版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、2.5 生物反应池(CASS反应池)2.5.1 CASS反应池的介绍CASS是周期性循环活性污泥法的简称,是间歇式活性污泥法的一种变革,并保留了其它间歇式活性污泥法的优点,是近年来国际公认的生活污水及工业污水处理的先进工艺。CASS工艺的核心为CASS池,其基本结构是:在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中的二沉池和污泥回流系统,同时可连续进水,间断排水。CASS工艺与传统活性污泥法的相比,具有以下优点:l 建设费用低
2、。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20%30%。工艺流程简单,污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,布局紧凑,占地面积可减少35%;l 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%;l 有机物去除率高。出水水质好,不仅能有效去除污水中有机碳源污染物,而且具有良好的脱氮除磷功能;l 管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统简单,运行安全可靠;l 污泥产量低,性质稳定。2.5.2 CASS反
3、应池的设计计算图2-4 CASS工艺原理图(1)基本设计参数考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS,取COD,BOD5,NH3-N,TP去除率为20%,SS去除率为35%。此时进水水质:COD=380mg/L×(1-20%)=304mg/L BOD5=150mg/L×(1-20%)=120mg/LNH3-N=45mg/L×(1-20%)=36mg/LTP=8mg/L×(1-20%)=6.4mg/LSS=440mg/L×(1-35%)=286mg/L处理规模:Q=14400m3/d,总变化系数1.53混合液悬浮固体浓度(MLSS):Nw=3200
4、mg/L反应池有效水深H一般取3-5m,本水厂设计选用4.0m排水比:= =0.4(2)BOD-污泥负荷(或称BOD-SS负荷率)(Ns)Ns=NsBOD-污泥负荷(或称BOD-SS负荷率),kgBOD5/(kgMLSS·d);K2有机基质降解速率常数,L/(mg·d),生活污水K2取值范围为0.0168-0.0281,本水厂取值0.0244;有机基质降解率,%;=f混合液中挥发性悬浮固体与总悬浮固体浓度的比值,一般在生活污水中,f值为0.7-0.8,本水厂设计选用0.75。代入数值,得=91.7%,之后把本数值代入得Ns=0.2 kgBOD5/(kgMLSS·d
5、)(3)曝气时间TA 式中 TA曝气时间,h S0进水平均BOD5,/L m排水比 1/m = 1/2.5Nw混合液悬浮固体浓度(MLSS):X3200mg/L(4) 沉淀时间TS 活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系,可以用下式进行计算。Vmax = 7.4×104×t×XO -1.7 (MLSS3000) Vmax = 4.6×104×XO-1.26(MLSS3000)式中 Vmax活性污泥界面的初始沉降速度。t水温,X0沉降开始时MLSS的浓度,X0Nw=3200mg/L,则Vmax = 4.6×104×3
6、200 -1.26 = 1.76 m/s 沉淀时间TS用下式计算 取TS=1.5h 式中 TS沉淀时间,h H反应池内水深,m 安全高度,取1.2m(5) 排水时间TD及闲置时间Tf 根据城市污水处理厂运行经验,本水厂设置排水时间TD取为0.5h,闲置时间取为0.1h。运行周期T= TA +TS+TD+Tf=4h每日运行周期数n=6(6) CASS池容积 CASS池容积采用容积负荷计算法确定,并用排水体积进行复核。 ()采用容积负荷法计算:式中:Q城市污水设计水量,m3/d ;Q=14400m3/d; Nw混合液MLSS污泥浓度(kg/m3),本设计取3.2 kg/m3; NeBOD5污泥负荷
7、(kg BOD5/kg MLSS·d),本设计取0.2kgBOD5/kgMLSS·d; Sa进水BOD5浓度(kg/ L),本设计Sa = 120 mg/L; Se出水BOD5浓度(kg/ L),本设计Se = 10 mg/L; f混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值,本设计取0.75;则:本水厂设计CASS池四座,每座容积Vi=825 m3()排水体积法进行复核单池容积为 (m3) 反应池总容积 (m3)式中 单池容积,m3 n周期数; m排水比 1/m = 1/2.5 N池数; 平均日流量,m3/d由于排水体积法计算所得单池容积大于容积负荷法计算所得,因此单
