城市生活污水处理CASS工艺(2)模板.docx

摘要伴随城市化和工业化进程加紧，生活污水污染日趋严重，制约了社会经济可连续发展。本文关键对某小型城市生活污水中COD、BOD、SS进行处理设计。现在，其处理方法有很多，关键有物化处理、化学处理 、生化处理和多个方法组合处理等，多种处理方法含有各自优势及不足，本文较具体介绍了常见多个生化处理工艺，比较她们各自优缺点，并依据该项目标实际情况选择适宜处理工艺。最终选择CASS工艺来处理该城市生活污水，并对其工艺和关键设备进行了设计。处理后，达成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 AbstractWith the acceleration of the process of urbanization and 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 treatment, 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 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 treatment process CASS Aerated Grit BOD 目录摘要IAbstractI一、绪论- 1 -1.1水环境- 1 -1.2水资源概述- 1 -1.3水资源关键性- 2 -1.4城市生活污水特点- 3 -1.3污水处理现实状况- 3 -1.3.1国外污水处理现实状况- 4 -1.3.2 中国污水处理现实状况- 5 -二、处理方案确实定- 6 -2.1 污水工艺介绍- 6 -2.2 处理工艺优选- 8 -2.2.1 常规活性污泥法和氧化沟、SBR工艺比较- 8 -2.2.2 氧化沟、SBR工艺比较- 8 -2.2.3 最终工艺确实定- 9 -2.3 CASS工艺- 10 -2.3.1概述- 10 -2.3.2 CASS工艺优点- 11 -2.3.3和其它工艺对比- 13 -2.4工艺步骤- 14 -三、工艺设计和计算- 15 -3.1集水井设计- 15 -3.2格栅设计和计算- 16 -3.2.1泵前粗格栅设计和计算- 16 -3.2.2泵后细格栅设计和计算- 19 -3.3提升泵站- 22 -3.3.1设计参数- 22 -3.3.2提升泵房设计计算- 22 -3.4曝气沉砂池设计和计算- 23 -3.4.1曝气沉砂池- 23 -3.4.2曝气沉砂池设计和计算- 24 -3.4.3设计计算- 24 -3.4.4吸砂泵房和砂水分离器- 26 -3.4.5鼓风机房- 26 -3.5 CASS池设计和计算- 26 -3.5.1CASS工艺运行过程- 27 -3.5.2 BOD-污泥负荷- 28 -3.5.3 曝气时间- 28 -3.5.4 沉淀时间- 28 -3.5.5运行周期- 29 -3.5.6曝气池容积- 29 -3.5.7 复核出水溶解性BOD5- 30 -3.5.8计算剩下污泥- 30 -3.5.9复核滗水高度- 31 -3.5.10 需氧量- 31 -总结- 32 -致谢- 34 -参考文件- 35 -一、绪论1.1水环境水环境是指自然界中水形成、分布和转化所处空间环境。是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展水体，其正常功效多种自然原因和相关社会原因总体。也有指相对稳定、以陆地为边界天然水域所处空问环境。在地球表面，水体面积约占地球表面积71。水是由海洋水和陆地水二部分组成，分别和总水量97.28和2.72。后者所占总量百分比很小，且所处空间环境十分复杂。水在地球上处于不停循环动态平衡状态。天然水基础化学成份和含量，反应了它在不一样自然环境循环过程中原始物理化学性质，是研究水环境中元素存在、迁移和转化和环境质最（或污染程度）和水质评价基础依据。水环境关键由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包含河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包含泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是组成环境基础要素之一，是人类社会赖以生存和发展关键场所，也是受人类干扰和破坏最严重领域。水环境污染和破坏已成为当今世界关键环境问题之一。 水环境能够分为：海洋环境、湖泊环境、河流环境等（根据环境要素不一样）。1.2水资源概述水资源是人类赖以生存和发展基础,尤其是在人类文明飞跃进步今天,水资源质量更是亲密影响着人类一切生产和生活活动。中国淡水资源量人均约2300 m3，相当于世界人均水平1/4，居世界第110位。