CASS基本工艺计算专业资料.doc

目 录：
第一章 设计原始资料----------------------2

第二章 工艺流程-------------------------4

第三章 计算-----------------------------4

第一节 污染物去除率--------------------------4
第二节 格栅计算------------------------------5
第三节 调节池计算----------------------------8
第四节 配水井设计计算------------------------9
第五节 工艺比选-----------------------------10
第六节 CASS池计算---------------------------12
第七节 接触池计算---------------------------16
第八节 加氯间计算---------------------------17
第九节 压滤机房计算-------------------------19

第四章 参照文献------------------------20

第一章 设计原始资料:
1. 某制浆造纸厂，以落叶松为原料，采用硫酸盐法制浆，生产新闻纸，年总产量约3万吨。废水来源与生产安排同上。设计废水流量10000 m3/d，混合废水水质如下：
CODcr
BOD5
SS
pH
800 mg/L
400 mg/L
200 mg/L
6～9
2.规定应依照该废水水质和排放量，按照国内8月1日实行《制浆造纸工业水污染物排放原则》（GB3544－）规定，污染物排放限值：
CODcr
BOD5
SS
pH
150 mg/L
30 mg/L
50 mg/L
6～9
3污水设计流量
Q=10000m3/d
=416.67m3/h
=0.1157m3/s

4. 造纸废水来源：

造纸废水性质：
1.在制浆蒸煮工序，废水量少而浓度高，约占总污染负荷80％。重要有可生物降解有机物，如纤维分解生成糖类、醇类、有机酸等；木质素及其衍生物，蒸煮废液中具有粗硫酸盐如树脂酸、脂肪酸钠。
2.漂白废水即白液中具有木质素降解产物与含氯漂白剂反映产生酚类及其有机氯化物，重要是氯代酚类化合物，如二氯苯酚，氯化苯酚，氯化邻苯二酚，尚有微量汞和酚等。其中氯代酚等对水体生物具备致毒、致畸、致突变三致效应。
3.来自原水水道和剥皮机水、来自液体回收工段蒸发冷凝液、漂白车间洗浆机滤出液、来自造纸机白水、来自筛选净化过程清水是可以收集解决和回用五种工艺水，其中最大量可回用水是白水和筛选净化水。纸机白水普通采用气浮法或多圆盘式白水回收机，回收纤维，澄清白水可以回用。
第二章 工艺流程
上清液回流液回流
进水
出水
加药药药
泵
泥饼外运
调节池池
脱水机房
污泥浓缩池
CASS池
鼓风机房
接触池
格栅
提高泵房
工艺阐明：解决水重要分三某些：一、物理解决某些：进水经格栅后，大某些悬浮物被阻截，之后进沉淀池，水质水量得到调节，大某些污泥下沉。再进沉淀池，调节水质水量。二、生化解决某些：污水由泵抽入CASS池，进入生化解决阶段，经CASS池进水、曝气、沉淀、出水四阶段后水质几近可达到规定。加药后外排。三、污泥解决某些，从沉淀池和CASS池出来污泥进污泥浓缩池，上清液直接外排。含泥量多由污泥泵抽入脱水机房，由袋式压滤机压滤成泥饼外运。
第三章 计算
第一节 污染物去除效率:
(1) CODcr去除效率为：
(2) BOD5去除效率为：
(3) SS去除效率为：
第二节 格栅
1.计算根据：
重要参数取值根据
取值
安装倾角普通取60º～70º
θ=60º
栅前水深普通取0.3～0.5m
h=0.4m
栅条间距宽：粗：>40mm中：15～25mm细：4～10mm
b=5mm
水流过栅流速普通取0.6～1.0m/s
v=0.9m/s
格栅受污染物阻塞时水头增大倍数普通采用3
k=3
栅前渠道超高普通采用0.3m
h2=0.3m
栅渣量(m3/103m3污水)取0.1~0.01
W=0.1
进水渠道渐宽某些展开角度普通为20º
K=1.5
栅条断面形状
阻力系数计算公式
形状系数
栅条尺寸（mm）
迎水背水面均为锐边矩形
=β(s/b) 4/3
=2.42
长=50，宽S=10

2.重要计算公式：
（1） 格栅间隙数
（2） 格栅宽度
（3） 通过格栅水头损失
（4） 栅后槽总高度
（5） 栅前扩大段长度
（6） 栅后收缩段长度
（7） 栅前渠道深
（8） 栅槽总长度
（9） 每日栅渣量
3.计算过程：
由于
（1）
取59根
（2）
(3) 进水渠道渐宽某些长度：（进水渠道宽度:b1=0.6m， 进水渠道内流速为）

