CASS城市污水处理厂设计计算书.docx
《CASS城市污水处理厂设计计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CASS城市污水处理厂设计计算书.docx(39页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、CASS城市污水处理厂设计摘要当今,随着经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,环境污 染日趋严重,加大城市生活污水治理力度势在必行。现拟建一座城市 生活污水处理厂,规模为近期日处理量3. 5万吨,远期为6万吨的污 水处理厂初步设计。本设计采用循环式活性污泥法(CASS)工艺,CASS 工艺是一种与生物选择器原理结合在一起,具有抗冲击负荷和脱氮除 磷功能。经比选,此工艺具有投资省,处理效果好,运行管理方便等 优点,适用于大中型污水处理厂使用。本工程的实施将显著改善受纳 水体水质,同时间接产生经济效益,促进经济可持续发展。本设计主要包括污水厂工艺选择,各构筑物的设计与计算,设备 的选型以及污水厂
2、的总体布置进行初步设计。关键字:污水处理厂,CASS工艺,设计The CASS Technique Design of Urban Sewage Treatment Plant1 on _ on77 = x 100%=88.9%180(2)化学需氧量CODcr的去除率:=350-60 * 100 %=82.9%350(3)悬浮固体SS的去除率:=105-20 * 00 %寸 I。105(4)总氮T-N的去除率:23-15二 xl00%=34.8%23(5)总磷T-P的去除率:9 3-3ZrZ_xl00%=677%9.3(6)(6)氨氮NH4-N的去除率:77 = 185-10 X 100%=4
3、6.0%18.5表3-2各种污染物处理程度 单位:mg/L项目BOD.CODSST-NT-Pnh4-n进水180350105239.318.5出水20602015310去除率88.9%82.9%81.0%34.8%67.7%46.0%3.3污水处理厂工艺方案比选城市污水处理厂设计处理方案时,既要考虑有效去除BOD5又要考虑适当去除 N、Po从表3-2分析结果可以知道可采用的工艺有很多,而相对来说处理效果好 而且技术成熟的工艺有以下两种。(1)、A?/。工艺(2)、循环式活性污泥法(CASS)工艺3.3.1 A?/。工艺A-A-O工艺,亦称A?/。工艺,是英文Anaerobic-Anoxic-O
4、xic第一个字母的简 称,按实质意义来说,本工艺称为厌氧一缺氧一好氧法。本法是在70年代,由美 国的一些专家在厌氧一好氧(An-O)法脱氮工艺的基础上开发的,其宗旨是开发 一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。A2/O工艺由厌氧段和好氧段组成,两段 可以分别建也可以合建,合建时两段应该以隔板隔开。厌氧池中必须严格控制厌 氧条件,使其既无分子态氧,也无NO%等化合态氧,厌氧段水力停留时间为1 2ho好氧段结构型式与普通活性污泥法相同,且要保证溶解氧不低于2mg/L,水力 停留时间24小时。A2/O工艺流程图如图3-1所示。图3TA?/。工艺流程图A?/。工艺优点:1)在厌氧的好氧交替运行条件下,丝
5、状菌得不到大量增殖,污泥不易膨胀。2)脱氮效果难于进一步提高,内循环量一般以2Q (Q原污水流量)为 限,不宜太高,否则增加运行费用。3)基建费用低,具有较好的脱氮、除磷功能。4)具有改善污泥沉降性能,减少污泥排放量。5)具有提高对难降解生物有机物去除效果,运转效果稳定。6)技术先进成熟,运行稳妥可靠。7)管理维护简单,运行费用低。8)国内工程实例多,工艺成熟,易获得工程管理经验。9)出水水质好,较易于深度处理,出水水质稳定,对外界条件变化有一定的适应性。A2/O工艺缺点:1)处理构筑物较多,施工较难。2)需增加内循环系统。3.3.2 CASS 工艺1) CASS工艺工作原理循环式活性污泥法C
6、ASS (Cyclic Activated Sludge System)是在序批式活性污 泥法SBR工艺基础上发展起来的一种新形式,即在SBR池内进水端增加了一个生 物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水。CASS工艺 对污染物质的降解是一个时间上的推流过程,其构筑物集反应、沉淀、排水于一 体,是一个缺氧/好氧/厌氧交替运行的过程,污泥得到再生并取得脱氮、除磷效果。2) CASS反应器的组成CASS工艺是将序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分,前 部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区和在主反应区后部安装了可升降 的灌水装置。生物选择区是设置在CA
7、SS前端的小容积区域,容积约为反应器总容积的 10%,水力停留时间为0.5l.Oh ,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器 是根据活性污泥反应动力学原理而设置的,进入反应器的污水和从主反应器内回 流的活性污泥(回流量约为日平均流量的20%)在此混合接触,创造合适的微生物 生长条件并选择出絮凝性细菌,有效地抑制丝状菌的大量繁殖,改善沉降性能, 防止污泥膨胀;同时使污泥中的磷在厌氧条件下有效地释放。由于回流污泥中存 在少量硝态氮,生物选择器中还会发生反硝化作用,反硝化量可达整个系统反硝 化量的20% o主反应区是最终去除有机底物的场所。运行过程中,通常将主反应区的曝气 强度加以控制,以使反应区内
