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CASS工艺原理和设计计算及细菌培养

CASS工艺原理

CASS池分预反应区和主反应区。在预反应区内,微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程,而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮、除磷功能。CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称,最早产生于美国,90年代初引入中国,目前,由于该工艺的高效和经济性,应用势头迅猛,受到环保部门及拥护的广泛关注和一致好评。经过模拟试验研究,已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理,取得了良好的处理效果,为CASS法在我国的推广应用奠定了良好的基矗CASS法是在间歇式活性污泥法(SBR法)的基础上演变而来的,其工作原理如下图所示-在反应器的前部设置了生物选择区,后部设置了可升降的自动滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段,周期循环进行。污水连续进入预反应区,经过隔墙底部进入主反应区,在保证供氧的条件下,使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。

CASS法的特点与SBR相比,CASS法的优点是-其反应池由预反应区和主反应区组成,因此,对难降解有机物的去除效果更好。进

水过程是连续的,因此,进水管道上无需电磁阀等控制元件,单个池子可独立运行;而SBR进水过程是间歇的,应用中一般要2个或2个以上池子交替使用。排水是由可升降的堰式滗水器完成的,随水面逐渐下降,均匀将处理后的清水排出,最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。CASS法每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3,而SBR则为3/4,所以,CASS法比SBR法的抗冲击能力更好。

与传统活性污泥法相比,CASS法的优点是-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10-25%。以10万吨的城市污水处理厂为例,传统活性污泥法的总投资约1.5亿,CASS法总投资约1.1亿。工艺流程短,占地面积少-污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,而没有初次沉淀池、二次沉淀池,布局紧凑,占地面积可减少20-35%。以10万吨的城市污水厂为例,传统活性污泥法占地面积约为180亩,CASS法占地面积约120亩。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,氧的浓度梯度大,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-根据研究结果和工程应用情况,通过合理的设计和良好的管理,对城市污水,进水COD为400mg/L 时,出水小于30mg/L以下。对可生物降解的工业废水,即使进水COD 高达3000mg/L,出水仍能达到50mg/L左右。对一般的生物处理工艺,很难达到这样好的水质。所以,对CASS工艺,二级处理的投资,可

达到三级处理的水质。管理简单,运行可靠-污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统比较简单,工艺本身决定了不发生污泥膨胀。所以,系统管理简单,运行可靠。污泥产量低,污泥性质稳定。具有脱氮除磷功能。无异味。CASS工艺特点设备安装简便,施工周期短,具有较好的耐水、防腐能力,设备使用寿命长;对原水的水质水量的变化有较强的适应能力,处理效果稳定,出水水质好,可回用于污水处理厂内的如绿化、浇地、洗车等有关杂用用途;处理工艺在国内外处于先进水平,设备自动化程度高,可用微机进行操作和控制;整个工艺运转操作较为简单,维修方便,处理厂内不产生污染环境的臭气和蚊萤;投资较省,处理成本低,工艺有推广应用价值。

CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺是近年来国际公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其基本结构是:在序批式活性污泥法(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的二沉池和污泥回流系统;同时可连续进水,间断排水。

该工艺最早在国外应用,为了更好地将其引进、消化,开发出适合我国国情的新型污水处理新工艺,总装备部工程设计研究总院环保中心

于1994年在实验室进行了整套系统的模拟试验,分别探讨了CASS 工艺处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果,获得了宝贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。我院将研究成果成功地应用于处理生活污水及不同种工业废水的工程实践中,取得了良好的经济、社会和环境效益。我院开发的CASS工艺与ICEAS工艺相比,负荷可提高1-2倍,节省占地和工程投资近30%。

2 CASS工艺的主要技术特征

2.1 连续进水,间断排水

传统SBR工艺为间断进水,间断排水,而实际污水排放大都是连续或半连续的,CASS工艺可连续进水,克服了SBR工艺的不足,比较适合实际排水的特点,拓宽了SBR工艺的应用领域。虽然CASS 工艺设计时均考虑为连续进水,但在实际运行中即使有间断进水,也不影响处理系统的运行。

2.2 运行上的时序性

CASS反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。

2.3 运行过程的非稳态性

每个工作周期内排水开始时CASS池内液位最高,排水结束时,液位最低,液位的变化幅度取决于排水比,而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质

浓度均是变化的,基质降解是非稳态的。

2.4 溶解氧周期性变化,浓度梯度高

CASS在反应阶段是曝气的,微生物处于好氧状态,在沉淀和排水阶段不曝气,微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此,反应池中溶解氧是周期性变化的,氧浓度梯度大、转移效率高,这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言,CASS工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。

