虑CASS池的通气和搅拌设备。
通气设备有助于提供氧气供给好氧微生物进行降解有机物质的过程,从而提高处理效果。
搅拌设备可以促进污水中悬浮物的混合,防止沉淀物的堆积,同时也有助于组织和活化污泥。
最后,还需要充分考虑CASS池的建设和维护成本。
CASS池的建设成本包括设备投资、土建投资等,维护成本包括设备维修、能耗等。
在设计过程中,要充分考虑处理效果和经济效益的平衡,选择合适的设备和工艺。
综上所述,污水处理CASS池的设计计算主要包括确定CASS池的体积大小、沉淀时间、深度,以及考虑通气和搅拌设备等因素,并综合考虑建设和维护成本。
这样可以有效地设计和运行CASS池,实现污水的有效处理,保护环境。
CASS池设计计算
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=ηfS K ⨯⨯e 2Ns ——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=SaSeSa - 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。
cass设计
(1) 污泥负荷率)(d kgMLSS kgBOD fSe k Ns ⋅=⨯⨯=⨯⨯=/307.0875.075.0200179.052η表4-1 常见k 值序号名称K 2值序号名称K 2值 1 生活污水 0.0168~0.02814 脂肪精制废水0.0362 合成橡胶废水 0.0672 5 石油化工废水 0.006723 化学废水 0.00144(2) CASS 池容积/m 33315075.03500307.0)20160(18130)(m f X Ne Se Sa Q V =⨯⨯-⨯=⨯⨯-⨯=Q -设计流量,m 3/d ;S 0-进入CASS 池的污水有机物浓度,mg/L ; S e -CASS 池排放有机物浓度,mg/L ; 3)反应池总水力停留时间h d V Q t 417.0181303150====(4)cass 池的外形尺寸,反应池容积3150m3设反应池2组,单池容积31575231502m V V ===单 1n VH B L =⨯⨯ B:H=1-2 ,L:B=4-6 取H=5m ,L=40m, B=8m预反应长度m L L 74016.0)25.0~16.0(1=⨯==因为选择区和兼氧区的体积比是1:5,所以选择区的长度L ˊ=7×0.2=1.4m ; 兼氧区长度是5.6m ,选择区也相当于厌氧区,这样CASS 池就拥有了脱氮除磷的功能。
m A n n Q H 40.26302618130211=⨯⨯==H 3水深H 3=H·X·SVI×10-3H 3=3.5×3500×80×10-3×10-3=0.98m-混合液悬浮固体浓度,mg/L 。
其中X -混合液污泥浓度3500mg/L ; SVI -污泥容积指数80。
m H H H H 62.198.040.25312=--=--=Cass 池总高=5+0.5=5.5m 隔墙底部连通也口尺寸表4-2 联通孔口尺寸池宽B/ m 联通孔个数n 3/个 池宽 联通孔个数n 3/个 ≤4 1 10 4 6 2 12 5 8322280.3364.278364224181301111241m u H BL u n n Q A =⨯⨯+⨯⨯⨯=+=N 3-联通孔个数,12; u -孔口流速 36m/h 。
CASS池的设计计算
CASS池的设计计算CASS 池的设计计算1. BOD------污泥负荷(S N )25**0.0168*30.0*0.750.44/(*0.85S k Se f N kgBOD kgMLSS d η=== 式中:2k =0.0168,2k ------为有机物基质降解速率常数Se=30.0,se------为混合液中残留成分的有机基质,/mg Lf =0.75,f ------为溶液中挥发性悬浮物固体浓度与总悬浮物固体浓度的比值η=0.85,η------有机基质降解率121200300.85200BOD BOD BOD η--=== 2.曝气时间02424*200 1.45**0.44*3*2500A S S T N m X === 式中 :0S ------进水BOD 浓度X------混合污泥浓度,取25003/g m1/m ------排水比,取m=33:活性污泥界面的初始沉降速率 4 1.74 1.77.4*10**7.4*10*10*2500 1.24MAX V t X --===水温10℃,MLSS ≤3000/mg L4 1.264.6*10* 2.41MAX V X -==水温20℃,MLSS >3000/mg L式中:t------水温,℃4:沉淀时间max 1[*()][6*0.33 1.5] 2.81.24S H m T V ε++=== h 水温10℃ max 1[*()][6*0.33 1.5] 1.42.41 S H m T V ε++=== h 水温20℃式中:H------反应器有效水深,取6mε-----安全高度,取1.5m5:运行周期1.45 1.4 1.0 3.85A S D T T T T =++=++=h式中:D T -----排水时间,h ,取1.0h因此,取一周期时间为4小时周期数,6次/天6:CASS 池容积采用负荷计算法,3*()100000*(20030)*1010303.0**0.44*5.0*0.75a e e w Q S S V m N N f ---=== 本水厂设计CASS 池N=10座,每座容积310303.01030.310i V m == 排水体积法进行复核,单池容积为33*1000005000*6*10i m V Q m n N === 反应池总容积3*5000*1050000i V N V m === 式中:i V ------单池容积,3mn------周期数N------池数Q------平均日流量,3/m d7:CASS 池的容积负荷7.1池内设计最高水位和最低水位之间的高度1*100000*62n*6*50000Q H H m V === 7.2滗水结束时泥面高度,3(m)H已知撇水水位和泥面之间的安全距离,H2=ε=1.5m312()6(2 1.5) 2.5H H H H m =-+=-+=7.3 SVI —污泥体积指数, /ml g33 2.5*1083.3/*6*5.0W H SVI ml g H N === 此数值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。
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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/LBOD 5=150mg/L ×(1-20%)=120mg/LNH 3-N=45mg/L ×(1-20%)=36mg/LTP=8mg/L ×(1-20%)=LSS=440mg/L ×(1-35%)=286mg/L处理规模:Q=14400m 3/d,总变化系数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= (2)BOD-污泥负荷(或称BOD-SS 负荷率)(Ns ) Ns=ηfS K ⨯⨯e 2Ns ——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,本水厂取值; η——有机基质降解率,%;η=SaSe 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 值为本水厂设计选用。