8、主体溶液中处于好氧状态,而活性污泥结构内部则 基本处于缺氧状态,溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主 体溶液的传递不受限制,从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步 硝化和反硝化作用。3) CASS工艺流程CASS工艺流程图如图3-2所示。CASS 反应池接触池图3-2 CASS处理工艺流程4)具体运行过程:a)充水-曝气阶段。由曝气装置向反应池内充氧,此时有机污染物被微生物氧 化分解,同时污水中的nh3-n通过微生物的硝化作用转化为NO3-Nob)沉淀阶段。此时停止曝气,微生物利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。 反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。
9、活性污泥逐渐 沉到池底,上层水变清。c)表面浅水。沉淀结束后,置于反应池末端的灌水器开始工作,自上而下逐 渐排出上清液。此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。d)闲置阶段。浅水器浑水器上升到原始位置阶段。5) CASS工艺优点a)工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS工艺只有一个反应器,不需要二 沉池,不需要污泥汇流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比活性污泥工 艺节省基建投资30%以上,而且布置紧凑,节省用地。b)处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中,因此处理效果好。c)有较好的脱氮除磷效果。CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌
10、氧的环境,并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效 果。d)污泥沉降性能好。CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生 长,减少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进 行的,因此沉淀效果更好。e) CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。6) CASS工艺缺点由于进水贯穿于整个运行周期,沉淀阶段进水在主流区底部,造成水力紊动, 影响泥水分离时间,进水量受到一定限制,水力停留时间较长。两种污水处理工艺方案具体比较如表3-3:表3-3工艺方案比较工艺内容a2/oCASS工艺技术可行性先进、成熟、应用广先进、成熟、
11、应用广水质指标出水水质好、稳定易于深度处 理,对外界条件变化有一定的 适应性出水水质好、稳定易于深度 处理,对外界条件变化的适 应性较好基础建设费用较高高运行费用较高较高运行 管理运转操作单元较多复杂操作单元较少方便维修设备多、维修量大设备少、维修量低占地较大较小要求管理水平高较高环境影响噪音较大、臭味较小噪音较大、臭味较小3.3.3工艺方案选择综上所述,这两种方法都能达到除磷脱氮的效果,且出水水质良好,但相对 而言,CASS工艺一次性投资较少,占地面积较小,运行灵活,抗冲击能力强,可 实现不同的处理目标,不易发生污泥膨,剩余污泥量小,性质稳定。A/A/O法除 磷效果难于再行提高,污泥增长有一
12、定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高 时更是如此。脱氮效果也难于进一步提高,运行费用高。从节约投资、处理效果 及运行管理方面考虑,结合项目时间情况,本次设采用周期循环式活性污泥法 (CASS)工艺。第四章污水处理构筑物设计4.1各污水处理构筑物设计内容及主要设计参数表4-1污水处理构筑物设计内容及设计参数构筑物设计内容主要设计参数格栅栅槽宽度 过栅水头损失 格栅总高度 格栅总长度 每日栅渣量过栅流速v=0. 61. Om/s栅前流速Vi=0. 40. 9m/s格栅倾角为4575度栅渣量:格栅间隙b=1625mm和b=30 50mm 时分另U为 1-0. 05 和 0. 03-0. 01m
13、3 栅渣/10针污水平流尘砂 池池长过水断面 池总长 砂斗所需容积 池总高 校核最小流速池内 vmax=0. 3m/s, vmin=0. 15m/s停留时间3060s有效水深小于或等于L 2m, 一般为0. 251. 0m每格宽度大于或等于0. 6m城市污水沉砂量0. 03Lm3砂斗倾角大于或等于55度砂斗容积小于或等于2d沉砂量CASS反应 池CASS池个数每池运行周期 计算每个运行周期中的进水 时间,确定曝气反应、沉降、 排放及闲置时间,每个池容, 排放完毕后混合液所占体积充水比,仅需除磷时宜为0.250.5,需脱氮时宜为0. 150. 3反应池宜采用矩形池,水深宜为4.06. 0m反应池
14、长度与宽度之比:2.5: 1-4: 1接触池池容 表面积 池尺寸 水头损失水力停留时间30min气浮污泥 浓缩池池面积以水力负荷校核池面积 池高 回流比 溶气罐净容枳长宽比:一般为3: 14: 1;深度与宽度之比不小于03有效水深一般为34米;水平流速一般为410mm/s;4. 2各污水处理构筑物设计计算结果表4-2污水处理构筑物设计计算结果及说明序号类型尺寸备注1泵前粗 格栅栅前水深:h=0. 95m栅条高度:H= 1.45m栅槽宽度:B=0. 98m分两格,总宽度为1.96m采用链条式机械格栅,格栅位于 提升泵前,并与提升水泵一起建 在污水提升泵房内,栅渣由格栅 翻入渣斗,然后用吊车吊出运
