污水毕业课程设计Cass工艺设计.docx
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污水毕业课程设计Cass工艺设计
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摘要
3
现拟建一处理规模为4.5万md的某城市污水处理厂,设计出水放标准。
本设计采用周期循环曝气活性污泥法(CASS)工艺,此工艺具有投资省,处理效果好,运行管理方便等优点,适用于中小型污水处理厂使用。
本设计包含污水处理工艺流程的确定,工艺流程中各单体的计算,施工图纸的绘制等。
本污水处理厂的建设将有效改善受纳水体水质,促进环境与经济的的可持续发展。
关键词:
污水处理厂,CASS工艺,设计
0
1.污水处理工艺的选择
1.1概述
1.1.1设计的目的及意义
CASS工艺是循环式活性污泥法德缩写。
的整个工艺为一间间歇
式反应器,在此反应器中进行交替的曝气——非曝气过程的不断重
复,将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。
目前,
此工艺在国外广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理。
所以在本
设计中应用本工艺来处理城镇生活污水,是其达到《城镇污水处理厂
1.2工程概况
3
(1)设计水量Q=5.85万md,
(2)水质及处理要求
表1-1
进出水水质要求
BOD5
CODcr
SS
4+
TNNH-NTP
进水mgl200
300
210
出水mgl
(二级
20
60
20
排放标
准)
(3)厂址概况:
污水处理厂选址西部偏高,东西高程差2m,选址北
侧有公路,南侧有河流经过,总面积根据建设规划选取。
1.3国内外处理现状
CASS反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水利条件为
基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特
点的废水处理新工艺,尤其适合含有较多工业废水的城市污水及要求
脱氮除磷的处理,目前已在欧美等国家得到较多的应用,国内也已开
始对此进行研究并逐步在制药、啤酒、印染和化工等行业废水处理的
实际工程中得到应用。
1.4工艺流程
图1-1工艺流程图
(1)工艺说明:
处理水主要分三部分:
一、物理处理部分:
进水经格栅后,大部分悬浮物被阻截,之后进沉淀池,水质水量得到调节,大部分污泥下沉。
再进沉淀池,调节水质水量。
二、生化处理部分:
污水由泵抽入CASS池,进入生化处理阶段,经CASS池进水、曝气、沉淀、出水四阶段后水质几近可达到要求。
加药后外排。
三、污泥处理部分,从沉淀池和CASS池出来的污泥进污泥浓缩池,上清液直接
外排。
含泥量多的由污泥泵抽入脱水机房,由袋式压滤机压滤成泥饼外运。
(2)工艺比选:
对于处理能力小于10万吨天的中小型污水处理场来说,氧化沟和SBR及其改良工艺如:
CASS;CAST;ICEAS等工艺是首选工艺,目前使用最多的是氧化沟,三沟式氧化沟是未来氧化沟工艺发展的一个主要方向。
下面对CASS和三沟式氧化沟做一对比。
工艺比选见下表1-2
表1-2工艺比选
主体工优缺点比较
艺
1、理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,
池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。
2、运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要
时间短、效率高,出水水质好。
3、耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、
CASS法缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。
4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运
行灵活。
5、处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。
6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥
膨胀。
7、CASS法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水
处理厂的扩建和改造。
8、脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌
氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。
9、工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间
歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。
缺点:
1.容积利用率低、出水不连续、运行控制复杂。