代入数值,得η==-12010120%,之后把本数值代入得Ns=ηf S K ⨯⨯e 2= kgBOD 5/(kgMLSS ·d)(3)曝气时间T A式中 T A —曝气时间,hS 0—进水平均BOD 5,㎎/Lm —排水比 1/m = 1/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 = ×104×t×X O (MLSS ≤3000)V max = ×104×(MLSS ≥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 = ×104×3200 = 1.76 m/s沉淀时间T S 用下式计算()()h 58.176.12.15.2141max =+⨯=+⨯=V m H T S ε 取T S =式中 T S —沉淀时间,hH —反应池内水深,mε—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,闲置时间取为。
运行周期T= T A +T S +T D +T f =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。
(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; 则:33330075.02.32.010)10120(14400m V =⨯⨯⨯-⨯=- 本水厂设计CASS 池四座,每座容积V i =43300=825 m 3(ⅱ)排水体积法进行复核单池容积为 150014400465.2=⨯⨯==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 3n —周期数;m —排水比 1/m = 1/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 HQ 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 6.1600064144001=⨯⨯= (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)=1.2m SVI —污泥体积指数,(ml/g)SVI=WN H H ⨯3 代入数值,则 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。
(8)CASS 池外形尺寸 (ⅰ)N V H B L =⨯⨯ 式中:B —池宽,m ,B:H=1—2,取B=8m ,8/4=2,满足要求; L=m H B N V 8.464846000=⨯⨯=⨯⨯,取L=47m.L/B=47/8=, L:B=4—6,满足要求。
(ⅱ)CASS 池总高,H 0(m )取池体超高0.5m ,则H 0=H +=4.5m(ⅲ)微生物选择区L 1,(m )CASS 池中间设1道隔墙,将池体分隔成微生物选择区(预反应区)和主反应区两部分。
靠进水端为生物选择区,其容积为CASS 池总容积的10%左右,另一部分为主反应区。
选择器的类别不同,对选择器的容积要求也不同。
L 1=10﹪L=10%⨯47=4.7m (ⅳ)反应池液位控制 排水结束时最低水位4.25.215.24141=-⨯=-⨯=m m h (m ) 基准水位h 2为4.0m ;超高0.5m ;保护水深ε = 1.2m 。
污泥层高度2.12.14.21=-=-=εh h s (m ) 则:撇水水位和泥面之间的安全距离,H 2=h s =1.2m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 ,根据设计规范要求,此时连通孔的数量取为3。
(ⅰ)连通孔面积A 1A 1按下式进行计算:UH L B U N n Q A 124111⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯= 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(m A =⨯⨯+⨯⨯⨯= (ⅱ)孔口尺寸设计孔口沿墙均布,孔口宽度取0.7m ,孔高为=1.2m 。
为:0.7m×1.2m (10) 复核出水溶解性BOD 5处理水中非溶解性BOD 5的值:DOD 5=f s ——安全系数:为保证出水氨氮小与5mg/L 取~;取;T ——污水温度:取冬季最不利温度摄氏度。
N c •θ=(1/)μ×(15-T )×f s=(1/×()×=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。
(ⅰ) 氧化有机物需氧量,污泥自身需氧量O 1以每去除1㎏BOD 需要㎏O a 的经验法计算。
()W a ''VN b S S Q a O e O +-=()33103200600014.010101201440048.0--⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯== 3448(㎏O 2/d)式中 O a —需氧量,㎏O 2/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㎏;'b —1㎏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㎏。
(ⅱ)氨氮硝化需氧量O b 按下式计算;()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=C W ke k b VN N N Q O θf 12.057.4 =×[14400×(36-5)×10-3-0.12×3375.02.36000⨯⨯] = 1801(㎏O 2/d)式中 —氨氮的氧当量系数;N k —进水总凯氏氮浓度,g/L ;(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:75.202204055= m 3/h 曝气池平面面积为:36.1353)7.447(84m =-⨯⨯每个空气扩散器的服务面积按1.0 m 3计,则所需空气扩散器的总数为:13540.16.1353=个 为安全计,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= 每个空气扩散器的配气量为90.214004055= m 3/h图2-6 曝气系统管道布置图空气管道的流速,一般规定为:干、支管为10~15m/s ,通向空气扩散装置的竖管、小支管为4~5m/s 。