水解酸化-CASS工艺处理华北某医院污水工程设计

1、水解酸化-CASS工艺处理华北某医院污水工程设计目 录1.1设计题目及设计任务 51.1.1设计题目 51.1.2设计任务与内容 51.2设计依据及原始资料 51.2.1设计依据 51.2.2设计原始资料 62设计水量和水质计算 72.1设计水量计算 72.1.1平均污水量 72.1.2设计最大日污水量的计算 72.1.3设计最大日最大时污水量的计算 72.1.4 设计水量汇总 72.2设计水质计算 72.2.1处理进出水水质 72.2.2 处理程度计算 82.3当量人口的计算 82.3.1当量人口按SS计算 82.3.2当量人口按BOD#算 83确定工艺流程 93.1工艺选择原则 93.2处

2、理工艺的选择比较 93.3消毒工艺的比较 103.4工艺确定 123.4工艺流程图 124水处理各构筑物的选择及设计计算 134.1进水闸井的设计计算 134.1.1污水厂进水管 134.1.2进水闸进工艺设计 134.2格栅的设计 134.2.1格栅的作用及种类 144.2.2格栅的设计原则 144.2.3格栅的设计计算 144.3 污水提升泵房的设计计算 174.3.1 选泵 174.3.2调节池的设计计算 184.3.3 潜水泵的布置 194.3.4泵房附属设施 194.3.5泵房总大小估算 204.4水解酸化池的设计 204.4.1水解酸化池的作用 20442水解酸化池的工艺设计参数

3、20443水解池的容积 214.4.4水解酸化池上升流速校核 214.4.5配水方式 214.4.6出水堰设计 224.4.7出水堰简略图 234.5 CASS 反应池 244.5.1 概述 244.5.2 设计参数 244.5.3 设计计算 244.5.3滗水器的选择 264.5.4 验算充水比 264.5.6鼓风机的选择 294.5.7空气管系统计算 294.5.8预反应区和反应区间的导流孔计算 304.5.9污泥量的计算 314.6接触消毒池 324.6.1 概述 324.6.2接触池的设计参数 324.6.3接触池的设计计算 335污泥处理系统的设计计算 345.1概述 345.2工艺

4、流程的选择 345.3参数选取 345.4设计计算 345.4.1污泥浓缩池的计算 345.4.2污泥消毒池的设计计算 365.4.3污泥干化场的设计计算 386污水处理厂总体布置 386.1污水处理厂的平面布置 386.1.1平面布置的一般原则 386.1.2污水厂平面布置的具体内容 396.2 污水厂的高程布置 396.2.1高程计算 397经济技术分析 427.1估算范围及编制依据 427.2主要建构筑物占地面积汇总表 427.3导流曝气工艺主要设备汇总表 437.4电耗统计汇总表 447.5工程建设费用投资概算 457.5.1 土建造价概算 457.5.2设备造价概算 467.5.3工

5、程总造价概算 477.6运行费用计算分析 48761电费 48762消毒费 48763人工费 48765年运行费用 498参考文献 49致谢 5133专业：学号：姓名：指导老师：内容摘要：本设计为华北某医院污水处理厂工程设计， 设计污水量为400m3d。医 院污水来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放 射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，结合污水来源的水 质特征，确定采用CASS为主体反应池的污水处理工艺流程和以重力浓缩池为主 体的污泥处理工艺流程。医院污水经过中格栅由泵房提升，依次经过水解酸化池、 CASS反应池、二氧化氯消毒池；污泥则经重力浓缩、

6、消毒、在干化场中干化后 运出。本工艺处理之后的出水可达到医疗机构水污染排放标准(GB18466-2005)中的一级标准。关键词：医院污水；水解酸化；CASS；重力浓缩池1. 设计任务书1.1设计题目及设计任务1.1.1设计题目水解酸化-CASS工艺处理华北某医院污水工程设计1.1.2设计任务与内容1 污水、污泥处理工艺的确定通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，经过技术与经济分 析，选择合理的设计方案。2 污水处理程度计算根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度。3 污水处理构筑物计算确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有

7、单体处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸等。4 污泥处理构筑物计算根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工 艺流程，进行各单体处理构筑物的设计计算。5. 平面布置及咼程计算对污水、污泥处理流程要作出较准确的平面布置，同时进行水力计算与高程 计算。6. 污水泵站工艺计算对污水处理工程的污水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属构筑物计算。1.2设计依据及原始资料1.2.1设计依据医院污水处理技术指南医院污水处理设计规范CECS07:88医疗机构水污染物排放标准 GB18466-2005