近三十年经济高速发展，带来了日益突出水资源不足和水环境污染等一系列问题，具体表现在：城市人口骤增、城市化进程加紧和人民生活水平提升，造成了人均用水量和总用水量不停增加，城市污水总排放量也随之增加；同时，工农业生产和日常生活过程中排放大量氮、磷等有机营养元素造成水体富营养化问题不停加剧，湖泊、河流等天然水体水质情况日益恶化。大家日常生活离不开水,但水资源缺乏已经成为普遍社会问题,它不仅对社会经济发展有了制约,而且给人类生存也带来了威胁。加之水污染日趋严重，即使有了一套切实可行处理工艺，但这种以先污染后治理为代价观念必将后患无群。1.3水资源关键性水是自然资源关键组成部分，是全部生物结构组成和生命活动关键物质基础。从全球范围讲，水是连接全部生态系统纽带，自然生态系统既能控制水流动又能不停促进水净化和循环。所以水在自然环境中，对于生物和人类生存来说含有决定性意义。海水是咸水，不能直接饮用，所以通常所说水资源关键是指陆地上淡水资源，如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上淡水资源只占地球上水体总量2.53左右，其中近70是固体冰川，即分布在两极地域和中、低纬度地域高山冰川，还极难加以利用。现在人类比较轻易利用淡水资源，关键是河流水、淡水湖泊水，和浅层地下水，储量约占全球淡水总储量0.3，只占全球总储水量十万分之七。据研究，从水循环见解来看，全世界真正有效利用淡水资源每十二个月约有9000立方千米。地球上水体积大约有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000 000立方公里(约97.2%)；冰川和冰盖占了25 000 000立方千米(约1.8%)；地下水占了13 000 000立方千米(约0.9%)；湖泊、内陆海，和河里淡水占了250 000 立方公里(约0.02%)；大气中水蒸气在任何已知时候全部占了13 000立方公里(约0.001%)，也就是说，真正能够被利用水源不到0.1%。 1.4城市生活污水特点城市生活污水是城市发展中产物，伴随城市化和工业化进程加紧，其产生量不停增大，污染日益严重，已严重制约了城市社会经济可连续发展。城市生活污水关键是城市居民日常生活洗涤、沐浴和部分卫生器具排水，其水量因地域性经济程度差异而不一样，经济较发达地域用水及排水量全部较大。污水排放量改变情况显著，但每日排放规律稳定，整年基础没有改变。影响生活污水水质关键原因有：城市居民生活习惯；污水管网分、合流制；污水管网状态；季节改变；城市所处地域等。总体上说生活污水水质比较稳定，有机物和氮、磷等营养物质含量较高，但可生化性很好，易生物降解，BC可达0506，且通常不含有有毒物质，其它还含有成份是动植物油、合成洗涤剂和细菌、病毒、寄生虫卵等。1.3污水处理现实状况环境问题是现代人类普偏关注全球性问题。伴随现代工业生产快速发展，对环境污染实施有效控制已变得越来越关键和紧迫；人类可连续发展成为二十一世纪国际社会关注焦点。现在，各国政府对污水处理工作极为重视，不停开拓新技术，使城市污水处理事业得以快速发展。其中日本、美国和西欧部分发达国家污水处理工艺发展较早部分，其污水处理技术、设备较优异。中国对废水污染治理和西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外优异处理技术经验基础上，以国家科技攻关课题为平台，引进和开发了大量废水处理新技术，一些项目已达成国际优异水平。这些新技术投产运行为缓解中国严峻水污染现实状况，改善水环境发挥了至关关键作用。据统计：截至年底，中国已建成投运城镇污水处理厂2832座，处理能力1.25亿立方米/日。全国城市污水处理率达成77.4%。现在，城市污水处理关键采取生物活性污泥法。现在形成较经典处理工艺有：传统活性污泥法、AB法、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、氧化塘工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺等。1.3.1国外污水处理现实状况19世纪以来，经济发达国家相继出现了环境污染和社会公害问题，很多国家河湖水域解氧降低，水生物降低，甚至绝迹。因为水环境污染，大家发病率增加，政府开始认识到加强污水处理必需性，并投以大量资金兴建污水处理工程。经过30多年大力整改，付出巨大代价，才基础控制了形势，使水生物恢复生长，水环境得到改善。这种污所造成损失是极大，教训是深刻。为此，各国政府对于污水处理工作极为重视，从法律和建设资金上给确保，并不停开拓新技术，使城市污水处理事业得以快速发展。美国是现在世界上污水处理厂最多国家，平均5000人就有1座，其中78为二级生物处理厂；英国共有处理厂约8000座，平均7000人1座，几乎全部是二级生物处理厂；日本城市废水处理厂约630座，平均20万人l座，但其中二级处理厂及高级处理厂占986；瑞典是现在污水处理设施最普及国家，下水道普及率99172上，平均5000人1座污水处理厂，其中91为二级生物处理厂。