3 CASS工艺的主要优点

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 运行灵活,抗冲击能力强,可实现不同的处理目标

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。

3.5 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,具有滞后性。因此,选择不易发生污泥膨胀的污水处理工

艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。

由于丝状菌的比表面积比菌胶团大,因此,有利于摄取低浓度底物,但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小,在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖,但由于胶团细菌比增殖速率较大,其增殖量也较大,从而较丝状菌占优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度梯度,而且处于缺氧、好氧交替变化之中,这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌,使其成为曝气池中的优势菌属,有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,克服污泥膨胀,从而提高系统的运行稳定性。

3.6 适用范围广,适合分期建设

CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程,比SBR工艺适用范围更广泛;连续进水的设计和运行方式,一方面便于与前处理构筑物相匹配,另一方面控制系统比SBR工艺更简单。

对大型污水处理厂而言,CASS反应池设计成多池模块组合式,单池可独立运行。当处理水量小于设计值时,可以在反应地的低水位运行或投入部分反应池运行等多种灵活操作方式;由于CASS系统的主要核心构筑物是CASS反应池,如果处理水量增加,超过设计水量不能满足处理要求时,可同样复制CASS反应池,因此CASS法污水处理厂的建设可随企业的发展而发展,它的阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。

3.7 剩余污泥量小,性质稳定

传统活性污泥法的泥龄仅2-7天,而CASS法泥龄为25-30天,所以污泥稳定性好,脱水性能佳,产生的剩余污泥少。去除1.0kgBOD 产生0.2~0.3kg剩余污泥,仅为传统法的60%左右。由于污泥在CASS反应池中已得到一定程度的消化,所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgO2/g MLSS.h以下,一般不需要再经稳定化处理,可直接脱水。而传统法剩余污泥不稳定,沉降性差,耗氧速率大于20mgO2/g MLSS.h ,必须经稳定化后才能处置。

4 CASS设计中应注意的问题

4.1 水量平衡

工业废水和生活污水的排放通常是不均匀的,如何充分发挥CASS 反应池的作用,与选择的设计流量关系很大,如果设计流量不合适,进水高峰时水位会超过上限,进水量小时反应池不能充分利用。当水量波动较大时,应考虑设置调节池。

4.2 控制方式的选择

CASS工艺的日益广泛应用,得益于自动化技术发展及在污水处理工程中的应用。CASS工艺的特点是程序工作制,可根据进水及出水水质变化来调整工作程序,保证出水效果。整套控制系统可采用现场可编程控制(PLC)与微机集中控制相结合,同时为了保证CASS工艺的正常运行,所有设备采用手动/自动两种操作方式,后者便于手动调试和自控系统故障时使用,前者供日常工作使用。

4.3 曝气方式的选择

CASS工艺可选择多种曝气方式,但在选择曝气头时要尽量采用不堵

塞的曝气形式,如穿孔管、水下曝气机、伞式曝气器、螺旋曝气器等。采用微孔曝气时应采用强度高的橡胶曝气盘或管,当停止曝气时,微孔闭合,曝气时开启,不易造成微孔堵塞。此外,由于CASS工艺自身的特点,选用水下曝气机还可根据其运行周期和DO等情况适当开启不同的台数,达到在满足废水要求的前提下节约能耗的目的。4.4 排水方式的选择

CASS工艺的排水要求与SBR相同,目前,常用的设备为旋转式撇水机,其优点是排水均匀、排水量可调节、对底部污泥干扰小,又能防止水面漂浮物随水排出。

CASS工艺沉淀结束需及时将上清液排出,排水时应尽可能均匀排出,不能扰动沉淀在池底的污泥层,同时,还应防止水面的漂浮物随水流排出,影响出水水质。目前,常见的排水方式有固定式排水装置如沿水池不同深度设置出水管,从上到下依次开启,优点是排水设备简单、投资少,缺点是开启阀门多、排水管中会积存部分污泥,造成初期出水水质差。浮动式排水装置和旋转式排水装置虽然价格高,但排水均匀、排水量可调、对底部污泥干扰小,又能防止水面漂浮物随出水排出,因此,这两种排水装置目前应用较多,尤其旋转式排水装置,又称滗水器,以操作灵活、运行稳定性高等优点受到设计人员和用户的青睐。

CASS: Cyclic Activated Sludge System

连续进水周期循环曝气活性污泥系统(无污泥回流)

CAST:Cyclic Activated System Technology

间歇进水周期循环式活性污泥技术(有污泥回流)

