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1.综述1.1.现阶段我国水资源状况我国水资源总量28000多亿立方米，居世界第6位，但人均水资源占有量只有2300立方米，约为世界人均水平的1/4。
目前在我国660个城市中，尚有61.5%的城市没有污水处理厂，大量生活污水直接排放，造成越来越严重的环境污染问题。
环保总局有关调查报告显示，近年来，城市生活污水排放量以年均5%的速度递增，并在1999年首次超过工业污水排放量，占到全国污水排放总量的51.9%。
2003年，全国工业废水和城镇生活污水排放总量为460亿吨，排放化学需氧量（COD）1342.7万吨，其中城镇生活污水排放量为247.6亿吨，占总量的53.8%；COD排放量为821.7万吨，占总量的61.6%。
[1]1.2.小区生活污水的定义来源及特征1.2.1.定义医院、港口、公园、商业中心、新建的郊外住宅区、高级住宅区、疗养区、学校、农场、渔场、狩猎场等均可称为小区，我们最常遇到的主要是由居住区、疗养院、商业中心、机关学校等一种功能或多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。
根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施，这就是我们所指的小区污水处理。
小区污水系统的处理能力，各国并无统一的限定。
前苏联曾建议单个构筑物的处理能力不宜超过1400m3/d，美国则把小厂的处理能力限定在3785m3/d的范围内。
根据我国情况，建议把等于或小于4000m3/d的处理厂定义为小区污水处理厂。
1.2.2.来源厨房，卫生间，粪便冲洗水，淋浴水等。
烹饪、饮用的水约占5% ；不与人体直接接触的生活杂用水如冲厕用水约占20%～30%；小区绿化浇灌用水、空调冷却水、地面冲洗水以及车辆清洗等用水。
[2]1.2.3.特征水质、水量小时变化系数较大,污染物浓度通常比城市污水低,污水可生化性好,处理难度较小。
其特点有三：一是冲洗厕所的水中含有粪便，是多种疾病的传染源；二是生活污水浓度低，其中干物质浓度为1% ~3%，COD浓度仅为500~1000mg/L；三是生活污水可降解性较好，COD/BOD为0.5~0.6。
CAST的工作原理与设计计算1. 引言CAST（Computer-Aided Software Testing，计算机辅助软件测试）是一种通过使用计算机软件工具来辅助进行软件测试的方法。
它可以提高测试的效率和准确性，并帮助发现潜在的软件缺陷。
本文将详细介绍CAST的工作原理和设计计算。
2. CAST的工作原理CAST的工作原理基于自动化测试的概念，它通过使用计算机软件工具来模拟用户的操作，执行测试用例，并生成测试报告。
其主要步骤如下：2.1 测试需求分析在进行CAST之前，首先需要进行测试需求分析。
这包括确定测试的目标、范围、测试用例的编写等。
2.2 测试环境搭建为了进行CAST，需要搭建适当的测试环境。
这包括安装和配置测试工具、测试数据的准备等。
2.3 测试用例设计在进行CAST之前，需要设计测试用例。
这包括确定输入数据、预期输出、边界条件等。
2.4 测试用例执行执行测试用例是CAST的核心步骤。
CAST工具会自动模拟用户的操作，执行测试用例，并记录测试结果。
2.5 测试结果分析执行完测试用例后，需要对测试结果进行分析。
这包括检查测试结果是否符合预期，发现潜在的软件缺陷等。
2.6 测试报告生成最后，CAST会生成测试报告，其中包括测试的概述、执行的测试用例、测试结果等信息。
3. 设计计算在CAST中，设计计算是一个重要的环节。
它涉及到如何设计测试用例、选择测试工具等。
下面将介绍一些常用的设计计算方法。
3.1 等价类划分法等价类划分法是一种常用的测试用例设计方法。
