2023年-城市生活污水处理CA6s6s工艺.docx

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1、摘要随着城市化和工业化进程的加快，生活污水污染日趋严重，制约了社会经济 的可持续发展。本文主要对某小型城市生活污水中的COD、BOD、SS进行处理设 计。目前，其处理方法有很多，主要有物化处理、化学处理、生化处理以及多 种方法的组合处理等，各种处理方法具有各自的优势及不足，本文较详细的介绍 了常见的几种生化处理工艺，比较他们各自的优缺点，并根据该项目的实际情况 选择合适的处理工艺。最终选择CASS工艺来处理该城市生活污水，并对其工艺 和主要设备进行了设计。处理后，达到国家污水综合排放一级B标准。关键词：城市生活污水污水处理工艺CASS曝气沉砂池BOD二、处理方案的确定2.1污水工艺简介城市生活

2、污水的主要污染物是有机物。针对生活污水，目前国内外主要采用 生物法。生物法包括活性污泥法、生物滤池两大类，又以活性污泥法为主，活性 污泥法有很多种型式，即传统活性污泥工艺、AB工艺、SBR及其变型工艺、氧化 沟工艺、A/0工艺、A?/。工艺等。传统活性污泥法工艺：使用最早的工艺，它去除有机物的效率很高，在处理 过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理，对消除污水和污泥的污染很 有效，而且能耗和运行费用都比较低。但是它对氮磷的去除效率不高。AB法工艺：采用吸附和传统活性污泥法的两次生化处理，工艺单元构成复 杂，污泥不稳定，建设投资和处理成本高。该法是针对高浓度污水而设计的特殊 场合的处理工艺

3、。氧化沟工艺：氧化沟又名氧化渠，在我国的应用最早可以追溯到五十年代初 期，由于该工艺简单、好管理，在我国得到速度推广和应用。沟体的平面形状呈 环形、长方形、L形、圆形或其他形状，具有独特水力学特征和工作特性。和传 统的活性污泥法相比，氧化沟工艺明显可以节省掉调节池、初沉池和污泥消化池， 流程简单化，而且出水水质比以前要好，操作企业也比较方便，运行费用还比较 节省。具有较好的处理效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，氧化沟 提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力，一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍, 水在沟内的停留时间较长，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。我国自 20世纪80年代起也相继

4、采用此工艺处理各类城市污水，取得了良好的效果。并 在实践中发展演化成多种形式，如T型氧化沟和DE型氧化沟、Orbal氧化沟。T 型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，交替进行反应和沉淀，流程简洁， 具有生物脱氮功能。Carrousel氧化沟兼有完全混合和推流的特性，且不需要混 合液回流系统，但水深不宜过大，充氧动力效率低，不具备脱氮除磷功能。A2/0工艺：目前生物除磷脱氮工艺中应用较多一种方法，是最简单的同步除 磷脱氮工艺，利用厌氧、缺氧、好氧实现有机物的降解过程，原污水首先进入厌 氧区，转化为小分子发酵产物。随后废水进入缺氧区，达到同时去碳和脱氮的目 的。释放能量可供本身生长繁殖，吸收周围

5、环境中的溶解磷，有机物经厌氧区、 缺氧区后，浓度已相当低。A2/0工艺总水力停留时间小于其它同类工艺，厌氧、 缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群地繁殖生长，因此脱氮除磷 效果非常好。可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，对较高浓度和较低浓度均能得 到良好的处理效果。SBR工艺：我国80年代开始对SBR进行研究，应用已比较广泛。如：昆明 市日处理污水量最高可达30万吨的第三污水处理厂，采用SBR法，出水水质稳 定，达到了设计标准；天津经济技术开发区污水处理厂所采用的SBR法的变形工 艺，是中国目前最大的SBR法城市污水处理厂。传统SBR法处理污水是将连续流 工艺中污水先进入反应池，进水时形