4.5 需要注意的其它问题

1、冬季或低温对CASS工艺的影响及控制

通过实验观察和分析:低温对CASS工艺处理效果有一定影响,在其它条件相同情况下,与常温条件相比,CODcr去除率约降低5%,这也反映出CASS工艺对温度具有较好的适应能力,与国外文献的介绍是一致的。但低温造成活性污泥沉降性能降低,SV和SVI普遍高于常温条件,可通过提高污泥浓度、降低污泥负荷和适当延长沉淀时间,解决给生产运行带来的困难。

2、排水比的确定

3、雨季对池内水位的影响及控制

4、排泥时机及泥龄控制

5、预反应区的大小及反应池的长宽比

6、间断排水与后续处理构筑物的高程及水量匹配问题。

5 CASS的经济性

实践证明,CASS工艺日处理水量小则几百立方米,大则几十万立方米,只要设计合理,与其它方法相比具有一定的经济优势。它比传统活性污泥法节省投资20%-30%,节省土地30%以上。当需采用多种工艺串联使用时,如在CASS工艺后有其它处理工艺时,通常要增加中间水池和提升设备,将影响整体的经济优势,此时,要进行详细的技术经济比较,以确定采用CASS工艺还是其它好氧处理工艺。

由于CASS工艺的曝气是间断的,利于氧的转移,曝气时间还可根据水质、水量变化灵活调整,均为降低运行成本创造了条件。总体而言,CASS工艺的运行费用比传统活性污泥法稍低。

CASS工艺培菌方案

医化园区污水处理厂的工业废水(医药化工废水)日处理量12500吨,进水水质主要指标如下: CODcr ≤1000mg/ BOD5 ≤500mg/l

SS ≤500mg/l TN ≤50mg/

NH3-N ≤40mg/l TP ≤4.0mg/l

PH 6~9 色度≤300

处理出水水质

污水处理厂处理出水水质采用《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级排放标准中的(其它排污单位)的出水标准,即:

CODcr ≤150mg/l BOD5 ≤30mg/l

SS ≤150mg/l NH3-N ≤25mg/l

TP ≤1.0mg/l PH 6~9

色度≤80

工艺流程如下:

CASS池一座分4格,每格尺寸为:生物选择区(缺氧段)长15m,宽6m,有效水深6m,水力停留时间4.2小时;主生化区长47.5m,宽15m,有效水深6m。每格每天运行6个周期,采用连续进水的方式,每周期工作6.0小时,具体分配如下:进水/曝气4.0小时、进水/沉淀1.0小时、进水/滗水1.0小时。曝气时段污泥负荷0.095kgBOD5/kgMLss.d,污泥浓度4g/L,排水比16.2%。

CASS池的工序需要根据实际进水的水质情况调整,表6-3为单格CASS各阶段时间分配和各设备的运行情况。

单格CASS池运行表表6-3

时序过程经历时间(hr) 搅拌器进水

闸板滗水器排泥泵回流泵

阶段 1 进水、曝气 4.0 ON ON OFF OFF ON

阶段 2 进水、沉淀 1.0 ON ON OFF OFF ON

阶段 3 进水、排水 1.0 ON ON ON ON ON

每座CASS生化池配备设备:

CASS池内设置回流污泥泵8台。单泵流量为Q=120m3/h,H=8m,N=5.5kw,最大回流比

185%。

CASS池内设置剩余污泥泵8台。单泵流量为Q=55m3/h,H=10m,N=3.0kw;剩余污泥可排至污泥池或调节池、水解酸化池,回流到水解酸化池的最大回流比85%。

CASS池内敷设1700米管式微孔曝气系统,氧利用率大于20%。

CASS池内设置4套滗水器,滗水量800m3/hr,功率1.5kw。

CASS池内设置进水调节堰门四套,规格1500×500。

生物选择区(缺氧段)设置低速潜水搅拌机,单机功率2.2kw。

CASS池风量按1.5 kgO2/ kgBOD5,4.7 kgO2/ kgNH3-N,氧利用率20%,单格空气量38.7 m3/min。CASS池配置鼓风机5台,4用1备运行。单台风量41.2m3/min,风压7m,功率75kW。鼓风机采用自带隔声防雨罩的罗茨鼓风机。污泥产率:0.6kgMLSS/kgBOD,剩余污泥产量5.25t/d,含水率99.2%,污泥体积656 m3。

我的培菌计划:CASS池单格池容4815M3,分四格,按单格注满水接种污泥浓度1500mg/l,接种脱水污泥含水率80%,有机物含量80%,需接种泥45吨。按数级扩大培养,先在两格池内(1#、2#)总共投加90吨污泥,开始培菌。培好后再往另两格池(3#、4#)引种培菌。