8、给水排水设计手册，第5册，城镇排水给水排水设计手册，第11册，常用设备给水排水设计手册，第1册，常用资料给水排水设计手册，第9册，专用机械1.2.2设计原始资料1.污水量综合污水排放量(含传染病区)：水量400m3/d;2. 污水变化系数日变化系数K日=2.2，总变化系数Kz = 2.43. 污水水质医院排放综合污水水质平均值为:B0D5 = 180mg/LCOD = 350mg/L SS= 150mg/LNH3-N= 40mg/L 粪大肠杆菌 1.6 X08 个/L4. 出水水质污水处理厂出水水质(日均值)参考医疗机构水污染物排放标准 (GB18466-2005),并尽量争取提高出水水质，因

9、此确定本污水厂出水水质控制为：CODcrW 60mg/L SS< 20mg/LBOD5< 20mg/LNH3-N=15mg/L粪大肠杆菌 500个/L医院废水经处理后，汇入城市排水系统。5. 气象资料(1) 气温：年平均气温13.60C，极端最高气温415C，极端最低气温-21.5 T(2) 风向风速：石家庄气候属暖温带半湿润大陆性气候，主导风向夏季为南风， 冬季为北风，最大风速19m/s6. 工程地质资料(1) 地基承载力特征值 130 KPa。(2) 设计地震烈度7度。(3) 土层构成：厂区土壤为褐土和潮土。7. 厂区地形资料厂区地面平坦，厂区设计地面标高为106.4 m，8

10、污水处理厂进水干管数据污水管进厂管内底标高100.2m,管径200mm,充满度0.32设计水量和水质计算2.1设计水量计算2.1.1平均污水量Qp=400m3/d2.1.2设计最大日污水量的计算Qmr K 日 Qp=2.2 400 m3/d=880 m3/d2.1.3设计最大日最大时污水量的计算QmaxK QZ p=2.4 400 m3/d=960 m3/d2.1.4设计水量汇总各设计水量汇总入表1表1各设计水量汇总表项目水量m3/dm3/hm3/sL/s平均日污水量Qp40016.670.004634.63最大日污水量Qmr88036.670.0010210.19最大时污水量Qmax9604

11、00.0111111.112.2设计水质计算2.2.1处理进出水水质表2进出水水质表项目COD mg/LSS mg/LBOD 5 mg/LNH3 mg/L大肠杆菌个/L进水浓度350150180401.6 >108出水指标602020155002.2.2处理程度计算COCeC0100%式中：Co进水中某种污染物的平均浓度（mg/L）Ce出水中该种污染物的平均浓度（mg/L）CODCr的去除率350 60 100% 82.86%350SS的去除率150 20 100% 86.67%150BOD5的去除率180 20100% 88.89%180氨氮的去除率40 15100% 62.50%40

12、大肠杆菌的去除率1.6 1085008100%99.99%1.6 102.3当量人口的计算2.3.1当量人口按SS计算NssCssQpa.式中:Css医院污水中SS的浓度，Css=150 mg/L；Qp医院污水的平均日污水量，Qp=400000 L/das每人每日排放的SS量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知，as =35-50g/ （人 d）,取 a =40g/ （人 d）。NssCssQpas0.15 400000401500人2.3.2当量人口按BOD5计算K|CBOD5 QpN bod 5as式中：Cbod5医院污水中BOD5的浓度，BOD5=180mg/LQp医院污水的平均

13、日污水量，Qp=400000 L/das每人每日排放的B0D5量，由给水排水设计手册（第五册）第246页查知，as =20-35g/ （Ad）,取 as =30g/ （人 d）NBOD5CBOD5 Qp°18 400000 2400人as303确定工艺流程3.1工艺选择原则根据医院的规模、性质和处理污水排放去向，进行工艺选择。医院污水处理 所用工艺必须确保处理出水达标， 主要采用的三种工艺有：加强处理效果的一级 处理、二级处理和简易生化处理。工艺选择原则为：1 传染病医院必须采用二级处理，并需进行预消毒处理。2处理出水排入自然水体的县及县以上医院必须采用二级处理。3 处理出水排入城市