6、成厌氧、缺氧，然后进入沉淀池泥水分离, 曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀。这种方法不需要回流污泥， 无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、 缺氧、好氧过程，沉淀性能好，有机物去除效率高，提高难降解废水的处理效率， 抑制丝状菌膨胀，不需要二沉池和污泥回流、工艺简单。适用于中、小型污水处 理厂。随着SBR法的不断改进，SBR法发展成多种改良型：ICEAS法、CAST法、 Unitank法和MSBR法。这几种方法与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池 子，轮流运转，间歇处理。这几种方法虽有它的优点，但每座池子都需安装曝气 设备，水头损失大，设备利用率低

7、，投资大，自动化程度相当高。生物接触氧化法工艺:该工艺管理较简单、节能,在我国也得到广泛地应用， 该工艺采用接触氧化池，已经充氧的污水浸没全部填料，通过曝气，在微生物新 陈代谢的作用下，污水中有机物得到去除,污水得到净化去除效果明显。优点是： 池内充氧条件好，可以达到较高的容积负荷，不需要设污泥回流系统，不存在污 泥膨胀问题，运行管理简单，对水质水量的聚变有较强的适用能力。生物接触氧 化处理技术的主要缺点是：受设计参数和工艺布置的限制，如设计活运行不当填 料可能堵塞，此外布水曝气不易均匀，可能在局部出现四角。该氧化法目前仅仅 在工业废水或小规模生活废水中得到应用。2. 2处理工艺的优选常规活性

8、污泥法和氧化沟、SBR工艺的比较常规活性污泥法适用于中等负荷的大型污水处理厂。氧化沟法、SBR法的基建费用低，运行费较高。规模越小，氧化沟、SBR的 总处理费用越低。因此，对于中小型污水处理厂而言，氧化沟、SBR在经济上有 益。氧化沟、SBR工艺一般不设初沉池和污泥消化池，处理单元比常规活性污泥 法少50%以上，操作管理简化；且设备国产化程度高，价格低。2. 2. 2氧化沟、SBR工艺的比较基建费用：SBR是合建式。地价高有利于SBR。运行费用及曝气方式而言，氧化沟采用机械式，SBR通常用鼓风机式，后者 比前者省电；SBR工艺是变水位运行，增大了扬程，因而电耗要比氧化沟工艺小 一些，运行费用也

9、要低一些。SBR工艺的自控要求较高。就出水水质而言，氧化沟是动态沉淀，SBR是静态沉淀，后者沉淀效率更高， 出水水质更好。但SBR工艺也有一些缺陷。如下：连续进水时，对于单一 SBR反应器需要较大的调节池。对于多个SBR 反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁。无法达到大型污水处理项目之连 续进水、出水的要求。设备的闲置率较高。污水提升水头损失较大。如 果需要后处理，则需要较大容积的调节池。2. 2. 3最终工艺的确定工艺的选择和设计应满足一下原则1、结合污水处理站接纳污水水质水量的实际情况，选择处理构筑物形式和 设计参数，确保污水处理系统在运行中具有较大的灵活性和调整余地，以适应水 质水量的

10、变化。2、处理系统采用经工程实践证明是行之有效、技术经济效益明显、适应性 强、管理简单、效果稳定的型式，充分保证处理后出水达标排放。3、污水和污泥处理设备选用新材料、低能耗、高效率、易维护、性能价格 比好的产品。4、控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度， 使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。5、充分利用现有条件，因地制宜节约占地和减少工程投资。该污水处理厂进水水质如下表：表21：进水水质参数污水量CODbod5ss11000nV7 d400 mg/L200 mg/L150 mg/L出水水质按照GB189182002一级B标排放如下表:表22：出

11、水水质参数C0Dbod5SS60 mg/L20 mg/L20 mg/L据此项目的特点，选择CASS工艺作为该污水处理厂的水处理工艺. CASS工 艺是在间歇式活性污泥法(SBR工艺)的基础上演变而来的，是SBR工艺的一种 变型。2. 3 CASS 工艺2. 3. 1概述循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System,简称CASS)是在 SBR基础上发展起来的一种新型污水处理工艺。该工艺最早是在美国森维柔废水 处理公司于1975年研究成功并推广应用的废水处理新技术专利。CASS工艺集曝 气与沉淀于一池内，取消了常规活性污泥的初沉池和二沉池。它是在CASS反应 池前