它将输入数据划分为多个等价类，每个等价类代表一组具有相同功能和属性的输入数据。
然后从每个等价类中选择一个测试用例进行测试。
3.2 边界值分析法边界值分析法是一种常用的测试用例设计方法。
它通过选择输入数据的边界值进行测试，以检测潜在的边界问题。
例如，如果一个输入字段的取值范围是1到100，那么可以选择1、100以及1和100之间的其他边界值进行测试。
CAST的工作原理与设计计算一、工作原理CAST（Computer-Aided Software Testing）是一种基于计算机辅助技术的软件测试方法。
它通过自动化测试工具和算法，对软件系统进行全面的功能、性能和稳定性测试。
其工作原理可以分为以下几个步骤：1. 需求分析：根据软件系统的需求文档，分析系统的功能和性能需求，明确测试的目标和范围。
2. 测试计划：制定详细的测试计划，包括测试的时间、资源、测试用例的设计等。
3. 测试用例设计：根据需求文档和测试目标，设计合理的测试用例，覆盖系统的各个功能和边界条件。
4. 测试数据准备：根据测试用例的设计，准备相应的测试数据，以保证测试的全面性和准确性。
5. 自动化测试工具选择：根据测试的需求和系统的特点，选择适合的自动化测试工具，如Selenium、Junit等。
6. 测试执行：使用自动化测试工具执行测试用例，记录测试结果，包括通过的用例和失败的用例。
7. 故障定位和修复：对于测试中发现的故障，进行定位和修复，确保软件系统的稳定性和可靠性。
8. 测试报告和评估：根据测试结果生成测试报告，评估软件系统的质量和性能，提供改进意见和建议。
二、设计计算在CAST中，设计计算是指根据系统的需求和测试目标，设计合理的测试用例。
设计计算主要包括以下几个方面：1. 功能测试用例设计：根据系统的功能需求，设计测试用例，覆盖系统的各个功能模块和边界条件。
例如，对于一个电商网站，可以设计登录、注册、商品浏览、购物车等功能的测试用例。
2. 性能测试用例设计：根据系统的性能需求，设计测试用例，测试系统的响应时间、并发用户数、负载能力等性能指标。
例如，可以设计模拟多个用户同时登录、浏览商品、下单等操作的性能测试用例。
3. 稳定性测试用例设计：根据系统的稳定性需求，设计测试用例，测试系统在长时间运行和高负载下的稳定性。
例如，可以设计模拟系统连续运行数小时或数天的稳定性测试用例。
4. 安全性测试用例设计：根据系统的安全性需求，设计测试用例，测试系统的安全性能。
CAST生化池工艺计算书设计规模：100000m3/d进出水水质：项目进水出水COD≤250mg/L40mg/LBOD≤140mg/L20mg/LSS≤150mg/L20mg/LTKN≤40mg/L20mg/LNH3-N≤30mg/L8mg/LTP≤4mg/L1mg/L最低温度T14℃1.参数选定周期数N＝6个/d周期长T＝4h/周期进水时间T j=2h/周期反应时间T F=2h/周期沉淀时间T S＝1h/周期排水时间T e＝1h/周期池数M=8个水深H=5m安全高度H f＝0.6mSVI=1202、设计流量日变化系数K d＝ 1.1时变化系数Kz＝ 1.2计算泥量的流量Q d＝110000m3/d最高时流量Q h＝5000m3/h单池小时进水量Q ih＝1041.67m3/h/池3.反应泥龄（1）好氧泥龄θCO＝8.10d（2）反应泥龄No＝14.00mg/LK de＝0.10kgNO3/kgBOD查表得θCO/θCO=0.325取值范围0.2～0.5θCF＝12.00d（3）缺氧泥龄θCD＝ 3.90d在反应时段好氧TO＝ 1.35h缺氧TD＝0.65h4、污泥产率系数Y＝0.80kgSS/kgBOD5、污泥量反应污泥量X F＝126667.7kg总污泥量X T＝253335.3kg6.计算池容T S'= 1.83h(1)主反应器容积V=(H f+(H f2+(62400*Q h*H*T S'/X T/SVI/N))^0.5)*(X T*SVI/1300/T S')V=58737.85m3（2）选择器容积V P＝5873.785m3(3)总池容V T＝64611.63m37.