14、下水道（下游设有二级污水处理厂）的综合医院推荐采 用二级处理，对采用一级处理工艺的必须加强处理效果。4 对于经济不发达地区的小型综合医院，条件不具备时可采用简易生化处 理作为过渡处理措施，之后逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。 根据以上工艺选择原则该医院应采用二级处理。3.2处理工艺的选择比较 医院污水水质类似于生活污水，但其含有大量的致病菌，此种水可生化性强, 因此医院污水常用生化法作为二级处理工艺。医院污水处理主要有活性污泥法（包括SBR法）、生物接触氧化法、膜-生物反应器法、曝气生物滤池法和简易生化处理法五种。上述五种工艺的特点、适用范围与投资水平等比较见表31。表3不同生物处理

15、工艺的综合比较活性污泥法优点对不同性质的污水适应性强缺点运行稳定性差；易发生污泥膨胀和污泥流失；分离效果不够理想适用范围800床以上的水量较大的医院污水处理工程800床以下医院米用 SBR法基建投资较低生物接触氧化优点抗冲击负荷能力高，运行稳定；容积负荷高，占地面积小； 污泥产量较低；无需污泥回流，运行管理简单。缺点部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高。适用范围500床以下的中小规模医院污水处理工程。适用于场地小、水量小、水质波动较大和微生物不易培养等情况。基建投资中膜-优点抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，有效去除SS和病原体；占地面积小；剩余污泥产量低甚至无生物缺点气水比高，膜需进

16、行反洗，能耗及运行费用高。反应器适用范围300床以下小规模医院污水处理工程；医院面积小，水质要 求高等况。基建投资高出水水质好；运行可靠性高，抗冲击负荷能力强； 无污泥膨优点胀问题；曝气容积负荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面积小。生物缺点需反冲洗，运行方式比较复杂；反冲水量较大。滤池适用范围300床以下小规模医院污水处理工程。基建投资较咼简易生化 处理 工艺优点造价低，动力消耗低，管理简单。缺点出水COD、BOD等理化指标不能保证达标。适用范围作为对于边远山区、经济欠发达地区医院污水处理的过渡措施，逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。基建投资低3.3消毒工艺的比较医院污水消毒是医院污水

17、处理的重要工艺过程， 其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒 （如氯气、二氧化氯、次氯酸钠）、氧化剂消毒（如臭氧、过氧乙酸）、辐射消毒（如紫外线、丫射线）。表4对常用 的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进 行了归纳和比较。表4常用消毒方法比较氯(Cl 2)优点具有持续消毒作用；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量准 确缺点产生具致癌、致畸作用的有机氯化物（THMs）；处理水有氯或氯酚味；氯气腐蚀性强；运行管理有一定的危险性。消毒效果能有效杀菌，但杀火病毒效果较差。次氯酸钠（NaCIO）优点无毒，运行、管理无危险性。缺点产生具致癌、致畸

18、作用的有机氯化物（THMs ）；使水的PH值升高。消毒效果与CI2杀菌效果相同。二氧化氯（CIO2）优点具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物（THMs ）；投放简单方便；不受pH影响。缺点运行、管理有一定的危险性；只能就地生产，就地使用；制取设备复杂；操作管理要求高。消毒效果较CI2杀菌效果好。臭氧（。3）优点有强氧化能力，接触时间短；不产生有机氯化物；不受pH影响；能增加水中溶解氧。缺点臭氧运行、管理有一定的危险性；操作复杂；制取臭氧的产率 低；电能消耗大；基建投资较大；运行成本咼。消毒效果杀菌和杀火病毒的效果均很好。紫外线优点无有害的残余物质；无臭味；操作间单，易头现自动化；运仃 管理和维

19、修费用低。缺点电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较咼；无后续杀菌作用。消毒效果效果好，但对悬浮物浓度有要求。3.4工艺确定据国家新发布的医疗机构水污染物排放标准 GB14866-2005中综合医院 污水处理的规定，结合实际情况， 本着从经济效益，社会效益和环境效益的观点 出发，本方案选用“水解酸化池-CASS反应器-二氧化氯消毒”的组合工艺。CASS法是活性污泥法的一种变革，其核心是 CASS池，它由预反应区和主 反应区组成，集曝气、沉淀功能于一体，其工作过程是曝气、沉淀、排水在同一 池子内依次进行，周期循环，同时可以连续进水，间断排水，对成份复杂，含有 多种病菌、病毒、