15、走2污水提 升泵每台水泵的设计流量为Q=950m3 /h,扬程 H=20m集水池平面尺寸Lx 3 = 8x5水泵为自罐式,近期选用三台泵 (两用一备),远期选用六台泵(四 用两备)3泵后细 格栅栅前水深:h=0. 67m栅后高度:H=l. 1m 栅槽总长:L=2. 70m单格栅槽宽度:B=0. 93m每日栅渣量:4. 8m3/d采用链条式机械格栅,工作台设 有冲洗措施,栅渣由传送带运入 栅渣箱,然后用卡车运走填埋4沉砂池总、宽:B=3. 0m每格宽:b=l. 5m池长:9.0m、总高:1.77m平流式尘砂池,具有处理效果好, 结构简单的优点共建两组,每组分为两格5CASS 反 应池每池运行周期
16、为:T=4h其中曝气2h,沉淀lh,灌水 lh单池池容为1690m3有效水深为H=l. 5m1、设污水温度为15度2、设混合液悬浮固体浓度为 X=2500mg/L3、充水比为0.34、采用膜片式微孔曝气器,曝气 头个数为13334个5、CASS反应池个数为46、最高水位为5. 0m,最低水位为 3. 5m6接触池LXBXH=22X15X2.8廊道总长:65m 池内有效水深:2.5m水力停留时间30min7污泥浓 缩池LXBXH=40X10X3.41、采用两座气浮式浓缩池。2、采用静压排泥。8贮泥池LXBXH=7.0X7.0X2.51、贮泥时间12ho2、污泥由贮泥池,抽送至带式压 滤脱水机第五
17、章、污水处理厂工艺设计及计算5.1 泵前粗格栅5.1.1 设计说明功能:去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以保证后 续处理单元和水泵的正常运行,减轻后续处理单元的处理负荷,防止堵塞排泥管 道。数量:一座,渠道数两条5.1.2 设计依据室外排水设计规范GB50014-2006 6. 3. 2、6. 3. 3给水排水常用数据手册(第二版)4. 1. 1给水排水设计手册第5册5. 1. 15.1.3 设计参数设计流量:Q=903L/s,以最高日最大时流量计; 栅前流速:Vi=O. 5m/s,过栅流速:v2=0. 7m/s; 栅条宽度:s=0. 01m,格栅净间距:b=0.02m
18、; 栅前部分长度:0.5,格栅倾角:70度; 单位栅渣量:wLO.OSn?栅渣/IO,污水。5.1.4 设计计算(1)格栅前水深:2根据最有水力断面公式:Q;竽,计算得:B=1.90m, h=i = b?9=o.95 m122所以栅前槽宽BlL90iii,栅前水深h=0.95 m。(2)、格栅的间隙数:取 n=66QmaxJsina _903Vsin7003x 1 u -o j .ozbhv2 0.02 x 0.95 x 0.7Omix最大设计流量,rn3/sn格栅间隙数;a格栅倾角,70度;b栅条净间距;h栅前水深;V2一过栅流速设计两组并列格栅,则每组格栅间隙数n=33(3)、格栅宽度:B
19、2 = s(n )-bn = 0.01 x(33 -l) + 0.02 x 33 = 0.98m所以每个格栅宽为0.98m,总槽宽为3 = 2当=2 x 0.98 = 1.96m(4)、栅槽的总高度超高采用hi=0.5m,则栅条总高度为:H=0.95+0.5=1.45m(5)、格栅水头损失。取h=0. 13m。(6)每日栅渣量:c 0.903x3600x24x0.05 . n 3/.3/,w = gw, = 3.9m/d 0.2m jd所以宜用机械清渣。5.2 提升泵房5.2.1 设计依据室外排水设计规范GB50014-2006E5. 1 5. 55.2.2 集水池近期水泵的设计流量为527L
20、/S,远期水泵的设计流量为903L/S,远期比近期 增加376L/S,近期采用3台泵(2用1备),远期采用5台泵(4用1备),则每 台泵的设计流量为:Q = = 263.5L/S2污水泵站工作泵及备用泵畋工作泵台数(台)工作泵台数(台)备用泉台数(台)11作柒台数(台)售用泵台散(食)同一型号*)两种型号i15-6h2(各 1)X各1)注工非常年运转的京站,备用泵可放在仓库里选择集水池与机器间合建的自灌式矩形泵房。根据排水规范,集水池的有效容积要符合不小于最大一台水泵5min的出水量,则集水池的容积为:Vmin = TminQ = 263.5 x 5 x 60/1000 = 79.05 m3设
21、有效水深为2m,V 7Q ns 则面积F= 39.525疗,H 2集水池长度取8m,则宽度B二39.5258=4.94m ,取5m,集水池平面尺寸LxB = 8mx5m, 最低水深为L2m,最高水深为3.2m。Advisor: Xue XiangdongStudenfs name: Tang Jielan(School of Civil Engineering Zhejiang University of Science and Technology)AbstractNowadays, with the rapid economic development and the peoples li
22、ving standard improved, environmental pollution is more serious. So it is both inevitable and necessary to develop the urban sewage treatment. Now, a Sewage treatment plant will be planed to build in a city. Treatment scale of Sewage is 35,000 tons per day, forward to 60,000 tons per day of sewage t
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CASS 城市 污水处理 设计 计算 doc
限制150内