排水深度△H＝24Q H*H/N/V△H＝ 1.70m8.污泥浓度X H＝X T/V= 4.31g/LX L=H*X H/(H-△H)= 6.54g/L由于SVI较低，可行9.单池参数单池容积V i＝7342.231m3单池面积F i＝1468.446m2单池贮水容积△Vi＝2500m310.污泥负荷L S＝0.111kgBOD/(kgMLSS.d)11.水力停留时间T＝24V/Q＝14.10h12.需氧量降解单位BOD需氧量＝ 1.12kgO2/kgBOD需降解BOD量＝12000kgBOD/d需硝化的氨氮量＝2000kgN/d反硝化的氮量＝1400总需氧量O2=18576kgO2/d13.供气量标准条件下清水中饱和溶解氧20℃Cs=9.17mg/l（K LA)|污/清α＝0.820.5～0.95β＝0.90.9～0.97Co=2mg/l饱和溶解氧28℃Cs=7.92mg/l空气扩散出口压力1.013x105+9.8x103xH Pb＝150300PaT=28℃Ea=0.25离开曝气池时Ot＝0.166C sb(28℃)=8.896mg/lC sb(20℃)=10.300mg/lR0=RCs(20)/α[βCsb(T)-C]1.024(T-20)R0=32133.53kgO2/d(1)供气量Gs=R0/0.3Ea*100Gs=428447.01m3/d17851.96m3/h(2)最大时气量Gsmax＝21422.35m3/h(3)去除每立方米污水的气量为平均时＝ 4.28空气/m3污水最大时＝ 5.14空气/m3污水(4)单池供气量Gs（ih）=5355.59m3/h14.剩余污泥剩余污泥X WT＝10555.08kgSS/d最不利Q W=2447.28m3/d每池每周期排泥量Q Wi=50.98m3排泥时间T＝0.5h剩余污泥泵流量=101.97m3/h15.主要设备（1）曝气器每个曝气器供气量＝ 2.5Nm3/h单池＝2142个所有池＝17136个（2）鼓风机按8个反应池两个系列工况完全相同，一组风机供4座反应池，单组2用1备考虑单台Q=5355.59m3/hP=0.6bar共6台(3)滗水器滗水量为△Vi共16台，每格2台单台Q=1250m3/h堰负荷q≤28L/s.m堰长L≥12.4m（4）潜水搅拌器N＝7.3KW共4台池内部是否设搅拌器待定（5）剩余污泥泵Q＝101.97m3/hH＝10.00m共8台，每池1台（6）回流污泥泵Q＝208.33m3/hH＝ 2.00m共8台，每池1台。
CAST的工作原理与设计计算循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology，简称CAST)是由美国Goronszy教授开发出来的，该工艺的核心为间歇式反应器，在此反应器中按曝气与不曝气交替运行，将生物反应过程与泥水分离过程集中在一个池子中完成，属于SBR工艺的一种变型。
该工艺投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异的脱氮除磷效果，已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理中。
1 工作原理CAST反应池分为生物选择区、预反应区和主反应区，如图1所示，运行时按进水-曝气、沉淀、撇水、进水-闲置完成一个周期，CAST的成功运行可将废水中的含碳有机物和包括氮、磷的污染物去除，出水总氮浓度小于5mg/L。
1-生物选择器；2-预反应区；3-主反应区图1循环活性污泥技术1)生物选择器设在池子首部，不设机械搅拌装置，反应条件在缺氧和厌氧之间变化。
生物选择区有三个功能：a．絮体结构内底物的物理团聚与动力学和代谢选择同步进行；b．选择器被隔开，保证初始高絮体负荷，以及酶快速去除溶解底物；c.通过选择器的设计，还可以创造一个有利于磷释放的环境，这样促进聚磷菌的生长[1]。