20、寄生虫卵及一些有害物质、水质水量变化大的医院污水，CASS 法有很强的适应性和很好的处理效果从表5可见CASS法处理医院污水的效果十分显著，各项指标远低于国家排 放标准3。表5 CASS法处理效果名称项目PHCODcr/(mg/l)BOD 5/(mg/l)氨氮 /(mg/l)国家排放标准67< 150w 30w 25进水（处理前）7.835015019.5出水（处理后）7.545158.73.4工艺流程图污水图1水解酸化-CASS工艺流程图4水处理各构筑物的选择及设计计算4.1进水闸井的设计计算4.1.1污水厂进水管1 设计依据由给水排水设计手册(第1册，常用资料)P472可知(1) 最

21、小设计流速0.6m/s(2) 进水管管材PVC塑料管(3) 最小管径200mm(4) 最小坡度0.004(5) 最大充满度0.552 设计计算(1) 取进水管径为D 200mm,流速V 0.71m/s，设计坡度i °9%。3(2) 已知最大日污水量Qmax 0.01111m /s(3) 初定充满度 h/D=0.3，则有效水深h 200 0.3 60mm;(4) 已知管内底标高为100.2m，则水面标高为：100.2 0.06 100.26m(5) 管顶标高为：100.2 0.2 100.4m ;(6) 进水管水面距地面距离106.4 100.4 6m4.1.2进水闸进工艺设计进水闸井

22、的作用是汇集各种来水以改变进水方向， 保证进水稳定性。进水闸 井前设跨越管，跨越管的作用是当污水厂发生故障或维修时， 可使污水直接排入 水体，跨越管的管径比进水管略大，取为 300mm。1 设在进水闸、格栅、集水池前；2.形式为圆形、矩形或梯形；3 井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水管管顶。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取2X2m，井深7.0m，井内水深 1.0m，闸井井底标高为99.2m，进水闸井水面标高为100.2m，超越管位于进水 管顶1.0m处，即超越管管底标高为 101.40m。4.2格栅的设计4.2.1格栅的作用及种类5格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩

23、或金属网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、 处理构筑物配水设施、进出水口， 减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施 的正常运行5。按照格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；按照格栅净间距， 可分为粗格 栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅（1.5-10mm）三种，平面格栅和 曲面格栅都可以做成粗、中、细三种5。本工艺采用矩形断面中格栅一道，采用手工清渣，设在污水提升泵房之前。4.2.2格栅的设计原则本设计中格栅的设计原则主要有：1 格栅的清渣方式有人工

24、清渣和机械清渣，一般采用机械清渣；2 机械格栅一般不宜少于两台；3过栅流速一般采用0.6-1.0m/s；4 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；5 格栅倾角一般采用45 -75 ；6 通过格栅的水头损失一般采用 0.08-0.15m；7格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m,工作台上应有安全和冲洗设施；8 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于 0.7m，工作台正面过道宽度：人工 清除不应小于1.2m，机械清除不应小于1.5m；9机械格栅的动力装置一般宜设在室内，或采取其他保护设施；10.格栅间内应安装吊运设备，以利于进行格栅及其他设备的检修、栅渣的 日常清理。4.

25、2.3格栅的设计计算本设计中格栅的设计计算如下：前面计算可知：Qmax °.01111m'/s，计算草图21 栅条的间隙数由于处理水量较小，很难确定格栅间隙数量，因此假设设栅前水深h=0.4m,过栅流速 v=0.6m/s，栅条间隙宽度b=20mm，格栅倾角600。格栅宽度B=0.45m，B S( n 1) bn 0.01 (n 1)0.02n 0.45式中B 栅槽宽度，取B=0.45m；S 栅条宽度，取S=0.01m；b 栅条间隙，取n =0.02m；n栅条间隙数。求得 n=15.33，取 n=16.2 进水渠道渐部分长度I B B1II2ta na1式中：h 进水渠道渐宽部

26、分长度，m ；B1进水渠道宽度，取 B1=0.30m；a1渐宽部分展开角度，取3120。B B12 tan a10.45 0.302 tan200.22m3 出水渠道渐窄部分长度121 112110.22 0.11m2 24过栅水头损失通过格栅的水头损失h1可以按下式计算：h1 k h02.Vh°sin a2g式中：h1 设计水头损失，m；h° 计算水头损失，m；g 重力加速度，m/s2 ；k 系数，格栅受污堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3；阻力系数，其值与栅条锻炼形状有关。设格栅断面形状为锐边矩形，则42.420.96h°2V . sin ag0.960.62