这些国家经验表明，大力兴建有了显著改善；日本不符合环境标准水域，已从1971年O6下降到1980年005；欧洲莱茵河有机污染已基础控制，部分河段水质显著改善，鱼类复生；英国泰晤士河绝迹了100多年鱼群又重新出现，现在已达119种。截至上世纪70年代，发达国家基础上普及二级处理不过二级处理耗能多，运行费用高，基建投资也不低。发展中国家普遍“建不起”，或是“养不起”，所以纷纷寻求适适用于本国国情经用高昂引发了众多非议，据悉，美国投资超出10亿美元，所以她们也在大力研究新技术，或改革传统步骤。1.3.2 中国污水处理现实状况中国城市污水处理事业开始于1921年。上海首先建立了北区污水处理厂，1926年又建了西区和东区污水厂，总处理能力为4万吨日。近几年来伴随经济发展，水污染控制所面临问题也愈加严重，现在不仅大、中、小城市建设污水厂，还有些郊区县也建设污水厂，几年了，上海市青浦徐泾镇、重庆市渝据统计，全国城镇污水处理率达成25，将达成50。然而，同优异国家相比，中国城市及机械化、自动化程度上，还全部存在着技术政策要求，城区人口达50万以上城市，必需建立污水处理设施；在关键流域和水资源保护区，城区人口在50万以下中小城市及村镇，应依据当地水污染控制要求，建设污水处理设施。在宪法中也有明文要求，并组建了很多工厂，很多产品已系列化了，但自动化仪表，检测仪和国外差距还很大，资金不足仍是根本性问题。展望现在，相关中国城市废水处理关键问题是怎样发挥投资效益，即能不能使有效资金用于污水处理，应优先考虑工业废水和城市废水合并处理，要求工业废水进入城市下水道水质标准，并在厂内进行必需预处理，以控制并处理轻易造成问题，运行费用共同负责，可按水量、水质合理分摊。伴随国家建设发展和经济实力增加，不停扩大提升城市污水处理能力。城市污水厂建设能够以少到多，从低级到高级。结合中国实际，尽可能开发高效、低耗处理技术，方便在财力、物力不充足条件下，经济有效地处理水污染治理问题。二、处理方案确实定2.1 污水工艺介绍城市生活污水关键污染物是有机物。针对生活污水，现在中国外关键采取生物法。生物法包含活性污泥法、生物滤池两大类，又以活性污泥法为主，活性污泥法有很多个型式，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/O工艺、A2/O工艺等。传统活性污泥法工艺：使用最早工艺，它去除有机物效率很高，在处理过程中产生污泥采取厌氧消化方法进行稳定处理，对消除污水和污泥污染很有效，而且能耗和运行费用全部比较低。不过它对氮磷去除效率不高。AB法工艺： 采取吸附和传统活性污泥法两次生化处理，工艺单元组成复杂，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特殊场所处理工艺。氧化沟工艺：氧化沟又名氧化渠，在中国应用最早能够追溯到五十年代早期，因为该工艺简单、好管理，在中国得到速度推广和应用。沟体平面形状呈环形、长方形、L形、圆形或其它形状，含有独特水力学特征和工作特征。和传统活性污泥法相比，氧化沟工艺显著能够节省掉调整池、初沉池和污泥消化池，步骤简单化，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。含有很好处理效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，氧化沟提供很大稀释倍数而提升了缓冲能力，通常是污水进水流量数倍乃至数十倍，水在沟内停留时间较长，对不易降解有机物也有很好处理能力。中国自20世纪80年代起也相继采取此工艺处理各类城市污水，取得了良好效果。并在实践中发展演化成多个形式，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，步骤简练，含有生物脱氮功效。Carrousel氧化沟兼有完全混合和推流特征，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，不含有脱氮除磷功效。 A2/O工艺：现在生物除磷脱氮工艺中应用较多一个方法，是最简单同时除磷脱氮工艺，利用厌氧、缺氧、好氧实现有机物降解过程，原污水首优异入厌氧区，转化为小分子发酵产物。随即废水进入缺氧区，达成同时去碳和脱氮目标。释放能量可供本身生长繁殖，吸收周围环境中溶解磷，有机物经厌氧区、缺氧区后，浓度已相当低。A2/O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，有利于不一样微生物菌群地繁殖生长，所以脱氮除磷效果很好。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处理效果。