生物选择区的设置严格遵循活性污泥种群组成动力学的有关规律，创造合适的微生物生长条件，从而选择出絮凝性细菌。
活性污泥的絮体负荷S0/X0(即底物浓度和活性微生物浓度的比值)对系统中活性污泥的种群组成有较大的影响，较高的污泥絮体负荷有助于絮凝性细菌的生长和繁殖。
CAST工艺中活性污泥不断地在生物选择器中经历高絮体负荷阶段，这样有利于絮凝性细菌的生长，提高污泥活性，并通过酶反应快速去除废水中的溶解性易降解底物，从而抑制了丝状细菌的生长和繁殖，避免了污泥膨胀的发生。
同时当生物选择器处于缺氧环境时，回流污泥存在的少量硝酸盐氮(约为N3-N=20mg/L)可得到反硝化，反硝化量可达整个系统硝化量的20%[2]。
当选择器处于厌氧环境时，磷得以有效地释放，为生物除磷做准备。
CAST的工作原理与设计计算CAST（Computer-Aided Software Testing）是一种基于计算机辅助的软件测试方法，旨在提高软件测试的效率和准确性。
CAST的工作原理和设计计算是CAST方法的核心内容，下面将详细介绍CAST的工作原理和设计计算。
1. CAST的工作原理CAST的工作原理主要包括以下几个步骤：步骤一：需求分析在进行软件测试之前，首先需要对被测试软件的需求进行分析。
这包括理解软件的功能、性能要求、用户需求等。
通过需求分析，可以明确测试的目标和范围，为后续的测试设计提供依据。
步骤二：测试设计测试设计是CAST的关键步骤之一。
在测试设计阶段，测试人员根据需求分析的结果，设计测试用例和测试数据。
测试用例是一组输入、预期输出和执行步骤的描述，用于验证软件是否按照预期运行。
测试数据是用于执行测试用例的输入数据。
步骤三：测试执行测试执行是将设计好的测试用例和测试数据应用到被测试软件上的过程。
在测试执行过程中，测试人员会按照测试用例的要求，输入测试数据，执行软件功能，并记录测试结果。
测试执行可以手动进行，也可以借助自动化测试工具进行。
步骤四：测试评估测试评估是对测试结果进行分析和评估的过程。
在测试评估阶段，测试人员会对测试结果进行统计和比较，判断软件是否符合预期的要求。
如果测试结果与预期不符，测试人员需要对问题进行分析和定位，找出问题的原因，并提出修复建议。
步骤五：测试报告测试报告是对测试过程和结果进行总结和记录的文档。
测试报告通常包括测试目标、测试范围、测试设计、测试执行、测试结果、问题分析和修复建议等内容。
测试报告可以帮助项目组和管理层了解软件的质量状况，为后续的软件开发和维护提供参考。
2. 设计计算设计计算是CAST方法中的一个重要环节，它主要涉及测试用例的设计和测试数据的生成。
设计计算的目标是尽可能覆盖软件的不同功能和边界情况，以发现潜在的错误和问题。
在设计计算过程中，测试人员需要根据软件的需求和规格进行测试用例的设计。
CAST工艺处理城市污水原理及设计一、CAST工艺的原理CAST工艺是一种以厌氧消化为主、氧化沉淀为辅的城市污水处理技术。
其主要原理包括以下几个方面：1. 厌氧消化：CAST工艺接受了传统厌氧消化的方法，将城市污水先由鼓风机引入缺氧的消化池中，利用微生物（主要是厌氧菌）分解有机废物，产生甲烷等可燃气体，同时生成污泥。
2. 氧化沉淀：经过厌氧消化后，城市污水中的有机物质和部分可溶解性无机物质已经得到了降解，但依旧存在一定量的悬浮物和可溶解物。
为了进一步去除这些物质，CAST工艺引入氧化沉淀环节。
在这一步中，将消化池中的污水转入含有溶氧的氧化池，溶解氧能够刺激微生物的生长，使其附着在污泥颗粒上。
同时，污泥颗粒中的菌群会将溶解有机物质进一步降解，形成更稳定的沉淀物。
3. 混合沉淀：在氧化沉淀过程中，污水中的悬浮物和颗粒物质被氧化并沉淀下来形成污泥浆。