（4）
（5）

(6)
（7）
（8）b=5mm时，=0.1(污水)，
> 选用机械清渣。
4. 格栅草图
第三节 调节池计算
1. 由于本设计是造纸废水，设计调节池作用有三：（1）工艺流程过程中污水产生水质水量都不均匀。故而需要设计一种调节池来均匀水质水量，为后期解决，污水解决工艺正常运营做准备；（2）调节池同步又可以做事故池来用，如果背面污水解决设备在维修检查过程时调节池可以暂时来储存工艺污水；（3）造纸过程中各个阶段产生污水水温不同，调节池可以调节水温，使水温处在一种恒温状态有助于背面生物解决。
2. 调节池计算。设计调节池池容

T-----为设计调节池储水时间取8小时。
池深普通在5m左右，本设计取H=5m
因此：吃面积A=V/H=3333.4/5
=666.7m2
因此：L=B=取26m出水用泵抽出。
在池底设计水坑，水池底以i=0.01坡度坡向集水坑。
构造图如下：

集水井草图 ：
井设计计算
选取集水池与机器间合建方型泵站，选四台水泵（三用一备），每台水泵流量为：

集水间剖面计算草图如下图所示：
1. 集水间容积计算：
V总=V有效+V死水
有效容积相称于一台水泵5min工作出水水量，也等于最高水位与最低水位之间调节容积：
V有效=0.0389×4×60=9.4m3
死水容积为最低水位如下容积：
吸水喇叭口距池低高度取0.4m，最低水位距喇叭口0.4m。
设有效水位高为1m，则集水间面积为：
㎡
则：V死水=9.4×0.8=7.52m3
V总=V有效+V死水==9.4+7.52=16.92m3
2. 集水池水位为h1=1+0.4+0.4=1.8m
集水池总高为：H=h1+h2=1.8+0.5=2.3m (h2:超高取0.5m)
取宽度为4m 长度为2.35m
第五节 工艺比选
1. 有设计水质水量：该厂最大设计流量Qmax＝10000m3／d，设计进出水水质：
指标
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
PH
进水
1200～1600
300～400
600～800
8
出水
＜150
＜50
＜30
6～9

2、工艺比选：对于解决能力不大于10万吨/天中小型污水解决场来说，氧化沟和SBR及其改良工艺如：CASS;CAST;ICEAS等工艺是首选工艺，当前使用最多是氧化沟，三沟式氧化沟是将来氧化沟工艺发展一种重要方向。下面对CASS和三沟式氧化沟做一对比。
主体工艺
优缺陷比较
CASS法
1、抱负推流过程使生化反映推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处在交替状态，净化效果好。
2、运营效果稳定，污水在抱负静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
3、耐冲击负荷，池内有滞留解决水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物冲击。
4、工艺过程中各工序可依照水质、水量进行调节，运营灵活。
5、解决设备少，构造简朴，便于操作和维护管理。
6、反映池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
7、CASS法系统自身也适合于组合式构造办法，利于废水解决厂扩建和改造。
8、脱氮除磷，恰当控制运营方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具备良好脱氮除磷效果。
9、工艺流程简朴、造价低。主体设备只有一种序批式间歇反映器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
缺陷：1. 容积运用率低、出水不持续、运营控制复杂。
2. 需曝气能耗多，污泥产量大。
生物接触
氧化法
长处：
缺陷：1.由于池内填充了大量生物膜载体填料，填料上下两端多数用网格状支架固定，当填料下部曝气系统发生故障时，维修工作将十分麻烦。
2.填料易老化，普通4－6年需更换一次。
3.由于前端物化解决后废水中SS含量较低，生物膜固着载体较少，导致生物膜比重较小，极易导致脱膜，挂膜不稳定。脱落生物膜和絮状污泥在二沉池沉淀效果较差，易导致出水SS超标。

第六节 主题工艺计算：
CASS工艺设计计算，
1. 曝气时间ta 设混合液污泥浓度X=2500mg/L ，
污泥负荷Ns=0.1Kg BOD5/Kg MLSS
冲水比：
则
取9.5h
2. 沉淀时间ts 当污泥浓度不大于300mg/L时污泥界面沉降速度为：
设计水温在20oC时
因此：
设计曝气池水深为H=5.0m （缓冲层高度）
沉淀时间ts
取1小时
设排水时间td=0.5h
则整个运营周期时间
t=ta+ts+td=9.5+1.0+0.5=11小时
每天运营次数n=24/11=2.18（次）
4.曝气池容积V 设计3个反映池即n0=3
因此： （m3）
5. 复核出水溶解BOD5，依照设计出水水质。出水溶解性BOD5应不大于30mg/L设计中出水水质中溶解性BOD5为

计算成果符合规定。
6. 计算剩余污泥
20oC时活性污泥自身氧化系数Ka（20）
Ka（20）=Kd（20）
其中：Kd------活性污泥自身氧化系数典型值Kd（20）=0.06
剩余污泥量