SBR工艺：中国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30万吨第三污水处理厂，采取SBR法，出水水质稳定，达成了设计标准；天津经济技术开发区污水处理厂所采取SBR法变形工艺，是中国现在最大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优异入反应池，进水时形成厌氧、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，提升难降解废水处理效率，抑制丝状菌膨胀，不需要二沉池和污泥回流、工艺简单。适适用于中、小型污水处理厂。伴随SBR法不停改善，SBR法发展成多个改良型：ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。这多个方法和传统SBR法不一样之处于于经过设置多座池子，轮番运转，间歇处理。这多个方法虽有它优点，但每座池子全部需安装曝气设备，水头损失大，设备利用率低，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，在中国也得到广泛地应用，该工艺采取接触氧化池，已经充氧污水浸没全部填料，经过曝气，在微生物新陈代谢作用下，污水中有机物得到去除，污水得到净化去除效果显著。优点是：池内充氧条件好，能够达成较高容积负荷，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，对水质水量聚变有较强适用能力。生物接触氧化处理技术关键缺点是：受设计参数和工艺部署限制，如设计活运行不妥填料可能堵塞，另外布水曝气不易均匀，可能在局部出现四角。该氧化法现在仅仅在工业废水或小规模生活废水中得到应用。2.2 处理工艺优选2.2.1 常规活性污泥法和氧化沟、SBR工艺比较常规活性污泥法适适用于中等负荷大型污水处理厂。氧化沟法、SBR法基建费用低，运行费较高。规模越小，氧化沟、SBR总处理费用越低。所以，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工艺通常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。运行费用及曝气方法而言，氧化沟采取机械式，SBR通常见鼓风机式，后者比前者省电；SBR工艺是变水位运行，增大了扬程，所以电耗要比氧化沟工艺小部分，运行费用也要低部分。SBR工艺自控要求较高。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，出水水质愈加好。但SBR工艺也有部分缺点。以下：连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大调整池。对于多个SBR反应器，其进水和排水阀门自动切换频繁。无法达成大型污水处理项目之连续进水、出水要求。设备闲置率较高。 污水提升水头损失较大。假如需要后处理，则需要较大容积调整池。2.2.3 最终工艺确实定工艺选择和设计应满足一下标准1、结合污水处理站接纳污水水质水量实际情况，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含有较大灵活性和调整余地，以适应水质水量改变。2、处理系统采取经工程实践证实是行之有效、技术经济效益显著、适应性强、管理简单、效果稳定型式，充足确保处理后出水达标排放。3、污水和污泥处理设备选择新材料、低能耗、高效率、易维护、性能价格比好产品。4、控制管理按处理工艺过程要求尽可能考虑自控，降低运行操作劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提升污水处理站运行管理水平。5、充足利用现有条件，因地制宜节省占地和降低工程投资。该污水处理厂进水水质以下表：表21：进水水质参数污水量CODBOD5SS11000 m3/d400 mg/L200 mg/L150 mg/L出水水质根据GB18918一级B标排放以下表：表22：出水水质参数CODBOD5SS60 mg/L20 mg/L20 mg/L据此项目标特点，选择CASS工艺作为该污水处理厂水处理工艺. CASS工艺是在间歇式活性污泥法（SBR工艺）基础上演变而来，是SBR工艺一个变型。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基础上发展起来一个新型污水处理工艺。该工艺最早是在美国森维柔废水处理企业于1975年研究成功并推广应用废水处理新技术专利。CASS工艺集曝气和沉淀于一池内，取消了常规活性污泥初沉池和二沉池。它是在CASS反应池前部设置了生物选择区，后部设置了可升降自动滗水装置。工作过程分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。