CASS工艺污水处理.doc
- 文档编号:2362111
- 上传时间:2022-10-29
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CASS工艺污水处理.doc
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毕业设计(论文)说明书
摘要
本毕业设计题目为马鞍山市滨江新区10万m³/d污水厂设计,设计的主要任务为对污水厂进行各项工艺流程的选择,各处理构筑物的设计及计算。
本设计主要处理城市污水,城市污水中有较高的有机物含量以及较多的氮、磷等有机物,此外还含有病原微生物和悬浮物质,不同的污水水质差别较大,对于不同类型的污水须分别采用不同的方法进行处理,污水处理现有多种方法,如UASB法,A2/O法,活性污泥法,氧化沟法等,本设计采用CASS工艺,通过本设计,将使污水出水水质达到排放标准以内。
关键字:
设计,污水,CASS
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ABSTRACT
Thegraduationdesigntopicisforthenew100000m³Maanshanbinjiang/dwastewatertreatmentplantdesign.Designofthemaintaskofthesewageplantfortheprocessofchoice,thetreatmentofthedesignandcalculationstructures.
Thisdesignmainurbansewagetreatment,theurbansewageisofhighorganicmattercontentandmorenitrogen,phosphorus,organicmatter,etc.Inaddition,italsocontainspathogenicmicrobesandsuspendedmaterial.Differentsewagewaterqualitydifferenceisbigger,fordifferenttypesofsewageshallweadoptdifferentmethodstodealwith.SewagetreatmentDuoZhongexistingmethods,suchasUASBmethod,A2/Omethod,andactivatedsludge,theoxidationditchmethod,etcThisdesignUSEStheCASSprocess,throughthisdesign,willmakesewageeffluentwaterwithinmeetsemissionstandard.
Keywords:
design,sewage,CASS
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目录
1文献综述 4
1.1概述 4
1.2CASS工艺原理 5
1.3CASS池的核心设备 6
1.4工艺机理 7
1.5CASS的工艺特点 8
1.6CASS工艺流程 9
1.7CASS工艺国内外应用现状 10
1.8CASS工艺存在的问题 11
2工艺流程的选择 12
2.1氧化沟 12
2.1.1氧化沟简介 12
2.1.2卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟 13
2.2CASS工艺与卡鲁塞尔氧化沟的比较[3] 13
2.3工艺流程简图 16
2.4结论 17
3水处理构筑物的计算 17
3.1污染物去除率 18
3.2格栅计算 18
3.3调节池计算 20
3.4曝气沉砂池 21
3.4.1设计参数:
21
3.4.2主要尺寸计算 21
3.4.3沉砂量计算 22
3.4.4沉砂槽几何尺寸确定 22
3.4.5排砂设备选型 23
3.4.6曝气系统设计 23
3.5CASS工艺设计计算 24
3.5.1运行周期的确定 24
3.5.2容积的确定 25
3.5.3外形尺寸 25
3.5.4选择区容积 26
3.5.5复核出水溶解BOD5 26
3.5.7设计需氧量 27
3.6加氯消毒池 28
3.6.1加氯量计算 28
3.6.2加氯设备 28
3.6.3消毒接触池容积 28
3.6.4消毒接触池表面积 29
3.6.5消毒接触池池长 29
3.6.6池高 30
3.6.7进水部分与混合 30
4污泥处理构筑物的计算 31
4.1污泥浓缩池 31
4.1.1设计参数 31
4.1.2设计计算 31
4.2厌氧消化池 34
4.2.1消化池有效容积的计算 34
4.2.3消化池各部分表面积计算 36
4.2.4消化池热工计算 36
4.2.5热交换器的计算 37
4.2.6消化池保温结构厚度计算 39
4.2.7沼气混合搅拌计算 40
4.2.8曝气立管管径计算 40
4.2.9压缩机功率 40
4.2.10沼气储存 41
4.3机械脱水 41
5高程计算 43
5.1高程布置的一般规定 43
5.2污水水头损失计算 44
5.3污水构筑物高程确定 44
5.4污泥处理构筑物高程布置 45
5.5污泥构筑物高程确定 46
6工程技术经济分析 47
6.1工程概算 47
6.1.1土建费用 47
6.2运行费用计算 48
6.2.1成本估算 48
6.2.2电费 48
6.2.3工资福利开支 49
6.2.4生产用水水费开支 49