在CAST工艺中，通过对混合器的设计，使得氧化沉淀池中形成良好的混合，污泥颗粒通过重力沉降被集中到污泥浆的底部，缩减了浮游菌的释放和溶解物质的泄漏。
4. 污泥处理：而污泥浆则可以通过稀释、沉淀、脱水等方式进行进一步处理，转化为有机肥料或生物能源，实现资源化利用。
二、CAST工艺的设计CAST工艺的设计包括工艺设计和设备设计两个方面：1. 工艺设计：起首需要依据城市污水的水质状况和流量，确定厌氧消化和氧化沉淀的处理单元的容积和数量。
对于厌氧消化池，需依据有机物质的分解速率和产气量进行合理的容量设计。
而氧化沉淀池则需依据溶氧量、沉淀池容积与混合时间等因素进行设计。
确保厌氧消化和氧化沉淀的处理单元协同工作，达到最佳的污水处理效果。
2. 设备设计：CAST工艺的设备包括系统进水口、缺氧消化池、氧化沉淀池、混合沉淀器、污泥处理等部分。
设计时需合理安置各个处理单元的位置，确保流程顺畅。
同时，设备的选材和结构设计也需要思量操作便利性、耐高温、耐腐蚀等因素。
三、CAST工艺的优势相比传统的城市污水处理工艺，CAST工艺具有一些明显的优势：1. 高效处理：厌氧消化和氧化沉淀两个处理单元的协同作用使得城市污水得到了更加完善的分解和去除，极大地提高了处理效率。
CAST的工作原理与设计计算一、工作原理CAST，即Computer-Aided Software Testing（计算机辅助软件测试），是一种利用计算机技术辅助进行软件测试的方法。
它通过自动化和半自动化的方式，对软件系统进行功能、性能、稳定性等方面的测试，以提高软件质量和测试效率。
1.1 自动化测试自动化测试是指使用脚本或测试工具来模拟用户操作，执行测试用例并收集测试结果。
CAST利用自动化测试可以快速、准确地执行大量重复性的测试任务，提高测试效率。
它可以自动化执行单元测试、集成测试、系统测试等各个阶段的测试任务。
1.2 半自动化测试半自动化测试是指结合人工操作和测试工具的方式进行测试。
CAST提供了可视化的测试工具和界面，测试人员可以通过简单的拖拽和配置，完成测试用例的设计和执行。
这种方式既能发挥测试人员的经验和判断能力，又能借助测试工具提高测试效率。
二、设计计算在CAST中，设计计算是指根据软件测试的需求和目标，进行测试用例的设计和计算。
设计计算主要包括以下几个方面：2.1 测试需求分析在设计计算之前，需要对软件测试的需求进行分析和梳理。
测试需求分析包括明确测试的目标、范围、约束条件等，以及确定测试用例的设计方法和策略。
2.2 测试用例设计测试用例是测试的基本单位，它描述了一个或多个输入条件和预期输出的组合。
在设计计算中，需要根据测试需求，设计出合适的测试用例。
测试用例设计要考虑到不同的输入组合、边界条件、异常情况等，以尽可能覆盖软件系统的功能和性能。
2.3 测试用例计算测试用例计算是指根据设计的测试用例，计算出实际需要执行的测试用例。
在CAST中，可以使用各种测试用例生成工具和算法，根据测试需求和设计准则，自动计算出一组合理的测试用例。
2.4 测试用例优先级排序在设计计算中，还需要对测试用例进行优先级排序。
测试用例的优先级排序可以基于不同的准则，如功能覆盖程度、风险评估、执行时间等。
通过对测试用例进行优先级排序，可以优先执行重要的测试用例，提高测试效率和测试覆盖率。
cast工艺计算1. 引言cast工艺计算是在铸造领域中应用的一种技术，用于确定铸件的合适工艺参数和过程控制。
通过对铸件的尺寸、形状、材料等因素进行分析和计算，可以优化铸造过程，提高产品质量和生产效率。
本文将介绍cast工艺计算的基本原理和方法，并提供一些实际应用的示例。
2. cast工艺计算的原理cast工艺计算是基于数学模型和实验数据的结合，通过计算机软件来预测和优化铸造过程。
其基本原理可以概括如下：•几何建模：首先对铸件的几何形状进行建模，可以使用CAD软件或三维扫描技术获得铸件的几何数据。
•物理建模：根据铸件的材料和几何形状，建立数学模型来描述铸造过程中的热传导、流体力学、相变等物理过程。