看看我的理解对不对:污水厂日处理量12500吨,相当于进水流量520吨/小时,一座CASS池分四格处理,每格日处理量3125吨,按设计资料CASS池单格工作周期6小时一循环,连续进水,单格一小时最大进水量130吨,

时序过程经历时间(hr)

阶段 1 进水、曝气 4.0

阶段 2 进水、沉淀 1.0

阶段 3 进水、排水 1.0

排水阶段我的理解应停止进水而不应再进水,对否?若如此一小时进水量156吨。

不管是130还是156,单格驯化的进水量最终就是130/时或156吨/时,我现按驯化水量到156吨/时调试。

1#、2#单格培菌调试时间进度表

阶段时间进水量(吨/日) 进水量 CASS池工作周期培菌 5月4日接种污泥闷曝

5月5日接种污泥闷曝

5月6日——5月10日 1000 一天换两次水,每次500吨,闷曝12小时

5月11日——5月15日 1500 一天换两次水,每次750吨,闷曝12小时

驯化 5月16日—5月18日 500 连续进水,25t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h

5月19日—5月21日 1000 连续进水,50t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h

5月21日—5月25日 1400 连续进水, 70 t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h

5月26日—5月30日 2000 连续进水,100/h 充水曝气4h,充水沉淀1h,滗水闲置1h

5月31日—6月6日 2600 连续进水,130t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h同上

6月7日—6月12日 3120 连续进水,156t/h 充水曝气4h,充水沉淀1h,滗水闲置1h

3#单格培菌调试时间进度表

阶段时间进水量(吨/日) 进水量 CASS池工作周期培菌 6月3日接种污泥闷曝

6月4日—6月8日 1000 一天换两次水,每次500吨,闷曝12小时

6月19日—6月23日 1500 一天换两次水,每次750吨,闷曝12小时

驯化 6月24日—6月26日 500 连续进水,25t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h

6月27日—6月29日 1000 连续进水,50t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h

6月30日—7月4日 1400 连续进水, 70 t/h 充水曝气4h,充水沉淀0.5h,滗水闲置0.5h

7月5日—7月11日 2000 连续进水,100/h 充水曝气4h,充水沉淀1h,滗水闲置1h

7月12日—7月18日 2600 连续进水,130t/h 充水曝气4h,充水沉淀1h,滗水闲置1h

7月19日—7月25日 3120 连续进水,156t/h 充水曝气4h,充水沉淀1h,滗水闲置1h

说明:3#格接种污泥从1#、2#池引,从5月26日开始.(提问: 1#、2#池引泥时,CASS 池运行周期如何调整,进水量是不是要减少,处理效果是否会下降?)

4#单格培菌调试时间进度表

阶段时间进水量(吨/日) 进水量 CASS池工作周期培菌 7月3日接种污泥闷曝

7月4日—7月8日 1000 一天换两次水,每次500吨,闷曝12小时

7月9日—7月13日 1500 一天换两次水,每次750吨,闷曝12小时

驯化 7月14日—7月16日 500 连续进水,25t/h 充水曝气4h,充水沉淀1h,滗水闲置1h

7月17日—7月19日 1000 连续进水,50t/h 同上 7月20日—7月25日 1400 连续进水, 70 t/h 同上 7月26日—7月30日 2000 连续进水,100/h 同上 7月31日—8月6日 2600 连续进水,130t/h 同上 8月7日—8月14日 3120 连续进水,156t/h 同上说明:4#格接种污泥从1#、2#池引,从6月20日开始。

以上是我的调试方案,请师傅们审核一下,提些修改意见,多谢指教!

3.3CASS池的设计

Q=1667m3/h X0=200mg/l Xe=10mg/l

V生物选择器:V缺氧区:V主反应区=1:5:30

进水曝气时间tR=2h

静置沉淀时间ts=1h

滗水排泥时间tf=0.5h

停置时间tw=0.5h

T=4h

n=24/T=6

采用4个池子,每组2个连续进水运行。

1 单池进水容积V0

V0=Q*tR/2=1667m3

单池总容积V0总

V0总=V0/(30%)=5000m3

2 检验BOD负荷Ns

设曝气池MLSS=2500mg/l

V0反应=2V0总*(30/36)

Ns=24Q(X0-Xe)/(n*MLSS*V0反应*tR)

=0.73KgBOD/(KgMLSS.d)<1.3 KgBOD/(KgMLSS.d)

符合要求

3 滗水高度Hb

沉淀时间一般是指从曝气结束后10分钟开始,到滗水结束时结束,即:tb=ts+tf-10/60h。为了避免在滗水过程中将活性污泥随水带走,需要在滗水水位和污泥面之间保证一个最小安全高度Hs,一般在0.6—0.9m左右,取Hs=0.8m.