6.2.5运费 49
6.2.6维护维修费 49
6.2.7管理费用 49
6.2.8运行成本核算 49
结论 49
致谢 51
参考文献 52
1文献综述
1.1概述
CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工艺是间歇式活性污泥法的一种变革,是由SBR(序批式活性污泥法)工艺发展而来。
CASS工艺的核心是CASS池,在SBR的基础上,反应池沿长方向设计为两部分。
前部分为生物选择区也称顶反应区,后部为主反应区。
主反应区后部安装有升降自动撇水装置。
整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。
省去了常规性污泥二沉池和污泥回流系统,可连续进水,间断排水。
1.2CASS工艺原理
CASS与ICEAS在工艺流程上差别不大,主要是污泥负荷不同,ICEAS工艺属周期循环延时曝气范畴。
污泥负荷通常控制在0.04~0.05kgBOD/kgMLSS•d。
实践证明控制污泥负荷为0.1~0.2kgBOD/kgMLSS•d或再高一些,CASS工艺对有机物的去除效果仍与ICEAS工艺基本相同,而且有利于形成絮凝性能好的污泥,同时负荷的提高可使CASS工艺的工程投资比ICEAS节省25%以上。
CASS池工艺原理见图1。
空气
预反应区
撇水器
进水
主反应区
出水
图1.1CASS池工艺原理
CASS池工艺原理:
由预反应区和主反应区两部分组成。
预反应区又称为生物选择器。
CASS工艺的生物能通过酶的快速转移迅速吸收并去除部分易降解的有机物,由此产生基质的积累和再生过程,有利于选择出絮凝性细菌。
生物选择器的工艺过程使活性污泥在生物选择器(预反应区)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,以完成整个基质去除过程。
预反应区体积仅占反应池总体积的10%~15%,因此该部分活性污泥在高BOD负荷条件下运行,既强化了生物吸附作用,又促进了微生物的增殖。
丝状菌的过量繁殖会发生污泥膨胀[4]。
由于丝状菌比菌胶团细菌的比表面积大,因此,有利于摄取低浓度基质,但一般丝状菌的增殖速率比非丝状菌小。
在高基质浓度下,菌胶团和丝状菌基质积累与增殖速率降低较大,但菌胶团细菌的增殖速率较大,其增殖量也较大,从而较丝状菌占优势。
以基质作为推动力选择性的培养菌胶团细菌,成为曝气池中的优势菌。
所以,CASS池的进水端即预反应区不但可以连续进水,同时发挥着生物选择器的作用,可以有效抑制丝状菌的生长和繁殖,防止发生污泥膨胀,提高系统的运行稳定性。
在连续流反应器中,有完全混合式和推流式两种理想流态。
在完全混合式曝气中,基质浓度等于出水浓度,基质流入曝气池的速率即为基质降解速率。
根据生化反应动力学原理可知,曝气池中的基质浓度低,其生化反应推动力就小,反应速率和有机物去除率也比较低。
在理想的推流式曝气池中,污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入,以活塞状沿曝气池流动,从池末端流出。
在此过程中,曝气池的各断面上只有横向混合,不存在纵向的反混。
作为生化反应推动力的基质浓度,从进水的最高浓度降低至出水口的最低浓度,整个反应过程中存在着基质浓梯度,尽可能地保持了最大推动力,因此反应速率和有机物的去除率比较高。
在污水处理设施的实际运行中,几乎不存在理想的推流式曝气池。
因此,沿池长方向的纵向混合总是存在的。
所以,即使设计为推流式,其运行效率实际上也是属于完全混合式活性污泥法和理想的推流式活性污泥法之间。
CASS池工艺从污染物的降解过程来看,当污水以相对较低的水量(与曝气池内混合液相比)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过程来看,基质浓度由高到低,浓度梯度从大到小,基质利用速率由大到小,从时间看具有推流式反应器的特征。
在分析CASS池工艺基质变化规律时可作如下假设:
沉淀和排水阶段基质降解数量可以忽略不计;CASS池中基质的降解及活性污泥的增长主要发生在曝气阶段。
对CASS反应池进行物料平衡计算,曝气阶段只有进水,没有排水,假定每个工作周期排水水质及水量是一定的,可以得出如下关系式:
每个周期曝气阶段降解的基质总量=全周期进入CASS的基质量-出水排出的基质量。
而在沉淀和排水阶段基质在反应池积累,在曝气阶段完成降解。
所以CASS池内基本浓度的变化规律十分复杂,除了基质的降解、积累和释放作用,还有稀释作用,对此有待于进一步探讨。
1.3CASS池的核心设备
(1)曝气机
以鼓风机和穿孔管或微孔曝气头等组成鼓风曝气系统和潜水射流曝气机,其中潜水射流曝气机的噪声较低,充氧效率较高。
曝气机的停用或备用可通过改变程序参数完成。
采用潜水射流曝气机的CASS反应池应避免某台曝气机经常处于停用状态。
(2)撇水机
撇水机是CASS处理系统的关键设备。
如果撇水机出现故障,必须进行及时检修,以免造成整个CASS处理系统停止运行。
(3)液位计
液位计用以标示CASS池内的液位高度。
一般设高、中、低3个液位。
其中高位和中位仅仅作为液位标示。
采用潜水射流曝气的CASS反应池以中低位指示保护液位,液位计的位置高于潜水射流曝气机的电机。
当水位低于此水位时,CASS池自动停止运行,并且报警。
运行管理
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- 关 键 词:
- CASS 工艺 污水处理