•计算模拟：利用数值计算方法，如有限元法或有限体积法，将物理模型转化为计算模型，通过计算机求解得到铸造过程中的温度场、应力场、固化过程等重要参数。
•工艺优化：根据计算结果，调整工艺参数和过程控制，以提高产品的质量、降低成本和提高生产效率。
3. cast工艺计算的方法根据具体的铸造工艺和需求，可以采用不同的方法来进行cast工艺计算。
下面列举了几种常用的方法：•热分析：通过计算温度场和热应力场，分析铸件的冷却过程，预测可能出现的热裂缺陷和变形问题。
•流场模拟：利用计算流体力学(CFD)方法，预测铸件内部的金属流动和凝固过程，优化铸型和浇注系统的设计，避免铸件中的气孔和夹杂物。
•固化模拟：根据材料的凝固行为和固化过程的热力学特性，计算铸件中的凝固温度和凝固时间，优化浇注温度和冷却速度，控制铸件的晶粒结构和力学性能。
•机械模拟：通过有限元分析(FEA)方法，计算铸件的应力和变形，优化铸件的结构设计，避免出现开裂和变形问题。
4. 实际应用示例下面通过一个实际的应用示例来说明cast工艺计算的过程和效果。
4.1 示例背景某公司需要生产一种复杂的铸造件，具有大尺寸、复杂形状和高要求的力学性能。
为了提高产品质量和生产效率，他们决定采用cast工艺计算来优化铸造过程。
CAST工艺设计计算方法探讨廖 钧1 杨 庆2 彭永臻2(1天津华淼给排水研究设计院有限公司,天津 300190;2北京工业大学环境与能源学院,北京 100124)摘要 分析了目前国内CAST工艺采用的几种设计计算方法的共同之处、各自特点及存在的问题。
在此基础上,结合多年实际设计运行经验,提出并推荐一种新的设计计算方法。
该 推荐方法以满足生物反应需要作为制约因素进行设计和计算,并根据生物处理目标所确定的泥龄和生产实际运行所能达到的混合液污泥浓度来推算污泥总量、反应池有效容积及其他设计数据,排除了凭经验设计计算的任意性。
最后介绍了 推荐方法在实际工程中的应用情况。
关键词 CAST工艺 工程设计 计算方法 除磷脱氮Probe into the CAST process design and calculation methodLiao Jun1,Yang Qing2,Peng Yongzhen2(1.T ianj in H uamiao R esearch&Design I nstitute of Water&Wastew aterComp any L imited,T ianj in300190,China;2.Colleg e of Environmental&Energy Engineering,Beij ing Univ er sity of T echnology,Beij ing100124,China)Abstract:This paper analyzes sev eral current desig n and calculatio n metho ds o f CAST process in China and points out the resemblances,unique features and the ex isting issues.Based on the summarization o f practical desig n and o peratio n ex periences for year s,the autho r pr opo ses and recom mends a new design and calculation metho d.With the restraining factors o f fulfilling the requirements o f bio logical reaction,the reco mmended metho d desig ns and calculates sludge