12、部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动灌水装置。工作过程分为曝 气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。运行中可根据进水水质和排放标准控 制运行参数，如有机负荷、工作周期、水力停留时间等，通过调整这些参数使污 水处理厂在满足出水水质要求的条件下降低运行成本。CASS工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速 转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累 过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对 丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较 低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、

13、功能于一体，污染物 的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化 之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。2. 3. 2 CASS工艺的优点(1)工艺流程简单，占地面积小，投资较低CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不 设调节池及初沉池。因此。污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。(2)生化反应推动力大在完全混合式连续流曝气池中的底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流 入曝气池的速率即为底物降解速率。根据生化动力反应学原理，由于曝气池中的 底物浓度很低,其生化反应推动力也很小，反应速率和有机物去除效率都比较低; 在

14、理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入，成推流 状态沿曝气池流动，至池末端流出。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的 最高浓度逐渐降解至出水时的最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可 能地保持了较大推动力。此间在曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的 返混。CASS工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入 CASS池时即被混合液稀释，因此，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式 活性污泥法范畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度 由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理 想的时间顺序上

15、的推流式反应器，生化反应推动力较大。(3)沉淀效果好CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷 比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实 践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥 凝聚性能差时，均不会影响CASS工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV高达96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。(4)运行灵活，抗冲击能力强CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定 的处理时间后经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水 量和水质的变化。当进水浓度

16、较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达 到抗冲击负荷的目的。在暴雨时。可经受平常平均流量6倍的高峰流量冲击，而 不需要独立的调节池。多年运行资料表明。在流量冲击和有机负荷冲击超过设计 值23倍时，处理效果仍然令人满意。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平 衡调节设施,但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失,严重影响排水质量。 当强化脱氮除磷功能时，CASS工艺可通过调整工作周期及控制反应池的溶解氧 水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理 水质。(5)不易发生污泥膨胀污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污 泥与水无法在二沉池进行

17、有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使 污水处理厂无法运行,而控制并消除污泥膨胀需要一定时间，具有滞后性。因此， 选择不易发生污泥膨胀的污水处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。由 于丝状茵的比表面积比茵胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状茵 的比增殖速率比非丝状茵小，在高底物浓度下茵胶团和丝状茵都以较大速率降解 物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状茵占 优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度递度，而且处于缺氧、好氧交替变化 之中，这样的环境条件可选择性地培养出茵胶团细菌，使其成为曝气池中的优势 茵属，有效地抑制丝状茵的生长和繁殖，克服污

18、泥膨胀，从而提高系统的运行稳 定性。(6)适用范围广，适合分期建设CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围 更广泛；连续进水的设计和运行方式，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一 方面控制系统比SBR工艺更简单。对大型污水处理厂而言，CASS反应池设计成 多池模块组合式，单池可独立运行。当处理水量小于设计值时，可以在反应池的 低水位运行或投入部分反应池运行等多种灵活操作方式；由于CASS系统的主要 核心构筑物是CASS反应池，如果处理水量增加，超过设计水量不能满足处理要 求时，可同样复制CASS反应池，因此CASS法污水处理厂的建设可随企业的发展 而发展，它的阶段

19、建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。(7)剩余污泥量小，性质稳定传统活性污泥法的泥龄仅27天，而CASS法泥龄为2530天，所以污泥稳 定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。去除LOkgBOD产生0.20.3kg剩余 污泥，仅为传统法的60%左右。由于污泥在CASS反应池中已得到一定程度的消 化，所以剩余污泥的耗氧速率只有10mg02/gMISS - h以下，一般不需要再经稳定 化处理，可直接脱水。而传统法剩余污泥不稳定，沉降性差，耗氧速率大于 20mg02/gMLSS - h,必须经稳定化后才能处置。2. 3. 3与其他工艺对比1 .与传统活性污泥法相比建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀

20、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、CAS 曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35%。(以10万吨的城市污水处理厂为例：传统活性污泥法的总投资约1. 5亿， CASS工艺总投资约1. 1亿；传统活性污泥法占地面积约为180亩，CASS法占地 面积约120 Ko)运行费用省。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，运行费用可节省10%25%。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。

