(最新整理)cass工艺污水处理厂设计计算书

(最新整理)cass工艺污水处理厂设计计算书内容摘要：

（ 1） 《排水工程》（第四版）教材（下册） （ 2） 《给水排水设计手册》第一、五、九、十一和十二册 （ 3） 《室外排水设计规范》 （ 4） 李圭白、张杰 .水质工程学 .中国建筑工业出版社 （ 5） 《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918—2020) （ 6） 《再生水水质标准》 SL3682020 设计水量、水质、出水要求及该污水厂设计规模 2 污水量 目前该区范围内日最大排水量已达 万 m3/d，污水处理厂设计处理水量为 7 万 m3/d。 污水水质 污水混合进 入污水处理厂，进水水质如 表 1： 表 1 进水水质 指标 BOD（ mg/L） COD（ mg/L） SS（ mg/L） NH3N（ mg/L） TN（ mg/L） TP（ mg/L） 数值 160 350 200 35 45 污水温度：夏季 28℃ ，冬季 5℃ ，平均温度为 20℃。 出水要求 为了节约水资源，处理水再生利用，作为城市绿化用水， 出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918—2020)一级 A 标准和绿化水质标准。 污泥经过消化处理。 工程设计规模 该市排水系统为完全分流制，污水处理厂二期规模按 7104m3/d 设计。 2 工艺设计方案的确定 原水水量及水质分析 由原始资料可得，该 污水厂设计用水量为： s/???Q 根据原 始资料，该污水厂出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ GB 18918—2020）一级 A 标准和绿化水质标准。 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ GB 18918—2020）一级 A 标准见表 2。 表 2 城镇污水处理厂污染物排放标准 基本控制项目 一级标准（ A/B） 二级标准 三级标准 化学需氧量（ CODcr） （ mg/L） 50/60 100 120 生化需氧量（ BOD5） （ mg/L） 10/20 30 60 悬浮物（ SS） （ mg/L） 10/20 30 50 总氮（ TN） （ mg/L） 15/20 — — 总磷（ TP） （ mg/L） 绿化水质标准见表 3： 3 表 3 绿化水质标准 基本控制项目 城市绿化水质标准 化学需氧量（ CODcr） （ mg/L） 50 生化需氧量（ BOD5） （ mg/L） 10 悬浮物（ SS） （ mg/L） 10 总氮（ TN） （ mg/L） 20 由表一、表二得该污水厂的出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ GB 18918—2020）一级 A 标准： CODcr≤50mg/L； BOD5≤10mg/L； SS≤10 mg/L； TN≤15 mg/L； TP≤ mg/L。 污水处理程度 （ 1）求 SS 的处理程度： %95%100200 10200%100L LL ?????? ?处理前 处理后处理前? （ 2）求 BOD5 的处理程度： 出水中非溶解性 BOD5 值为： BOD5 = 式中： Ce——出水中悬浮固体（ SS）浓度， mg/L，取 10mg/L； b——微生物自身氧化率，一般介于 之间，取 Xa——活性微生物在出水中所占的比例，取 . 代入各值，得： BOD5= 10 = 因此，出水中溶解性 BOD5 的值为 =，则 BOD5 去除率为： %%1 001 60 60 ????? 所以该污水厂 BOD5 的处理程度为 %。 （ 3）求 COD 的处理程度： %%100350 50350 ????? （ 4）求 TN 的处理程度： %%10045 1545 ????? （ 5）求 TP 的处理程度： %% ????? 污水处理工艺流程选择 基于水循环和物质循环的基本思想，污水处理工艺的选择应考虑如下原则： 4 （ 1）节省能源、节省资源。 （ 2）节省占地。 （ 3）结合当地地方条件充分考虑处理水的有效利用。 （ 4）根据排放水体、污水回用对象的要求正确确立污水处理程度，并且要充分考虑 将来水处理程度的提高。 （ 5）在满足处理程度与出水水质条件下，选择工艺成熟、有运行经验的先进技术。 （ 6）特别注意，任何工艺技术、流程都有 一定的适用条件，所以要认真研究当地气象、地面与地下水资源、地质、给排水现状与发展规划 ， 根据现状与预测污水产量来选择水处理工艺流程布置。 基于上述污水处理工艺选择原 则， 拟定一下两种污水处理工艺：一种是氧化沟法；另一种是 CASS法。 氧化沟方案 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。 它是活性污泥法的一种变型。 因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为 “循环曝气池 ”、 “无终端曝气池 ”。 氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。 氧化沟的技术特点： （ 1） 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。 （ 2） 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。 （ 3） 氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。 （ 4） 氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。 氧化沟缺点 尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。 但是，在实际的运行过程中，仍存在污泥膨胀的问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流 速不均及污泥沉积问题等一系列问题。 CASS工艺方案 CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺CAST(Cyclic Activated Sludge technology)，是在 SBR 的基础上发展起来的，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、排水期仍连续进水 )，间歇排水。 设置生物选择器的主要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 5 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，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。 CASS 工艺的优点： （ 1） 工艺流程简单，占地面积小，投资较低 CASS 的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。 因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。 （ 2） 生化反应推动力大 CASS 工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入 CASS 池时即被混合液稀释，因此，从空间上看 CASS 工艺属变体 积的完全混合式活性污泥法范畴；而从 CASS 工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此， CASS 工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。 （ 3） 沉淀效果好 CASS 工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。 实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响 CASS 工艺的正常运行。 实验和工程中曾遇到 SV30 高达 96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。 （ 4） 运行灵活，抗冲击能力强 CASS 工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是 CASS 工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。 当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。 在暴雨时，可经受平常平均流量 6信的高峰流量冲击，而不需要独立的调节地。 多年运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值 2－ 3 信时，处理效果仍然令人满意。 而传统处理工艺虽然已设有辅 助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量。 当强化脱氮除磷功能时， CASS工艺可通过调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。 所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。 （ 5） 不易发生污泥膨胀 污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使污水处理厂无法运行，而控制并消除污泥膨胀需要一定时间。