volume,reaction cell vo lum e and other design datas acco rding to the sludge age based on the biolo gical tr eatment g oal and M LSS concentration from pr actical operation in production.It abandons the arbitr ar iness in desig n and calculation by exper ience.In the end,the paper presents the application in practical pro ject of the reco mmended method.Keywords:CAST process;Project desig n;C alculatio n m etho d;Ph ospho rus and nitro gen rem ov al1 目前国内几种CAST工艺设计计算方法的特点及问题CAST工艺占地少,具有良好的脱氮除磷功能,在我国中小型城市污水处理厂得到了广泛应用。
但由于其生物反应和泥水分离在一个池中进行,比一般活性污泥法更为复杂,且为国外专业公司的专利,其设计计算方法也各不相同,尚不成熟。
目前国内采用的设计计算方法主要有以下几种:(1)日本下水道事业团主编的!序批式活性污泥设计指南∀[1](以下简称 指南方法)。
(2)我国!室外排水设计规范∀(GB50014# 2006)推荐的方法[2](以下简称 新规范方法)。
(3)以沉降性能为制约因素的方法[3~6](以下简称 沉降因素法)。
上述设计计算方法各式各样,但有一个共同特点,那就是假设非曝气(沉淀和滗水)阶段不发生生物反应,反应池中的总污泥量(X V)要乘以一个修正系数e e=T AT,T为循环周期,T A为曝气反应时间变成反应污泥量(eX V);或者反应泥龄( CR)要除以同样的修正系数e,变成总泥龄 CT CT= CRe,然后才能计算出反应池的总污泥量。
1 1 指南方法的特点和存在的问题(1) 指南方法采用修正的污泥负荷计算式计算反应池容积(V)和曝气反应时间,但该法推荐的污泥负荷值范围很宽L s=0 03~0 4kg BOD5/ (kgM LSS∃d),排水比m值的范围也很宽(m= 1/2~1/6),没有明确的依据,单凭经验任意性很大,操作较困难。
(2)该法忽略了滗水阶段污泥同样也能沉降的事实,不必要地增加了沉降阶段所需要的时间,夸大了污泥分离过程的难度。
所推荐的沉速计算式也存在一些问题。
(3)该法所采用的设计流量为最大日流量,偏于保守。
1 2 新规范方法的特点和存在的问题新规范方法吸收了 指南方法中合理的部分,例如其反应池容积计算式为:V=24QS o1000X L S t R(1)式中Q###每个周期进水量,m3;X###污泥浓度,g/L;S o###进水BOD5浓度,mg/L;L S###污泥负荷,kg BOD5/(kgM LSS∃d);t R###反应时间,等于 指南方法中的曝气时间T A,h。
该法反应时间的计算式为:t R=24S o m1000L S X(2)式中m###充水比。
显然式(1)、式(2)与 指南方法的计算式是一致的,仅污泥浓度(X)的单位不同。
但该法与 指南方法相比有所改进。
主要体现在:(1)所推荐的污泥负荷值较具体且范围缩小了。
如,生物脱氮的L S=0 05~0 15kgBOD5/(kgMLSS∃d);生物脱氮除磷的L S=0 1~0 2kgBOD5/(kgMLSS∃d)。
增加了可操作性。
(2)该法不考虑沉淀性能对池容的影响,认为根据生物反应要求确定的池容积能够满足泥水分离的需要,无需再核算池容积的沉降分离功能。
(3)按平均日污水量计算反应池容积。