21、（对城市污水，进水C0D为400mg/L时，出水小 于30mg/L以下。）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。污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置。2 .与SBR或CAST相比CASS反应池由预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态，因 此，提高了对难降解有机物的去除效果；CASS进水是连续的，因此进水管道上无电磁阀等控件元件，单个池子可 独立运行，而SBR或CAST进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上交 替使用，增加了控制系统的复杂程度。CASS每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3,而SBR则为1/2

22、3/4；CASS抗冲击能力较好。CASS比CAST系统简单。2. 4工艺流程该工艺流程比较简单，主要有粗格栅、提升泵、细格栅、曝气沉砂池、CASS 池等。该工艺占地少，投资省，运行管理方便，处理效率优良。工艺流程图如下：出水图2-1：工艺流程图三、工艺设计与计算设计进、出水水质及去除率如下表：表3L设计进、出水水质及去除率C0DBODSS进水水质400 mg/L200 mg/L150 mg/L出水水质60 mg/L20 mg/L20 mg/L去除率85%90%87%AbstractWith the acceleration of the process of urbanization and

23、industrialization, sewage pollution is worsening, the constraints of sustainable socio-economic development. In this paper, a small urban sewage of COD, BOD, SS processing design. At present, there are many treatment methods, the main physico-chemical treatment, chemical treatment, biological treatm

24、ent, as well as a combination of treatment of a variety of methods, various approaches have their respective advantages and shortcomings, this paper more detailed description of several common biochemical processing process to compare their respective advantages and disadvantages, and in accordance

25、with the actual situation of the project to select the appropriate treatment process. Final choice of the CASS process to handle the sewage of the city, and its process and equipment design. Treatment to achieve a B standard of the national wastewater discharge.Keywords: Urban sewage Wastewater trea

26、tment process CASS Aerated Grit BOD3.1集水井的设计集水井即集水池，由于城市的污水水量基本是按照时间段来变化的，而且各 个季节的水量也不相同，为了使水泵启动不会过于频繁，调蓄进水与水泵送水之 间的不均衡，因此在粗格栅后与提升泵前设计一口集水井。设计流量为11000疗/d,即0. 127加/ 5,取变化系数K=l. 57 ,则q=0. 2m3/so设计集水井水力停留时间HRT=lh,则集水井的容积为1小时进水总量,V=0. 2 x3600=720m3o设计该集水井深6m ,宽12m，长12nl。则实际体积为864加720 m3 (符合要求)。3. 2格栅的设计

27、与计算格栅是一种简单的过滤设备，格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩 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，如纤维、碎皮、毛 发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，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。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。本设计采用粗细两种

28、格栅，一道粗格栅， 一道细格栅，粗细格栅分别建置于提升泵站前后。该污水处理工程的处理规模：日处理量为11000根3/4 ,即平均日流量为。=458.3机3/2 = o127/%3/s,最大设计流量为。max,设计中取水量变化系数即= 1.573. 2.1泵前粗格栅的设计与计算粗格栅为污水厂的第一道预处理设施，用于去除污水中较大的悬浮物和漂浮 物，保证后续处理设施的正常运行。建于泵站集水池的前方。本格栅使用栅条断 面为矩形的栅条，设计两道粗格栅，其主要设计参数如下：流量总变化系数k取1.57,则Qmax = 02加/S栅前流速W =0.62/s ,过栅流速岭=0.6m/s栅条宽度s = 0.01

29、%，格栅间隙b = 0.02加栅前部分长度05格栅倾角C二60。单位栅渣量取弘=0.06加栅渣/103加污水栅前水深h = 0.4m,栅条间歇数星萨,五鬻售T3-5取0个格栅的宽度：设格栅槽比格栅宽0.2m,则：B = S(h-1) + /?/i + 0.2 = 0.01(31-0 + 0.02x31 + 0.2 = 1.12进水渐宽部分长度B-B根据公式2吆%式中用进水渠道宽度，取进水渠宽耳=0.5；进水渠道渐宽部分的长度L,其渐宽部分角度为=25。,进水渠道内流速为B-B0. 6m/s,贝lj Li =L2 tan ax即,L =0. 66m(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度根据公式