27、2 9.8osin 600.0153mA k h03 0.01530.046m5 栅后槽总高度H设栅前渠道超高h20.3m，栅前水深h 0.4m，则H h h1 h20.046 0.4 0.30.746m，取 0.75m6 栅前槽高度H1H1 h h20.4 0.30.7m7 栅槽总长度LL liI20.5 1.0Hitan600.22 0.11 0.5 1.00.7tan602.23m8.每日产生的栅渣量W 86400 Qmax WKz 1000式中：W 每日栅渣量，m3 / d ;W 单位体积污水栅渣量，m3/（103污水），中格栅间隙为20 mm，取W =0.07m3/（103 污水）；

28、Kz 生活污水总变化系数，Kz=1.30.027m3/d86400 0.01111 0.072.4 1000W 0.027m3/d V 0.2m3/d，宜采用手工清渣。4.3污水提升泵房的设计计算 4.3.1选泵泵站选用集水池与机器间合建的矩形泵站。1. 流量的确定Qmax 11.11L/S0.01111m3/s 40m3/ h本设计拟定选用2台泵（1用1备），则每台泵的设计流量为：33Q 11.11L/S 0.01111m /s 40m /h2 .扬程的估算5H=H 静+2.0+ （0.51.0）式中：H静一水泵集水池的最低水位H1与水泵出水管提升后的水位 H2之差;2.0水泵吸水喇叭口到沉

29、砂池的水头损失；0.51.0-自由水头的估算值，取为1.0;H1进水管底标高 D h / D过栅水头损失 1.5100.2 0.2 0.3 0.045 1.5=100.2+0.2 (X3-0.045-1.5=98.714mH2跌水井标高沉砂池至接触池间水头损失跌水井标高与厂区地面大致相平，取为106.4m；水解酸化池至跌水井间水头损失为3.54.5m,取4.0m；则：H2=106.4+4.0=110.4mH 静=H2- H1=110.4-98.714=11.686m则水泵扬程为：H=H 静+2.0+1.0=11.686+2.0+1.0=14.686m，取 14.7m。3. 选泵由Q 40m3

30、/ h , H 14.7m，可查给水排水设计手册第11册常用设备得：选用50QW40-15-4潜水泵，其性能参数如下表：表6 350QW1200-18-90潜水泵性能参数表型号流量扬程转速功率效率出口直径重量(m3/h)(m)(r/min)(kw)(%)(mm)(kg)350QW1200-18-9040151440467.7501214.3.2调节池的设计计算1. 调节池的作用及类型调节池的目的是调节均和污水的水质和水量， 削减高峰负荷，以利于下一步 的处理，减少处理构筑物的体积和节省投资费用； 污水也可在该池内进行生化处 处理。2. 调节池尺寸的计算4根据给水排水设计手册.第五册.城镇排水，

31、调节池的有效容积为工业废水 取812h流量，生活废水取810h流量。医院废水从广义上属于生活废水， 本设 计取8h流量。V 384石96 m2调节池体积V=Q max t =960 1.2 384 m324式中：安全系数，本设计取1.2。设调节池的有效水深h=4.0m，则调节池面积S为采用方形调节池，池长 L=池宽B，贝U L=B=9.8m，取10.0m在池底设集水坑，水池底以i=0.01坡度坡向集水坑取调节池长为10m，宽为10m，即尺寸B L H 10.0 10.0 4.5 m3 搅拌设备选择为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，可采用专用搅拌设备进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一

32、般按1m3污水48W选配搅拌设备，该工程 取5W。则调节池配潜水搅拌机的总功率为 437.5爲=2187.5W。取一台2.2kW的 潜水搅拌机，安装在调节池进水端。4.3.3潜水泵的布置本设计中共有2台潜水泵，并排布置。主要机组的布置和通道宽度，应满足机电设备安装、运行和操作的要求，一般应符合下列要求：1 .水泵机组基础间的净距不宜小于 1.0m;2. 机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m;3. 主要通道宽度不宜小于1.5m;4. 配电箱前面通道宽度，低压配电时不宜小于1.5m，高压配电时不宜小于2.0m。当采用在配电箱后面检修时，后面距墙的净距不宜小于1.0m;4.3.4泵房附属设施泵房