设污泥沉降指数SVI=130mg/l

污泥沉降速度Vs=650/(MLSS*SVI)=2m/h

Hb=Vs*tb-Hs=1.87m

4 单池表面积A0

A0=V0/Hb=893m2

5 池子的有效高度H0

H0=V0总/A0=5.6m

6 池子总高度H总

设超高h=0.4m

H总=H0+h=6m

7 单池的各部分尺寸

总长L总=45m

总宽B总=20m

生物选择器长L1=1.5m

缺氧部分长L2=6m

好氧部分长L3=37.5m

8 剩余污泥量

参考《排水工程》

9 需氧量,空气量

参考《排水工程》

10 采用微孔暴气,单个曝气头服务面积Af=2m2 N=[20*37.5+0.25*(20*6)]/2=390个

CASS工艺设计计算方法

CASS工艺属于活性onclick="g('污泥');">污泥法范畴,但由于其运行方式独特,与传统活性onclick="g('污泥');">污泥法又有很大的差别。在同一周期内,池内的污水体积、污染物的浓度、DO和MLSS 时刻都在发生变化,是一种非稳态的反应过程。

目前CASS工艺设计采用onclick="g('污泥');">污泥负荷法,该方法不考虑反应池内基质浓度、MLSS和DO含量在时间上的变化,只考虑进出水有机物的浓度差,并忽略同一反应周期内沉淀、滗水和闲置阶段的生物降解作用,采用与传统活性onclick="g('污泥');">污泥法基本相同的计算公式。

CASS工艺采用onclick="g('污泥');">污泥负荷法进行设计时,除反应池容积计算与传统活性onclick="g('污泥');">污泥法不同,其它如反应池DO和剩余onclick="g('污泥');">污泥排放量等计算方法与传统活性onclick="g('污泥');">污泥工艺相同,因此,本节着重介绍CASS 工艺反应池容积的计算方法。

1.2.1 计算BOD-onclick="g('污泥');">污泥负荷(N s)

BOD-onclick="g('污泥');">污泥负荷是CASS工艺的主要设计参数,其计算公式为:

(1)

式中:Ns——BOD-onclick="g('污泥');">污泥负荷,

kgBOD5/(kgMLSS·d),onclick="g('生活污水');">生活污水取0.05~0.1 kgBOD5/(kgMLSS·d),工业onclick="g('废水');">废水需参考相关资料或通过试验确定;

K2——有机基质降解速率常数,L/(mg·d);

S e——混合液中残存的有机物浓度,mg/L;

η——有机质降解率,%;

?——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值,一般在onclick="g('生活污水');">生活污水中,?=0.75。

(2)

式中:MLVSS——混合液挥发性悬浮固体浓度,mg/L;

MLSS——混合液悬浮固体浓度,mg/L;

1.2.2 CASS池容积计算

CASS池容积采用BOD-onclick="g('污泥');">污泥负荷进行计算,计算公式为:

(3)

式中:V——CASS池总有效容积,m3;

Q——污水日流量,m3/d;

S a、S e——进水有机物浓度和混合液中残存的有机物浓度,

mg/L;

X——混合液onclick="g('污泥');">污泥浓度(MLSS),mg/L;

Ns——BOD-onclick="g('污泥');">污泥负荷,

kgBOD5/(kgMLSS·d);

?——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值。

1.2.3 容积校核

CASS池的有效容积由变动容积和固定容积组成。变动容积(V1)指池内设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的容积;固定容积由两部分组成,一部分是安全容积(V2),指滗水水位和泥面之间的容积,安全容积由防止滗水时onclick="g('污泥');">污泥流失的最小安全距离决定;另一部分是onclick="g('污泥');">污泥沉淀浓缩容积(V3),指沉淀时活性onclick="g('污泥');">污泥最高泥面至池底之间的容积。

CASS池总的有效容积:

V=n1×(V1+V2+V3)(4)

式中:V——CASS池总有效容积,m3;

V1——变动容积,m3;

V2——安全容积,m3;

V3——onclick="g('污泥');">污泥沉淀浓缩容积,m3;

n1——CASS池个数。

设池内最高液位为H(一般取3~5m),H由三个部分组成:

H=H1+H2+H3 (5)

式中:H1——池内设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的高度,m;

H2——滗水水位和泥面之间的安全距离,一般取1.5~2.0m;

H3——滗水结束时泥面的高度,m;

其中:

(6)

式中:A——单个CASS池平面面积,m2;

n2——一日内循环周期数;

H3=H×X×SVI×10-3 (7)

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