30、l?=k2 2则 / =i = = o.33m22通过格栅的水头损失hi,hi =hokv2 .8 sin a2g式中 hi设计水头损失，mho计算水头损失，mg重力加速度，取9.8hi/s2k系数，取3阻力系数，与栅条断面形状有关，取夕=2. 42则：h = ks sina= 3x2.42 -户 x-sin600 = 0.05m1 2g0.022 x 9.8(6)栅后槽总高度H,设栅前渠道超高h2 = 0.3mH = h + hi + h2 = 0.4 + 0.05 + 0.3 = 0.75m 取0.8m(7)栅槽总长度1,1 = 11 + 12 + 1.0 + 0.5 + -tana式中，

31、出为栅前渠道深，H=h+h21 = 0.66 + 0.33 + 1.0 + 0.5 + ，4 + 0；3 = 2.89m则，tan 60(8)每日栅渣量W,86400 2ax吗w =1000 式中，小为栅渣量，格栅间隙为1625nlm时，=0. 10-0. 05；格栅间隙为3050mm时,=0.030.1。本工程格栅间隙为20mll1,取回=0.06；取k=L50.2x 0.06x 3600x 24 八小w = 0.691000x1.5每日栅渣量0. 40加/ d 0. 3加/d ,采用机械清除格栅。3. 2. 2泵后细格栅的设计与计算细格栅可进一步去除污水中的悬浮物和漂浮物，保证后续设备和工

32、艺的正常 运行。细格栅采用连续运行方式，栅渣由一台无轴螺旋压实输送机收集脱水后运 往厂外填埋。为了方便管理和维护，细格栅间与沉砂池合建，细格栅间出水直接 进入沉砂池。栅前流速匕=0.6m/s ,过栅流速彩=0.6m/s栅条宽度s = 0.01m，格栅间隙b = 0.01/%栅前部分长度05机，格栅倾角。二60。单位栅渣量取唯=0.06疝栅渣/1()3/污水栅前水深h=0.4m,(1)栅条间歇数二或严石,一=/取40个bhv0.01 x 0.4 x 0.6(2)格栅的宽度：设格栅槽比格栅宽0.2m,则B = S(n-l) + hn = 0.01(40-1) + 0.01x40 + 0.2 = 0

33、.99取 1.0m(3)进水渐宽部分长度根据公式/广誓2次/式中B,进水渠道宽度，取进水渠宽耳=0.5机；进水渠道渐宽部分的长度L,其渐宽部分角度&=25,进水渠道内流速为0. 6m/s,贝!j L - 2 tan ax即，L=0. 54 m(4)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度根据公式12=22则 /= = 0.27m2 22(5)通过格栅的水头损失hi,hi = hok4(sVV2ho= sin。 = B2g式中 hl设计水头损失，mh0计算水头损失，mg重力加速度，取9.8m/s2k系数，取3阻力系数，与栅条断面形状有关，取4=2. 42则：= ks sina = 3x2.42x(51

34、)3 x-sin60 = 0.05m2g0.022 x 9.8(6)栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2 = 0.3mH = h + hi + li2 = 0.4 + 0.05 + 0.3 = 0.75m 取 0. 8m(7)栅槽总长度1,1 = 11 + 12 + 1.0 + 0.5 + -tan。式中，口为栅前渠道深，l = li + L + L0 + 0.5 + tana贝 I，1 = 0.54 + 0.27 + 1.0 + 0.5+=2.71mtan 60(8)每日栅渣量肌w86400“小w =1000 七式中，/为栅渣量，格栅间隙为1625nlm时，”=0.100.05；格栅间隙为305