33、附属设施包括门、窗、卫生设备和起吊设备等，各设施要求如下5,9:1. 门：泵房与中格栅合建，至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，门宽一般不小于1.5m,高度不小于2.0m。2. 窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/6。3. 卫生设备：应就近设洗手池或拖布池、水龙头，因此接25mm的给水管，并备有共冲洗的橡胶管4起吊设备：泵房起重设备根据起吊最大一台设备的重量选择。单台潜水泵的重量为121kg，可选用DSL型电动单梁桥式起重机。4.3.5泵房总大小估算1 泵房长度：L=2.4+2+3+2=10m2 泵房宽度：B=2+2=4m3 泵房高度：H=5m4.4水解酸化池的设

34、计4.4.1水解酸化池的作用水解池中进行的反应主要是厌氧反应中的前两步，即水解和酸化，主要目的是使大分子的有机物水解为容易生物降解的小分子物质并去除一部分有机物。本装置采用较短停留时间，使厌氧反应发生在水解、酸化阶段， 抑制产甲烷菌的活 性，只产生少量气体。水解酸化池的作用如下：1. 利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性的有机物、大分 子物质分解成小分子物质，使污水更适宜于后续的好氧处理；2. 对医院污水中的挥发性物质进行预处理；3. 提高污水的可生化性。4.4.2水解酸化池的工艺设计参数微曝气水解池的工艺设计参数包括71. 反应器的池体可以设计成为圆形或者矩形两种结构，当池个数

35、在两个或者两个以上时采用矩形；2. 反应池体的高度一般在3-6m；3. 水力停留时间范围为4-12h;4. 水解池的上升流速v=0.5-1.8m/h;5采用分格的反应器对运行操作和管理有利，可以避免单体过大带来的布水 均匀问题，有利于维护和检修。443水解池的容积V KzQHRT式中：V水解池容积；Kz 总变化系数，2.4；Q设计流量，m3/h；HRT 水力停留时间，取4h。V KzQHRT 2.4 16.67 4160m3本工程设计医院废水解酸化池，分为 4格，每格的长为5m,宽为3m,设设 备中有效水深高度为3m，池高3.5m，贝U每格水池容积为45m3, 4格水池体积为 180 m3。4

36、.4.4水解酸化池上升流速校核已知反应器高度为：H=3.5m ;反应器的高度与上升流速之间的关系如下：Q VHRTvA HRTA式中：v 上升流速(m/h);Q设计流量，m3/h；V水解池容积，m3 ； A反应器表面积，m2;HRT 水力停留时间，取6h3 0.754Q VHRTvA HRTA水解反应器上升流速v 0.51.8m/h，符合设计要求 4.4.5配水方式采用总管进水，管径为DN200，池底分支式配水，支管为DN50，支管上均 匀排布小孔为出水口，支管距离池底 100m m，均匀布置在池底。446出水堰设计已知每格水解池进水量Q 0.00463m3/s 0.00116m3/s41 堰

37、长设计取出水堰负荷q 0.2L/(s m)式中：L堰长mq出水堰负荷，取0.2L/(s m)Q设计流量，m3/sQ 0.00116 1000q0.52.32m 取 2.5m2 出水堰的形式及尺寸出水收集器采用UPVC自制90°三角堰出水4当过堰水深为59mm,每米堰板设6格堰口，取出水堰负荷为q 0.2L/(s m)每个三角堰出口流量为q q'05 0.083L/s 0.000083m3/s3. 堰上水头h1式中:h1堰上水头m；q每个三角堰出流量,m3/h。5 O'000083 20.0204m¥1.44. 集水水槽宽B0.9Qmax0.4式中:B堰上水头

38、m；Qmax 最大设计流量，m3/S。为了确保安全集水槽设计流量，则B 0.9 Qmax0'4 0.9 0.0027780'4 0.085m，因此水槽取 90mm.5 积水水槽深度式中:B堰上水头m；Qmax最大设计流量，m%3 0.0027782:9.8 0.0920.046m集水槽的起端水深ho1.73hk 1.73 0.046 0.080m 取 80mm；设出水槽自由跌落高度h20.10m100mm ;则集水槽总深度h h.h2 h00.02 0.1 0.08 0.2m。4.4.7出水堰简略图水解酸化池出水堰简略图间图3与图4图4水解酸化池出水堰集水槽4.5 CASS反应