8、池容积应按最大容积值计,否则将不满足水量运行要求,则单池容积Vi=1500 m3,反应池总容积V=6000 m3。(7)CASS池的容积负荷CASS池工艺是连续进水,间断排水,池内有效容积由变动容积(V1)和固定容积组成,变动容积是指池内设计最高水位至滗水器最低水位之间高度(H1)决定的容积,固定容积由两部分组成,一是活性污泥最高泥面至池底之间高度(H3)决定的容积(V3),另一部分是撇水水位和泥面之间的容积,它是防止撇水时污泥流失的最小安全距离(H2)决定的容积(V2)。CASS池总有效容积V(m3):Vn1×(V1V2V3)()池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度,H1
9、(m);式中:N一日内循环周期数,N=6; H池内最高液位H(m),本设计H=4.0m。则 ()滗水结束时泥面高度,H3(m)已知撇水水位和泥面之间的安全距离,H2=1.2m;H3=H-(Hl+H2)=4-1.6-1.2=1.2m() SVI污泥体积指数,(ml/g) SVI=代入数值,则 SVI=(ml/g), 此数值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。(8)CASS池外形尺寸() 式中:B池宽,m,B:H=12,取B=8m,8/4=2,满足要求; L=,取L=47m.L/B=47/8=5.8, L:B=46,满足要求。()CASS池总高,H0(m)取池体超高0.5m,则H0=H0.54.5
10、m()微生物选择区L1,(m)CASS池中间设1道隔墙,将池体分隔成微生物选择区(预反应区)和主反应区两部分。靠进水端为生物选择区,其容积为CASS池总容积的10%左右,另一部分为主反应区。选择器的类别不同,对选择器的容积要求也不同。L110L=10%47=4.7m ()反应池液位控制排水结束时最低水位(m)基准水位h2为4.0m;超高0.5m;保护水深 = 1.2m。污泥层高度(m) 则:撇水水位和泥面之间的安全距离,H2=hs=1.2m图2-5 CASS外形尺寸图(9) 连通孔口尺寸隔墙底部设连通孔,连通两区水流,因单格宽8m,根据设计规范要求,此时连通孔的数量取为3。()连通孔面积A1A
11、1按下式进行计算:式中: U孔口流速,取U=70m/h将各数值代入,计算得:()孔口尺寸设计孔口沿墙均布,孔口宽度取0.7m,孔高为0.86/0.8=1.2m。为:0.7m×1.2m(10) 复核出水溶解性BOD5处理水中非溶解性BOD5的值:DOD5=7.1bXaCeCe处理水中悬浮固体浓度10mg/LXa活性微生物在处理水中的所占比例取0.4b微生物自身氧化速率 普通负荷:0.4 高负荷:0.8 延时曝气系统:0.1 本设计取0.4 DOD5=7.10.075×0.4×10=2.13mg/L故水中溶解性DOD5要求小于102.13=7.87 mg/L而该设计出
12、水溶解性DOD5: Se=4.38 mg/L 设计结果满足设计要求。(11)计算剩余污泥量 理论分析,知温度较低时,产生生物污泥量较多。本设计最冷时是冬季平均最冷温度是0.2。0.2时活性污泥自身氧化系数: Kd(0.2)=Kd(20)=0.06×1.04(0.220)=0.028 剩余生物污泥量:XV=YQKd(0.2)VifnN=0.6×14400×0.028×1500× ×0.75××6×4=817.52kg/d 剩余非生物污泥量:XS =Q(1-fbf)× =14400×(1-
13、0.7×0.75)×=1887.84kg/d公式中,fb进水VSS中可生化部分比例,取fb =0.7;C0设计进水SS,m3/d;Ce设计出水SS,m3/d; 剩余污泥总量:X=XV+XS=817.52+1887.84=2705kg/d 剩余污泥浓度NR:NR=剩余污泥含水率按99.3%计算,湿污泥量为(12)复核污泥龄=式中:污泥龄 Y污泥产率系数,一般为 0.40.8取0.5 Kd衰减系数,一般为0.040.075 取0.07 代入数值,= = =33d硝化所需最小污泥龄:=(1/×1.103(15-T)×fs硝化所需最小污泥龄d-1;硝化细菌的增长
14、速率d-1:T=0.2摄氏度时,取为0.35;fs安全系数:为保证出水氨氮小与5mg/L 取2.33.0;取2.3;T污水温度:取冬季最不利温度0.2摄氏度。=(1/×1.103(15-T)×fs=(1/0.35)×1.103(15-0.2)×2.3=28d经校核,污泥龄满足硝化要求。(13)需氧量设计需氧量包括氧化有机物需氧量,污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水带走的氧量。设计需氧量考虑最不利情况,按夏季时高水温计算设计需氧量。() 氧化有机物需氧量,污泥自身需氧量O1以每去除1BOD需要0.48Oa的经验法计算。 = 3448(O2/d) 式中 O