35、0mm时，叱=0.为0. 1。本工程格栅间隙为20mm,取叱=0. 06；取k=L 5。0.2x0.06x3600x24 八,八w = 0.691000x1.5每日栅渣量0. 69m3/d0.3m3/d,采用机械清除格栅。3. 3提升泵站提升泵用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中 流过，从而达到污水的净化。提升泵房用于将流入污水提升至后续处理单元 所需要的高度，使其实现重力流，以便自流进入各后续处理单元。4. 3.1设计参数设计流量：Q = 127.3L/s5. 3. 2提升泵房设计计算采用CASS工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线 可以充分优化，故污水

36、只考虑一次提升。污水经提升后流入曝气沉砂池，然后流 入CASS池，经灌水器灌水排除CASS池。污水提升前水位-5.5m(既泵站吸水池最低水位)，为了保证后续各处理单元进水能通过自流形式进入，提升后水位3.5m(即细格栅前水面标高)。所以，提升净扬程Z = 3.5 (5.5) = 9小水泵水头损失取2根从而需水泵扬程” Z + h m再根据设计流量127.3L/s = 458.3/人 采用QW型无堵塞潜水泵3台，一用 二备。该泵提升流量460m3/力左右，扬程12.0加，转速1450r/01亩，功率45左卬。3. 4曝气沉砂池的设计与计算3.4. 1曝气沉砂池曝气沉砂池是一长形渠道，沿渠壁一侧的

37、整个长度方向，距池底60-90cm 处安设曝气装置，在其下部设集砂斗，池底有i=0. 1-0.5的坡度，以保证砂粒 滑入。由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受 曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除,有利于取得较为纯净的砂粒。 在旋流的离心力作用下，这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较 小的有机物随水流向前流动被带到下一处理单元。另外，在水中曝气可脱臭，改 善水质，有利于后续处理，还可起到预曝气作用。普通沉砂池截留的沉砂中夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度增加, 采用曝气沉砂池，可在一定程度上克服此缺点。沉砂池的作用是从污水中分离相对较大的

38、无机颗粒，沉砂池一般设在倒虹吸 管、泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损，防止后续处理构筑管道的堵塞， 减小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价 值。污水中的砂粒是指相对密度较大，易沉淀分离的一些大颗粒物质，主要是污 水中的无机性砂粒，砾石和少量较重的有机颗粒，如树皮、骨头、种粒等。在颗 粒物质的表面还附着一些粘性有机物,这些粘性有机物是极易腐烂的污泥，因此, 这些颗粒物质都应在沉砂池中被去除。平流曝气沉砂池是最常用的型式，污水从池一端流入，呈水平方向流动，从 池的另一端流出，它的构造简单，处理效果好，工作稳定且易于排除沉砂。本设计采用平流式曝气沉砂池两座，共四

39、格。3. 4. 2曝气沉砂池的设计与计算设计说明：污水经螺旋泵提升后进入平流曝气沉砂池，共两组对称于提 升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至砂水分离器，污 水回至提升泵前，净砂直接由汽车外运。设计流量为Qmax=458. 3 m3/h=0. 13m3/s,设计水力停留时间t=2. Omin,水平 流速 v =0. lm/so3. 4. 3设计计算沉砂池长度(L) = = 0.1x1200 = 12m式中v最大设计流量时的流速，机/st最大设计流量时的停留时间，S(2)水流断面积(A) = 2max/v = 0.13/0.1 = 1.3rn2(3)

40、池总宽度(B)设计八=4格，每格宽取b-m0.6m有效水深(为)h = A/B =1.3/4 = 0.33 m =2 4tan 60 2+0.4 tan 60=0.98m （取 1加）目录摘要IAbstract II一、绪论-1-1.1 水环境-1 -L2水资源概述-1-L3水资源的重要性-2-1.4 城市生活污水的特点-3-L3污水处理现状-3-1.4.1 国外污水处理现状-4 -1.4.2 国内污水处理现状-5 -二、处理方案的确定-6-2.1 污水工艺简介-6-2.2 处理工艺的优选-8-2.2.1 常规活性污泥法和氧化沟、SBR工艺的比较-8-2.2.2 氧化沟、SBR工艺的比较-8-