39、池 4.5.1概述国内外很早便对CASS工艺开展研究，经过长时间的理论研究和试验，逐渐成熟。国外在2000年前就已经广泛应用于生活废水和工业废水的处理，效果显 著，但国内业界长期处于观望状态，直到2000后才陆续应用该工艺于实际生产中。目前该工艺已经在医院废水处理方面斩露头角。8本工艺采用一组CASS池，共壁建造。CASS池子的结构简图如下图逢择区进朮管图5 CASS池结构示意图4.5.2设计参数81 选择区体积：预反应区体积：住反应区体积 =1 : 5: 302宽深比为B:H=1 2,长宽比为L:B=4 63 回流比约为：20%4. 充水比为32%5. MLSS 为：3000mg/L6. C

40、OD去除率为87.5%7. 预反应区和反应区间隔墙的孔口流速为30 50m/h8. 一个运行周期为6h9 .设计流量 Q 400m3/d 16.67m3/h 0.00463m3 / s4.5.3设计计算81.容积计算每个周期处理水量为：QhV。24n|式中:Q每天处理水量，m污泥COD负荷计算按水解酸化池去除原污水 COD的20%计，则CASS池进水COD值为:1 350 20%280mg/L由预计COD去除率得其COD去除量为280 35245mg / L 98kg / d， / d ;H 运行周期；nCASS池子个数，在此取1个;T运行周期，h；VoQ24n400 624 1100m3QS

41、unXV根据选在的参数求曝气池子的容积为 V V0/32%100/32%313m3根据每个CASS池子各部分的体积比求得V总376 m330/36设定池高为3.5m,有效水深为3m，贝U宽为5m，长为L 376校核B:H与L:B比，宽深比为B:H=1 2,长宽比为L:B=4 6本设计B:H=1.6L:B=26:5=5.2符合要求 2. CASS池各部分尺寸(1)生物选择区:47 0.8m36(2)预反应区：5474.0m36(3)主反应区：26 0.84.0 21.2m式中:Q每天处理水量，m3 / d ;Su 进水COD浓度与出水COD浓度差，mg/L ; n CASS池子个数；X 设计污泥

42、浓度，mg/L ;V 主反应区体积,400 245 10 33 O.IOkgCOD /kgMLSS1 3000 103134滗水深度计算Hi式中:Q每天处理水量，m3 / d ；ni CASS池子个数;n2 一日内运行的周期数;ACASS池子的面积,Hin-i n2 A4000.8m1 4 1304.5.3滗水器的选择可查给水排水设计手册第11册 常用设备得：选用BFR100滗水器，其性能参数如下表：表6 BFR100滗水器性能参数表型号出水管直径(cm)排水量(m3/h)基础尺寸(mm)abcdrDBFR12512580100370300-8505155251504.5.4验算充水比1.不包

43、含回流量时的充水比:0.8326.7%2.包含回流量的充水比:26.7% 1.25 33.3%根据实际经验表明包含回流量的充水比可达到33%。因此以上假设成立。4.5.5需氧量的计算O2 a'Q(S0 Se) b'xV式中：。2 混合液有机物降解需氧量，kg。？ /d ;a'微生物氧化IkgCOD的参数，取0.53;b'微生物自生氧化参数，取0.18 ；Q 好氧池处理污水流量，m3/d，为81040 m3/d;S0 Se S0为好氧池中进出水平均COD的值，Se为好氧池中出水平均COD的值，g/m3V 好氧池容积，m3，22285.98m3；X 每座好氧池日净产

44、生的活性污泥 kgMLVSS /d。O2 aQ（S0 Q） bXV0.53 400 245 10 3 0.18 3000 10 3 100105.94 kg/d每小时耗氧量为：105.944.41kg/h24温度为20度和30度的水中溶解氧饱和度分别为:Cs（20）9.17mg / L， Cs（30）7.63mg / L采用鼓风曝气，则曝气池的有效深度为3.0m，曝气扩散器安装距池底0.2m, 则扩散器静水压为2.8m，其他相关参数选取如下：0.82,0.95,c 2.0,1.0,曝气设备堵塞系数F 0.8，氧转移率20%。空气扩散器出口处的绝对压力为：Pa 1.013 105 9.8 103

45、H式中：H 空气扩散装置的安装深度，m, H 2.8m ；Fa 1.013 105 9.8 103H1.013 105 9.8 103 2.8 1.2874 105F>1 空气离开主反应区池的百分比为：Qt21(1 Ea)79 21(1 Ea)100%式中：Ea 空气扩散器氧转移率，取20%。21(1 °2)100%79 21(1 0.2)17.54%3 曝气池中混合液平均氧饱和度按最不利温度计算为:Csb(30)Cs(2T 421.2874 1057.63( 2.026 10517.54428mg / L4. 20T时的脱氧清水的充氧量为:r RCS(20)0 a(CsQc)