2.需曝气能耗多,污泥产量大。
缺点:
1.由于池内填充了大量的生物膜载体填料,填料
上下两端多数用网格状支架固定,当填料下部的曝气系
统发生故障时,维修工作将十分麻烦。
生物接
2.填料易老化,一般4-6年需更换一次。
触
3.由于前端物化处理后废水中SS含量较低,生物膜固着
氧化法
的载体较少,导致生物膜比重较小,极易造成脱膜,挂
膜不稳定。
脱落的生物膜和絮状污泥在二沉池沉淀效果
较差,易导致出水SS超标。
2.粗格栅的计算
2.1污染物去除效率
(1)CODcr去除效率为:
135060100%82.8%350
(2)BOD5去除效率为:
(3)SS去除效率为:
2
21020100%90.47%
210
2.2粗格栅计算依据
(1)计算依据见表2-1
表2-1
粗格栅参数表
重要参数的取值依据
取值
安装倾角一般取60o~70o
θ=60o
栅前水深
栅条间距宽:
粗:
>40mm中:
15~25mm细:
4~10mm
水流过栅流速一般取0.6~1.0msv=0.8ms格栅受污染物阻塞时水头增大的倍数一般采用3k=3
栅前渠道超高一般采用0.3m
3
3
3
W1=0.01W2=0.2
栅渣量(m10m污水)取0.1~0.01
进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20o
K=1.76
栅条断面形状
阻力系数计算
形状系栅条尺寸(mm)
公式
数
迎水背水面均为锐边=β(sb)43=2.42长=50,宽S=10
矩形
2.3计算过程
2.3.1格栅间隙数
n1Qsin
0.5
0.5
取24根
/b1vh0.719sin60/0.050.80.823.9
2.3.2栅槽宽度
栅条宽度S取0.01m
BSn11b1n10.012410.05241.43m
2.3.3通过格栅的水头损失
设计格栅断面形状,迎水背水面均为锐边矩形。
则,形状系数=2.42
则
h01
1
v2
sin
0.28
0.82
sin600.008m
2g
2
9.81
2.3.4栅后槽总高度
格栅前渠道超高h取0.3m,格栅的水头损失h=k,水头损失增大倍数
k取3
h2kh0130.0080.024m
H1hh1h20.80.30.0241.124m
2.3.5栅槽的高度
L
L1
L2
0.5
H1
1.0
tg
其中,L1
进水渠道渐宽部位的长
度,
m
L1
B
B1(1取20
,B1取0.6m)
2tg
1
H1
h
h1
0.8m
0.3m
1.1m
L1
B
B1
1.43
0.6
2tg
2tg
1.14m
1
20
L2
0.5L1
0.57m
L
0.57
m
1.14m
0.5m
H1
3.85m
1.0m
tg60
2.3.6每日栅渣量计算
W=
=
=0.45m3d
W>0.2m3d,所以宜采用带溢流旁通的机械清渣格栅。
2.4格栅草图
栅条工作平台
进
水
α
α1
α
中格栅计算草图
图2-1格栅草图
3.污水提升泵房
3.1设计参数
设计流量:
719Ls
吸水管设计流速宜为0.7~1.5ms,出水管流速宜为0.8~2.5ms
3.2泵房设计计算
3.2.1水泵的设计流量为2588.4m3=2格,每格宽b=1m,B=2×1.0=2.0m
5.2.4池的有效水深:
=247.3=3.29,取4次
6.4曝气池容积V
设计6个反应池即n0=6
则有:
V
Qm
621002
5175m3
Nn
64
6.5曝气池平面尺寸
2
式中F—单组曝气池面积m
H—曝气池的有效水深m
设每组曝气池宽20m,长52m,则长宽比为2.6
6.6复核出水溶解BOD5
根据设计出水水质,出水溶解性BOD5应小于20mgL设计中的出水
水质中溶解性BOD5为:
24So
24200
Se
5.71mg/L20mg/L
24KZXftan
240.02230000.7544
计算结果符合要求。
6.7计算剩余污泥
15oC时活性污泥的自身氧化系数Ka(15)
Ka(15)=Kd(15)tT20
0.061.04(1520)
0.049
其中:
Kd------活性污泥自身氧化系数典型值
Kd(20)=0.06
每日产生的污泥量
XYQ(SaSe)KaVXV
0.645000(21020)10000.04951750.18
5084.4kg/d
式中Sa—曝气进水BOD5的浓度;
Se—曝气出水BOD5的浓度;
Y—污泥产率系数,一般取0.5~0.7
Q—污水平均日流量
V—曝气池容积
XV—挥发性污泥浓度,本设计取180mgL
Ka—污泥自身氧化率
每日排出的污泥量
式中f—0.75
Xr—回流污泥浓度,取1.2kgm3
6.8复核污泥龄
fNWVNnta
c
24X
0.7530005175464
247033.81000
6.6d
6.9复核滗水高度
曝气池有效水深H=5m,则滗水高度h:
HQ
5
62100
m
h1
6
45175
2.5
n1n2V
符合结果与设定值相符合。
6.10需氧量
6.10.1平均时需氧量
Q2
a'QSrb'VXV
(200
20)
0.155175
3000
0.545000
6378.75kg/d265.8
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