41、2.2.3 最终工艺的确定-9-2.3 CASS 工艺-10-2.3.1 概述-10-2.3.2 CASS工艺的优点-11-2.3.3 与其他工艺对比-13-2.4 工艺流程错误!未定义书签。三、工艺设计与计算错误!未定义书签。3.1 集水井的设计-16-3.2 格栅的设计与计算-16-3.2.1 泵前粗格栅的设计与计算-17 -3.2.2 泵后细格栅的设计与计算-19 -沉砂斗容积(乂)V匕=匣(2公+26也+2)6= 1(2x12+2x1x0.4 + 2x0.42)=0.52m3(大于= 0.25疗，符合要求)(8)沉砂池高度(为)采用重力排砂，设计池底坡度为0.06,坡向沉砂斗% =八

42、+0.06(L-2Z?2 -6)/2=1+0. 06(12-2X1-0, 2)/2=1. 294 (m )池总高度(H)设超高4 =03%,H = h+ 为 + 力3= 0.3 + 0.5 + 1.294= 2.01/773. 4. 4吸砂泵房与砂水分离器选用直径0. 5m钢制压力式旋流砂水分离器一台，两组曝气沉砂池共用。每组曝气沉砂池设吸砂泵两台，一用一备，共4台。砂水分离后将砂集中运走， 水回流至细格栅前。3. 4. 5鼓风机房选用TS0-150罗茨鼓风机八台，四用四备，为曝气沉砂池和CASS曝气。3. 5 CASS池的设计与计算CASS工艺是将序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向

43、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。在主反应区后部安装了可升 降的灌水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气沉淀、排水于 一体。CASS工艺是一个厌氧/缺氧/好氧交替运行的过程，具有一定脱氮除磷效 果，废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化 一反硝化和生物除磷。3.5. 1 CASS工艺运行过程CASS工艺运行过程包括充水-曝气、沉淀、灌水、闲置四个阶段组成，具体 运行过程为：（1）充水-曝气阶段边进水边曝气，同时将主反应区的污泥回流至生物选择区，一般回流比为 20%o在此阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足好氧微生物对氧的需

44、要， 另一方面有利于活性污泥与有机物的充分混合与接触，从而有利于有机污染物被 微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮通过微生物的硝化作用转变为硝态氮。（2）沉淀阶段停止曝气，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池内 溶解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转变，并发生一定的反硝化 作用。与此同时，活性污泥在几乎静止的条件下进行沉淀分离，活性污泥沉至池 底，下一个周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层上部，静置沉淀使泥水分 离。(3)灌水阶段沉淀阶段完成后，置于反应池末端的浅水器开始工作，自上而下逐层排出上 清液，排水结束后浑水器自动复位。灌水期间，污泥回流系统照常工作，其目的

45、 是提高缺氧区的污泥浓度，随污泥回流至该区内的污泥中的硝态氮进一步进行反 硝化，并进行磷的释放。3. 5. 2 B0D-污泥负荷z K.Lef 0.02 x 20 x 0.75Ns = 2=0.90=0.33kgBOD5/kgM LSS式中kz一有机基质速率常数，L/ (mg.d),对生活污水k2=0. 01680. 0281Le一BOD 浓度，mg/L;rBOD降解率(去除率)，%/一挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，一般城市生活污水取了二0.75OLa- LeMLVSS )MLSS3. 5. 3曝气时间设混合液污泥浓度X=2500mg/L ,污泥负荷Ns = 033kgBOD5 /

46、kgMLSS冲水比：2 = 0.24242so _ 24x0.24x200NsX - 033x25001.4(A)取 1.5h3. 5. 4沉淀时间当污泥浓度小3000mg/L时污泥界面沉降速度为：w = 7.4x1047XL7式中7为污水温度。设计水温在20时 =7.4 X 1047y -I，= 74 x 104x 20 x 2500 * = 2.48 (m/z)设计曝气池水深为H=5. 0m (缓冲层高度 = 0.5)沉淀时间tsAH + 0.24x5 + 0.5 =X 0.7/zs U 2.48取1小时运行周期设排水时间 =0. 5h则整个运行周期时间t = ta+ ts+ td =1.5 + 1 + 0.5 = 3h