剩余污泥量

剩余总污泥量=+=479.15+712.5
=1181.65（Kg/d）
剩余物浓度NR
NR
剩余污泥含水率按99.7%计算湿污泥量为359.16
7. 复核污泥龄

8. 复核滗水高度h1 曝气池有效水深H=1.5m， 滗水高度h

符合成果与设定值相符合。
9设计需氧量，考虑不同状况。

式中 a，c位计算系数其中a=1.47， c =1.42

原则需氧量：

式中 Cs（20）----------200c时氧在清水中饱和溶解度，取 Cs（20）=9.17mg/L
-----氧转移系数，取0.85
-----氧在污水中饱和溶解度修正系数，取0.95
---因海拔高度不同而引起压力系数
P----所在地区大气压力
T----设计温度20摄氏度
Csb（T）-----设计水温下曝气池内平均溶解氧饱和度mg/L
Cs（T）------设计温度下氧在清水中饱和溶解度
Pb-------空气扩算装置处绝对压力，pa，pb=p+9.8*103
H-----空气扩算装置沉没深度，m
Ot-----气泡离开水面时含氧量，%
EA---空气扩算装置氧转移效率。%可由设备样本查
C-------曝气池内平均溶解氧浓度，取C=2mg/L
工程所在地海拔高度设为0m大气压力设为1个原则大气压因此压力修正系数=1
唯恐曝气安装曝气头在池底以上距池底0.3m沉没深度.4.7m其绝对压力pb=p+9.8*103H=1.47*105
唯恐曝气头氧转移效率为EA=20%气泡离开水面含氧量
Q 1=17.5%
原则需氧量SOR：
SOR=279.9（kg/h）
空气余量：
=77.8（m3/min）
最大气水比=9.33
第七节 接触池设计

1. 设计参数
设计流量Q=0.1157m3/s
接触时间t=30 min
水深 h=2 m
隔板间隙 2.85 mm
池底坡度 2%--3%
排泥管 DN=200 mm
2. 容积
V=Qt=0.11573060=208.3
3.速度

4. 表面积
F==104.2
5. 廊道总宽：采用4个隔板，则廊道总宽为：
B=2.855=14.25m ，B取14.5m
6. 接触池长度
L===7.2m。
第八节 加氯间
1. 加氯量
按每立方米投加5g计，
则
2. 加氯设备 选用1台REGAL-2100型负压加氯机，单台 加氯量为10kg/h。
3. 加药间建在接触池之上，采用管道混合器混合加药。
污泥浓缩池设计
设计计算：
总污泥量由CASS产生剩余量为1181.65kg/d
C=(100-P)×10（kg/m3）
浓缩池单池面积A（m2）
(m2)
Q----污泥量（m3/d）
C----污泥固体浓度（g/L）
M----浓缩池污泥固体通量[kg/(m2.d)],取100。
浓缩池直径
浓缩池工作某些高度，污泥浓缩时间T=13h,则浓缩池工作某些高度.
h1===7.4m。
设池超高0.3。缓冲层高0.3m
浓缩池总高：H=h1+h2+h3=7.4+0.3+0.3=8.0m。
浓缩后污泥总体积：

选取两台80QW50-10-3型潜污泵提高污泥（一用一备）。其性能如表1-8。
表1-8 80QW50-10-3型潜污泵性能
型号
流量(m3/h)
扬程
/m
转速(r/min)
电动机功率(kw)
效率(%)
出口直径（㎜）
重量（kg）
80QW50-10-3
50
10
1430
3
72.3
80
125
第九节 压滤机房
1. 设计参数
2. 参数选用
压滤时间取T = 4 h ；
设计污泥量Q0 = 629 m3/d ；
浓缩后污泥含水率为97% ；
压滤后污泥含水率为75% 。
3. 工艺流程
工艺流程见图2-2。

图2-2 污泥脱水工艺流出图
4. 设计计算
5. 污泥体积

式中 Q——脱水后污泥量 m3/d
Q0——脱水前污泥量 m3/d
P1——脱水前含水率（%）
P2——脱水后含水率（%）
M——脱水后干污泥重量 （kg/d）
（m3/d）
（ kg/d）
脱水后污泥由螺旋输送机送入小车运走，分离液返回CASS池再次进行解决。
6. 机型选用
过滤流量为43.3m3/d,选型带式压滤机DY型-1000.两台（一用一备）。
重要参数为：解决量0.5～15 m3/h；滤带有效宽度1000mm；
压滤机房尺寸为5000mm×7000 mm×4000 mm。
第四章 参照文献
《水污染控制工程》（高等教诲出版社 高廷耀编著）
《排水工程》（中华人民共和国建筑工业出版社 第四版，张自杰主编）
《水解决工程典型设计实例》（化学工业出版社）
《污水解决工艺及工程方案设计》（中华人民共和国建筑工业出版社）