运行中可依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，经过调整这些参数使污水处理厂在满足出水水质要求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，微生物能经过酶快速转移机理快速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到很好缓冲作用，同时对丝状菌生长起到抑制作用，可有效预防污泥膨胀；随即在主反应区经历一个较低负荷基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功效于一体，污染物降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性改变之中，从而达成对污染物去除作用，同时还含有很好脱氮、除磷功效。2.3.2 CASS工艺优点（1）工艺步骤简单，占地面积小，投资较低CASS关键构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，通常情况下不设调整池及初沉池。所以。污水处理设施部署紧凑、占地省、投资低。 （2）生化反应推进力大在完全混合式连续流曝气池中底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流入曝气池速率即为底物降解速率。依据生化动力反应学原理，因为曝气池中底物浓度很低，其生化反应推进力也很小，反应速率和有机物去除效率全部比较低；在理想推流式曝气池中，污水和回流污泥形成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。作为生化反应推进力底物浓度，从进水最高浓度逐步降解至出水时最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了较大推进力。此间在曝气池各断面上只有横向混合，不存在纵向返混。 CASS工艺从污染物降解过程来看，当污水以相对较低水量连续进入CASS池时即被混合液稀释，所以，从空间上看CASS工艺属变体积完全混合式活性污泥法范围；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，所以，CASS工艺属理想时间次序上推流式反应器，生化反应推进力较大。 （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，沉淀阶段表面负荷比一般二次沉淀池小得多，虽有进水干扰，但其影响很小，沉淀效果很好。实践证实，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理部分特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CASS工艺正常运行。试验和工程中曾碰到SV高达96%情况，只要将沉淀阶段时间稍作延长，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改变原因，能确保污水在系统内停留预定处理时间后经沉淀排放，尤其是CASS工艺能够经过调整运行周期来适应进水量和水质改变。当进水浓度较高时，也可经过延长曝气时间实现达标排放，达成抗冲击负荷目标。在暴雨时。可经受日常平均流量6倍高峰流量冲击，而不需要独立调整池。多年运行资料表明。在流量冲击和有机负荷冲击超出设计值23倍时，处理效果仍然令人满意。而传统处理工艺即使已设有辅助流量平衡调整设施，但还很可能因水力负荷改变造成活性污泥流失，严重影响排水质量。当强化脱氮除磷功效时，CASS工艺可经过调整工作周期及控制反应池溶解氧水平，提升脱氮除磷效果。所以，经过运行方法调整，能够达成不一样处理水质。 （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碰到问题，因为污泥沉降性能差，污泥和水无法在二沉池进行有效分离，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，含有滞后性。所以，选择不易发生污泥膨胀污水处理工艺是污水处理厂设计中必需考虑问题。因为丝状茵比表面积比茵胶团大，所以，有利于摄取低浓度底物，但通常丝状茵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全部以较大速率降解物和增殖，但因为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浓度递度，而且处于缺氧、好氧交替改变之中，这么环境条件可选择性地培养出茵胶团细菌，使其成为曝气池中优势茵属，有效地抑制丝状茵生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提升系统运行稳定性。 （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；连续进水设计和运行方法，首先便于和前处理构筑物相匹配，其次控制系统比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，能够在反应池低水位运行或投入部分反应池运行等多个灵活操作方法；因为CASS系统关键关键构筑物是CASS反应池，假如处理水量增加，超出设计水量不能满足处理要求时，可一样复制CASS反应池，所以CASS法污水处理厂建设可随企业发展而发展，它阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。 （7）剩下污泥量小，性质稳定传统活性污泥法泥龄仅27天，而CASS法泥龄为2530天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生剩下污泥少。去除1.0kgBOD产生0.20.3kg剩下污泥，仅为传统法60%左右。因为污泥在CASS反应池中已得到一定程度消化，所以剩下污泥耗氧速率只有l0mgO2/gMISSh以下，通常不需要再经稳定化处理，可直接脱水。而传统法剩下污泥不稳定，沉降性差，耗氧速率大于20mgO2/gMLSSh，必需经稳定化后才能处理。2.3.3和其它工艺对比1.和传统活性污泥法相比建设费用低。省去了首次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省2030。工艺步骤简单，污水厂关键构筑物为集水池、沉砂池、CAS曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可降低35。（以10万吨城市污水处理厂为例：传统活性污泥法总投资约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亩。）运行费用省。因为曝气是周期性，池内溶解氧浓度也是改变，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，传输效率高，节能效果显著，运行费用可节省1025。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，而且含有良好脱氮除磷功效。（对城市污水，进水COD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，便于深入处理和处理。2.和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，所以，提升了对难降解有机物去除效果；CASS进水是连续，所以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，应用中通常要2个或2个以上交替使用，增加了控制系统复杂程度。CASS每个周期排水量通常不超出池内总水量1/3，而SBR则为1/23/4；CASS抗冲击能力很好。CASS比CAST系统简单。2.4工艺步骤该工艺步骤比较简单，关键有粗格栅、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。工艺步骤图以下：图2-1：工艺步骤图提升泵房 细格栅粗格栅格栅曝气沉砂池CASS池砂水分离器栅渣外运污泥浓缩池出水污泥脱水外运三、工艺设计和计算 设计进、出水水质及去除率以下表：表31：设计进、出水水质及去除率CODBODSS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%3.1集水井设计集水井即集水池，因为城市污水水量基础是根据时间段来改变，而且各个季节水量也不相同，为了使水泵开启不会过于频繁，调蓄进水和水泵送水之间不均衡，所以在粗格栅后和提升泵前设计一口集水井。设计流量为11000,即0.127,取改变系数K=1.57 ,则q=0.2。 设计集水井水力停留时间HRT=1h,则集水井容积为1小时进水总量，V=0.23600=720。 设计该集水井深6m ,宽12m ，长12m 。则实际体积为864720（符合要求）。3.2格栅设计和计算格栅是一个简单过滤设备，格栅由一组或数组平行金属栅条、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、泵房集水井进口处或污水处理厂前端，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，预防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，降低后续处理产生浮渣，确保污水处理设施正常运行。 