15、a 需氧量,O2/d; 活性污泥微生物每代谢1BOD需氧量,一般生活污水取为0.420.53,本设计取0.48; 1活性污泥每天自身氧化所需要的氧量,一般生活污水取为0.110.188,本设计取0.12。()氨氮硝化需氧量Ob按下式计算; =4.57×14400×(36-5)×10-3-0.12× = 1801(O2/d) 式中 4.57氨氮的氧当量系数; Nk进水总凯氏氮浓度,g/L;Nke出水总凯氏氮浓度,g/L; 系统每天排出的剩余污泥量,/d;总需氧量 /d=218.7/h (14)标准需氧量 标准需氧量计算公式:SOR=Csb(T)=Cs(T)
16、(+)Ot=式中SOR水温20,气压1.103×105pa时,转移到曝气池混合液的总氧量,/h;AOR在实际条件下,转移到曝气池混合液的总氧量,/h;Cs(20)20时氧在清水中饱和溶解度,取Ca(20)=9.17mg/L; 杂质影响修正系数,取值范围=0.780.99,本例选用=0.90;含盐量修正系数,本例取=0.95; 气压修正系数; Pa所在地区大气压力,Pa; T设计污水温度,本设计考虑最不利水温,夏季T=27.3; CSb(T)设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度mg/L; Cs(T)设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度,水温27.3时,CS(27.3)=8.02;Pb空
17、气扩散装置处的绝对压力,pa,Pb =P+9.8×103H;P大气压力,P=1.013×105; H 空气扩散装置淹没深度,取微孔曝气装置安装在距池底0.5m处,淹没深度3.5m; Ot气泡离开水面时,氧的百分比,%; EA空气扩散装置氧转移效率,本设计选用水下射流式扩散装置,氧转移效率EA按26%计算; C曝气池内平均溶解氧浓度,取C=2mg/L。工程所在地(郑州地区)海拔高度110m,大气压力p为0.99×105pA,压力修正系数:=0.90Pb=P+9.8×103H =1.013×105+9.8×103×3.5=1.3
18、56×105(Pa)Ot=×100%=16.4%CSb(27.3)=Cs(27.3)(+)=8.02×()=8.40mg/L 标准需氧量SOR: SOR= = =316.3/h 空气扩散装置的供气量,可通过下式确定: G=4055m3/h(15)空气管系统设计曝气系统管道布置方式为,相邻的两个廊道的隔墙上设两根干管,共四根干管,在每根干管上设5条配气竖管,全曝气池共设4×5=20条配气竖管。每根竖管的配气量为: m3/h 曝气池平面面积为: 每个空气扩散器的服务面积按1.0 m3计,则所需空气扩散器的总数为:个为安全计,本设计采用1400个空气扩散器,每个竖管上安设的空气扩散器的数目为:每个空气扩散器的配气量为 m3 /h图2-6 曝气系统管道布置图空气管道的流速,一般规定为:干、支管为1015m/s,通向空气扩散装置的竖管、小支管为45m/s。根据对于管道流速的规定,确定本设计管道系统各管段管径为:12段DN50mm,23段DN75mm,34段DN100mm,45段DN150mm,56段DN200mm,67段DN300mm。空气管道一般敷设在地面上,接入曝气池的管道,应高出池水面0.5m以免产生回水现象。(16)污泥回流系统、剩余污泥系统排出系统设计() 污泥回流系统污泥回流比按50%设计,每天回流污
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 高考物理总复习专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流练习含答案
- 广东省阳东广雅学校高二信息技术 三维动画制作教案
- 2024年学年七年级语文下册 第二单元 告别抒怀 第4课《告别昨天的我》教案2 新疆教育版
- 2024-2025学年高中化学 第3章 第2节 课时3 铁的重要化合物教案 新人教版必修1
- 2024年届九年级历史上册 第5课 为争取“民主”“共和”而战教案2 北师大版
- 2023六年级数学上册 二 比和比例 测量旗杆高度教案 冀教版
- 2023六年级数学下册 三 解决问题的策略第三课时 解决问题的策略(练习课)教案 苏教版
- 文书模板-中医师承关系合同书
- 高考地理一轮复习第十二章环境与发展第一节环境问题与可持续发展课件
- 生活水泵房管理制度
- 《巨人的花园》的课文原文
- 四位数乘四位数乘法题500道
- 林则徐课件完整版
- 扇形统计图整理和复习教案
- 华为人力资源管理体系精髓及启示
- 人体发育学课件
- 儿科护理学课程说课
- 《农村推行“四议两公开”工作法实施细则》
- 监理规范(新版)
- LY/T 2651-2016退化森林生态系统恢复与重建技术规程
- GB 6675.3-2014玩具安全第3部分:易燃性能
评论
0/150
提交评论