46、 1.024(T 20)F式中：各变量取值 a 0.70.95 c 2.01.0F=0.8R°a(RCS(20)CsQ c) 1.024(T 20) F5.曝气池供气量9.17 105.940.7 (0.95 1.0 8.0 2.0)1.024° 0.8244.370kg/d10.182kg/hGs0.28EA10.1820.28 0.203182m / h31334每立方米废水供气量为：182 0.58m3/h182 每去除IkgCOD耗空气量为： 24 44.58m3 / kg984.5.6鼓风机的选择9单台风机的风量为：182m3/h=3.03m3/min1. 鼓风机

47、风口风压计算P H 9.8 hd hf 3式中：H排气管距水面高度，m；hf 管路压损，取hf=5.5kpa；hd 扩散压损，取hd=4kpa。P H 9.8 hd hf 39.8 2.8 4 3 5.5 39.9kpa可查给水排水设计手册第11册 常用设备得：选择两台RB-50型罗茨式鼓风机，1用1备，其性能参数如表表77：风机的技术参数风机型号口径mm风速（r/min ）Qs(m/mi n)La(kw)P0(pa)P (KPa)RB-5050A30003.113.45.539.24.5.7空气管系统计算81 .曝气器数量计算FnA式中：F 好氧池表面积，m2;A 曝气器标准状态下，曝气器的

48、服务面积，m2/个.采用HWB-1微孔曝气器，布置一根曝气干管，在每根干管上每侧设 15对 配气竖管，共30条配气竖管。微孔曝气器工作水深为2.8m，在供气量13m3/（h个） 时，曝气器氧利用率 Ea=18%，服务面积0.30.75m2/个，取服务面积为0.5 m2/ 个，则：25.2 50.5252个 ,为保证安全，本设计采用n 300个曝气器;2 每根竖管的曝气量为：182 6.07m3/h303 每个曝气器的曝气量为：1823000.6m3/h4 供气管道计算(1)空气干管供风管道采用树状结构布置,Qs 182m3/h 0.051m3/s空气主干管管径为式中:v 主干管中空气流速，10

49、15m/s,取v 10m/s;4Qs4 0.0513.14 150.066m取干管管径为DN75mm(2)空气支管空气系统采用双侧供气，双侧供气(向两侧廊道供气)横向支管流量:113Qs双Gmax 0.051 0.0013m / s4 4双侧供气(向两侧廊道供气)横向支管管径：D 莎、4 °.0013 0.033mVY 3.14 15取支管管径为DN40mm。4.5.8预反应区和反应区间的导流孔计算8n3为导设计流水速度U = 50 m/h，池子宽B = 5 m , m为CASS池子数目,流孔个数按照设计资料参数取 3,预反应区长度为Li =4.0m,则:Q BLiHi24nin3u

50、 U式中：Q设计流量，400m 24 1 500.110.320.44 m2/d;niCASS池的数目，ni=1个； n3导流孔个数，取n3=3个；B CASS 池池宽，B=5m；Li预反应区长度，Li=4m ；Hi滗水深度，Hi=0.8m；U 设计流水速度，取 U=50m/hBLiHi6024ni n3u400U5.0 4 0.850设计导流孔在池底部，要求孔口高要小于im，设高为0.8m。则孔宽为：A 0.440.55m，0.8 0.8（注：选择区和预反应区间的导流孔设3个，设在池底部面积为0.44m2）4.5.9污泥量的计算1. 剩余污泥量计算CASS的剩余污泥主要来自微生物代谢的增殖污

51、泥，还有很多部分由进水悬 浮物沉淀形成。CASS生物代谢产泥量为：X a Q Sr b Xr Va Q Sr b Q r （ a -b） QSrNsNs式中：a 微生物代谢增系数，kgVSS/kgCOD ；b 微生物自身氧化率，1/do根据废水性质，参考类似经验数据，设计a=0.8, b=0.05, Ns 0.34, Sr 0.4X0.05(0.8) 960 0.4 250.73kg/d设排泥含水率为99.7%，则排泥量为:Qs250.733 ,3383.58m / d103103 (1 0.997)设池底坡向排泥坡度i = 0.01，池出水端池底设（2.0 >2.0 X.0） m3排泥坑一 个，排泥坑中接出泥