根据格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；根据格栅净间距，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全部能够做成粗、中、细三种。本设计采取粗细两种格柵，一道粗格柵，一道细格柵，粗细格柵分别建置于提升泵站前后。该污水处理工程处理规模： ，即平均日流量为，最大设计流量为 ，设计中取水量改变系数73.2.1泵前粗格栅设计和计算粗格栅为污水厂第一道预处理设施，用于去除污水中较大悬浮物和漂浮物，确保后续处理设施正常运行。建于泵站集水池前方。本格栅使用栅条断面为矩形栅条，设计两道粗格栅，其关键设计参数以下：流量总改变系数k取1.57，则Qmax=0.2/s栅前流速，过栅流速栅条宽度，格栅间隙栅前部分长度，格栅倾角=单位栅渣量取栅渣/污水栅前水深，(1)栅条间歇数， =30.5取31个(2)格栅宽度：设格栅槽比格栅宽0.2m，则：(3)进水渐宽部分长度 依据公式 式中 进水渠道宽度，取进水渠宽；进水渠道渐宽部分长度L1，其渐宽部分角度a1=25o,进水渠道内流速为0.6m/s，则 即，=0.66m(4) 栅槽和出水渠道连接处渐窄部分长度 依据公式 则 m(5)经过格栅水头损失， 式中 -设计水头损失，m -计算水头损失，m g-重力加速度，取9.8m/s2 k-系数，取3 -阻力系数，和栅条断面形状相关，取=2.42则：(6) 栅后槽总高度H，设栅前渠道超高 (7) 栅槽总长度l， 式中，为栅前渠道深，则， (8) 每日栅渣量W, 式中，为栅渣量，格栅间隙为1625mm时，=0.100.05；格栅间隙为3050mm时，=0.030.1。本工程格栅间隙为20mm，取=0.06；取k=1.5 每日栅渣量0.400.3，采取机械清除格栅。3.2.2泵后细格栅设计和计算细格栅可深入去除污水中悬浮物和漂浮物，确保后续设备和工艺正常运行。细格栅采取连续运行方法，栅渣由一台无轴螺旋压实输送机搜集脱水后运往厂外填埋。为了方便管理和维护，细格栅间和沉砂池合建，细格栅间出水直接进入沉砂池。栅前流速，过栅流速栅条宽度，格栅间隙栅前部分长度，格栅倾角=单位栅渣量取栅渣/污水栅前水深，（1）栅条间歇数， =39.7取40个（2）格栅宽度：设格栅槽比格栅宽0.2m，则取1.0m(3)进水渐宽部分长度 依据公式 式中 进水渠道宽度，取进水渠宽；进水渠道渐宽部分长度L1，其渐宽部分角度a1=25o,进水渠道内流速为0.6m/s，则即，L1=0.54 m(4) 栅槽和出水渠道连接处渐窄部分长度 依据公式 则 m(5)经过格栅水头损失， 式中 h1-设计水头损失，m h0-计算水头损失，m g-重力加速度，取9.8m/s2 k-系数，取3 -阻力系数，和栅条断面形状相关，取=2.42则：(6) 栅后槽总高度H设栅前渠道超高 取0.8m(7) 栅槽总长度l，式中，为栅前渠道深，则， (8) 每日栅渣量W， 式中，为栅渣量，格栅间隙为1625mm时，=0.100.05；格栅间隙为3050mm时，=0.030.1。本工程格栅间隙为20mm，取=0.06；取k=1.5。 每日栅渣量0.690.3，采取机械清除格栅。3.3提升泵站提升泵用以提升污水水位，确保污水能在整个污水处理步骤过程中流过 ，从而达成污水净化。提升泵房用于将流入污水提升至后续处理单元所需要高度，使其实现重力流，方便自流进入各后续处理单元。3.3.1设计参数设计流量：3.3.2提升泵房设计计算采取CASS工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线能够充足优化，故污水只考虑一次提升。污水经提升后流入曝气沉砂池，然后流入CASS池，经滗水器滗水排除CASS池。污水提升前水位（既泵站吸水池最低水位），为了确保后续各处理单元进水能经过自流形式进入，提升后水位（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程水泵水头损失取从而需水泵扬程再依据设计流量，采取QW型无堵塞潜水泵3台，一用二备。该泵提升流量460左右，扬程12.0，转速1450，功率45。3.4曝气沉砂池设计和计算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坡度，以确保砂粒滑入。因为曝气作用，废水中有机颗粒常常处于悬浮状态，砂粒相互摩擦并承受曝气剪切力，砂粒上附着有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净砂粒。 在旋流离心力作用下，这些密度较大砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较小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。 一般沉砂池截留沉砂中夹杂有15%有机物，使沉砂后续处理难度增加，采取曝气沉砂池，可在一定程度上克服此缺点。沉砂池作用是从