尽管如此,该法仍存在一些不足:(1)污泥负荷的取值范围高值与低值相差2~3倍,还存在一定的任意性和操作困难,缺乏明确的依据。
(2)对峰值流量缺乏应对措施。
1 3 沉降因素法的特点和存在的问题以沉降性能为制约因素的计算方法,在按泥龄确定污泥总量等方面进行了不少改进,并吸收了德国AT V标准A131E!单级活性污泥法污水处理厂的设计∀[7]中很多有益的内容。
其推导要点为:(1)在沉淀和滗水阶段,污泥沉降距离%滗水高( H)+安全高(H f),即:V S(T S+T D-10/60)% H+H f(3)式中V S###污泥沉降速度,m/h;T S###沉淀时间,h;T D###滗水时间,h。
(2)污泥沉降速度按式(4)计算:V S=650X S VI(4)式中S VI###污泥体积指数,m L/g。
(3)最高水位混合液污泥浓度X=S T PV,滗水高H=24Q h HN V。
(4)根据以上各式,可得池容积的综合计算式:650VS TP S VIT S+T D-1060=H f+24Q h HN V(5)式中S TP###反应池总污泥量,kg,S TP=TT AQ d CR Y t(S o-S e)&10-3;Q d###最大日流量,m3/d;Q h###最大日最大时流量,m3/h;CR###反应泥龄,d;Y t###总产率系数,kgSS/(kgBOD5∃d); S e###出水BOD5浓度,mg/L;V###反应池容积,m3;H###反应池最大水深,m;N###每日的周期数。
从上述池容积计算式推导的要点可以看出,该法有以下问题值得商榷:(1)该法虽然考虑了生物反应的因素,但仍以沉淀性能作为计算池容的制约因素加以推导,而将生物反应的需要仅作为沉降性能的附带因素予以考虑,与实际情况不符。
事实上,沉淀性能不是计算池容的制约因素,而生物反应才是。
理由如下:∋由于脱氮泥龄长,池容积大,其滗水量仅占池容积的16%~25%,所要求的沉降距离短,经2h 沉淀后,很容易沉至滗水深度以下,易于满足泥水分离的需要。
(CA ST工艺不设初沉池,M LVSS/M LSS较低,而且池首设有生物选择器,污泥的沉淀性能优于其他工艺,其处理城市污水时,SVI)80m L/g,合流制时还会更小()50mL/g)[8,9],因此沉淀性能好,易于沉淀。
∗CAST工艺沉淀方式属静止沉淀,无水力干扰,利于泥水分离;且整个反应池均用于泥水分离,水力负荷小,亦利于泥水分离。
+通过实际计算的结果[10],也说明污泥沉降距离远大于滗水深度和安全高度之和( H+H f),证明沉降因素并非计算池容的制约因素。
(2)由于CAST工艺具有良好的泥水分离性能,因而按该法计算出的混合液污泥浓度偏大,超过实际生产运行所能达到的浓度。
例如文献[6]中按该法计算出的最高水位(指峰值流量下的水位)X,=4 62 g/L、5 32g/L[6],相应正常水位X=6 03g/L、6 75 g/L[6]。
这样高的浓度在实际运行中是难以达到的。
(3)该法在设计流量及SVI的取值、沉速公式的选择等方面也存在值得商榷的地方。
2 CAST工艺设计计算推荐方法的特点和内容2 1 推荐方法的特点根据对上述几种设计计算方法的分析,在汲取其中有益内容,摒弃其中不合理部分,并在总结实际工程设计和运行经验的基础上,提出和推荐一种实用的设计计算方法[10](以下简称 推荐方法),其特点如下:(1)按满足生物反应的要求确定污泥总量(S T P)和反应池容积,无需再核算其能否满足泥水分离的要求。
(2)计算池容积V=S TPX时,反应池中的X(M LSS)应按生产实际运行所能达到的浓度取值,而不应通过计算式(5)计算出,否则会导致取值偏高。
(3)污泥总量和反应池容积及其他设计数据应按生物处理目标所确定的泥龄加以推算,而不能凭经验任意确定。
(4)采用日平均流量计算污泥总量和反应池容积,并用峰值流量来考虑水力条件所要求的安全容积。
既发挥了CAST工艺缓冲能力强的特点,又保证了水力条件所要求的安全性。
