某污水處理廠設計計算說明書cass工藝(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 7 、 泵后細格柵與曝氣沉砂池合建圖 ㈢ 提升泵站 提升泵用以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ，從而達到污水的凈化。 提升泵房用于將流入污水提升至后續處理單元所需要的高度，使其實現重力流，以便自流進入各后續處理單元。 設計流量： sLQ /? 采用 CASS 工藝方案，污水處理系統簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優化，故污水只考慮一次提升。污水經提升后流入曝氣沉砂池，然后流入 CASS 池，經潷水器潷水排除 CASS 池。 污水提升前水位 ? （既泵站吸水池最低水位），為了保證后續各處 18 、 理單元進水能通過自流形式進入，提升后水位 （即細格柵前水面標高）。 所 以，提升凈揚程 mZ )( ???? 水泵水頭損失取 m2 從而需水泵揚程 mhZH ??? 再根據設計流量 hmsL /1260/350 3? ，采用 WQ3002237型潛水泵 10臺 5用 5備，流量 300m3/h， 揚程 22m。 ㈣ 曝氣沉 砂池的設計與計算 曝氣 沉砂池是一長形渠道，沿渠壁一側的整個長度方向，距池底6090cm 處安設 曝氣裝置 ，在其下部設集砂斗，池底有 i= 的坡度，以保證砂粒滑入。由于曝氣作用，廢水中有機顆粒經常處于懸浮狀態，砂粒互相摩擦并 承受曝氣的剪切力，砂粒上附著的有機污染物能夠去除，有利于取得較為純凈的砂粒。 在旋流的離心力作用下，這些密度較大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度較小的有機物隨水流向前流動被帶到下一處理單元。另外，在水中曝氣可脫臭，改善水質，有利于后續處理，還可起到預曝氣作用。 普通沉砂池截留的沉砂中夾雜有 15%的有機物，使沉砂的后續處理難度增加，采用曝氣沉砂池，可在一定程度上克服此缺點。 沉砂池的作用是從污水中分離相對較大的無機顆粒，沉砂池一般設在倒虹吸管、泵站、沉淀池前，保護水泵和管道免受磨損，防止后續處 19 、 理構筑管道的 堵塞，減小污泥處理構筑物的容積，提高污泥有機組分的含量，提高污泥作為肥料的價值。 污水中的砂粒是指相對密度較大，易沉淀分離的一些大顆粒物質，主要是污水中的無機性砂粒，礫石和少量較重的有機顆粒，如樹皮、骨頭、種粒等。在顆粒物質的表面還附著一些粘性有機物，這些粘性有機物是極易腐爛的污泥，因此，這些顆粒物質都應在沉砂池中被去除。 平流曝氣沉砂池是最常用的型式，污水從池一端流入，呈水平方向流動，從池的另一端流出，它的構造簡單，處理效果好，工作穩定且易于排除沉砂。 本設計采用平流式曝氣沉砂池。 計算 設計說明：污水經螺旋泵提升后進入平流曝氣沉砂池， 共兩組對稱于提升泵房中軸線布置。 沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至砂水分離器，污水回至提升泵前，凈砂直接由汽車外運。 設計流量為 Qmax=，設計水力停留時間 t=，水平流速v1=。 設計選擇兩組曝氣沉砂池，分別與格柵鏈接，每組設計流量 20 、 (1)沉砂池有效容積 QtV 60? 式中 V—— 沉砂池有效容積（ m3） Q—— 設計流量， m3/s t停留時間（ min） ,一般 1~3min。 設計取 t=2min V=60*2*=21m3 (2)水流過水斷面面積（ A ） vQA /max? v1水平流速（ m/s），一般采用 ~ 設計取 v1=A=(3)池總寬度（ B ） B=A/h2 h2有效水深（ m），一般取 23m. 設計 取 h2=2m B=2 (4)沉砂池長度 AVL /? ,?? （ 5）每小時所需空氣量 q=3600Qd, d1m3污水所需的空氣量，設計取的 d= 21 、 33 / 6 0 0 mmq ???? (6)沉砂室所需容積（ V ） 式中 X —— 污水沉砂量，采用3631030 mm污水 T —— 排砂間隔時間 設計 dT 2? ，即考慮排泥間隔天數為 2 天 V =61086400?XTQ =610 ??? = )( 3m (7)每個沉砂斗容積（ 0V ） 設每一組有 1 個沉砂斗 )( 30 mV ?? (8)沉砂斗各部分尺寸及容 積： 設計斗底寬 ma ? ，斗壁與水平面的傾角為 ?60 ，斗高 39。3h = ， 則沉砂斗上口寬（ 39。a ） aha ??? 60tan239。 39。3 ???? ? (取 ) 沉砂斗容積（ 1V ） )239。239。2(6 2239。31 aaaahV ??? )(6 22 ??????? m? （大于 30 mV ? ，符合要求） 22 、 （ 9）進水渠道 由于是格柵與沉砂池合建，格柵出水直接進入沉砂池，進水渠道寬度B1=B=，渠道水深 h 水 =h= （ 10）出水裝置 出水采用沉砂池末端薄壁出水堰跌落出水，出水堰可保證沉砂池內水位標高恒定，堰上水頭 H1堰上水頭， m Q1沉砂池 內設計流量， m3/s m流量系數， b2堰寬（ m） ,等于沉砂池寬度 設計取 m=,b2= 出水堰后自由跌落 ,出水流入出水槽，出水槽寬度 B2=，出水槽水深 h2=,超高 ,水流速度 v2=。采用出水管道在出水槽中部與出水槽連接，出水管道采用鋼管，管徑 DN2=500mm,管內流速 v2=，水力坡度 i=%。 （ 11）排砂裝置 采用吸砂泵排砂，吸砂泵設置在沉砂斗內，借助空氣提升將沉砂排除沉砂池，吸砂泵管 徑 DN=200mm. 23 、 選用直徑 鋼制壓力式旋流砂水分離器一臺，兩組曝氣沉砂池共用。 每組曝氣沉砂池設吸砂泵兩臺，一用一備，共 4 臺。砂水分離后將砂集中運走，水回流至細格柵前。 選用 TSO150 羅茨鼓風機 12 臺， 6 用 6 備，為曝氣沉砂池和 CASS曝氣。泵房面積取 20mx8m(考慮遠期 ) ㈤ CASS池的設計與計算 CASS 工藝是將序批式 活性污泥法 （ SBR）的反應池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區。在主反應區后部安裝了可升降的潷水裝置，實現了連續進水間歇排水的周期循環運行，集 曝氣 沉淀、排水于一體。 CASS 工藝是一個厭氧 /缺氧 /好氧交替運行的過程，具有一定脫氮除磷效果，廢水以推流方式運行，而各反應區則以完全混合的形式運行以 實現同步硝化一反硝化和生物除磷。 工藝運行過程 CASS 工藝運行過程包括充水 曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段組成，具體運行過程為： 24 、 （ 1）充水 曝氣階段 邊進水邊曝氣，同時將主反應區的污泥回流至生物選擇區，一般回流比為 20%。在此階段，曝氣系統向反應池內供氧，一方面滿足好氧微生物對氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機物的充分混合與接觸，從而有利于有機污染物被微生物氧化分解。同時，污水中的氨氮通過微生物的硝化作用轉變為硝態氮。 （ 2）沉淀階段 停止曝氣，微生物繼續利用水中剩余的溶解氧進行氧化 分解。隨著反應池內溶解氧的進一步降低，微生物由好氧狀態向缺氧狀態轉變，并發生一定的反硝化作用。與此同時，活性污泥在幾乎靜止的條件下進行沉淀分離，活性污泥沉至池底，下一個周期繼續發揮作用，處理后的水位于污泥層上部，靜置沉淀使泥水分離。 （ 3）潷水階段 沉淀階段完成后，置于反應池末端的潷水器開始工作，自上而下逐層排出上清液，排水結束后潷水器自動復位。潷水期間，污泥回流系統照常工作，其目的是提高缺氧區的污泥濃度，隨污泥回流至該區內的污泥中的硝態氮進一步進行反硝化，并進行磷的釋放。 25 、 反應池的設計計算 圖 24 CASS 工藝原理圖 （ 1）基本設計參數 處理規模： Q=2020m3/d,總變化系數 混合液懸浮固體濃度（ MLSS）：取 Nw=3000mg/L 反應池有效水深 H 一般取 35m,本水廠設計選用 排水比： λ=m1 = = (2)BOD污泥負荷（或稱 BODSS 負荷率）（ Ns） Ns=? fSK ?? e2 Ns—— BOD污泥負荷（或稱 BODSS 負荷率） ,kgBOD5/(kgMLSS d)； K2—— 有機基質降解速率常數， L/(mg d),生活污水 K2 取值范圍為，本水廠取值 ； η—— 有機基質降解率， %； η= SaSeSa? f—— 混合液中揮發性懸浮固體與總懸浮固體濃度的比值，一般在生 26 、 活污水中， f 值為 ,本水廠設計選用 。 代入數值，得 η= % 6 0101 6 0 ?? ，之后把本數值代入得Ns= ???? fSK kgBOD5/(kgMLSS d) （ 3）曝氣時間 TA 0 ?? ???? NwN ST sA ? 取 式中 TA— 曝氣時間， h S0— 進水平均 BOD5，㎎ /L λ — 排水比 1/m = Nw— 混合液懸浮固體濃度（ MLSS）： X＝ 3000mg/L (4) 沉淀時間 TS 活性污泥界面的沉降速度與 MLSS 濃度、水溫的關系，可以用下式進行計算。 Vmax = 104 t XO (MLSS≤ 3000) 式中 Vmax— 活 性污泥界面的初始沉降速度。 t— 水溫 ，取 20℃ X0— 沉降開始時 MLSS 的濃度 ， X0＝ Nw=3000mg/L， 則 Vmax = 104 20 3000 = m/s 沉淀時間 TS用下式計算 ? ? ? ? m a x??????? V mHT S ? 式中 TS— 沉淀時間 ， h H— 反應池內水深， m ? — 安全高度，取 27 、 （ 5） 排水時間 TD及閑置時間 Tf 根據城市 污水處理廠運行經驗，本水廠設置排水時間 TD 取為 ,閑置時間取為 。 運行周期 T= TA +TS+TD+Tf= 每日運行周期數 n= 424 =6 (6) CASS 池容積 V CASS 池容積采用容積負荷計算法確定，并用排水體積進行復核。 （ ⅰ ）采用容積負荷法計算： fNwNe SeSaQV ?? ??? )( 式中： Q— 城市污水設計水量， m3/d ； Q=20200m3/d； Nw— 混合液 MLSS 污泥濃度（ kg/m3），本設計取 kg/m3； Ne — BOD5 污 泥 負 荷 (kg BOD5/kg MLSS d) ， d； Sa— 進水 BOD5濃度（ kg/ L），本設計 Sa = 160 mg/L； Se— 出水 BOD5濃度（ kg/ L），本設計 Se = 10 mg/L； f— 混合液中揮發性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，本設計取 ； 則： 33 5 1 2 10)101 6 0(2 0 0 0 0 mV ??? ???? ? 本水廠設計 CASS 池六座，每 座容積 Vi