畢業(yè)設(shè)計(jì)---cast法處理某城市污水工程設(shè)計(jì)

1、<p>　　X X X X 大 學(xué)</p><p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)書</b></p><p>　　論文題目： CAST法處理某城市污水工程設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　專業(yè)年級(jí)：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職稱 </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　1.1

3、設(shè)計(jì)題目1</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)概述2</b></p><p>　　1.2.1設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求及任務(wù)2</p><p>　　1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)規(guī)范2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)相關(guān)資料3</p><

4、p>　　1.3.1 自然地理情況3</p><p>　　1.3.2 水文條件3</p><p>　　1.3.3 工程規(guī)模4</p><p>　　1.3.4 進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)目標(biāo)4</p><p>　　2 污水處理廠工藝選擇4</p><p>　　2.1 污水處理廠工藝選擇的原則4</p>

5、<p>　　2.2 處理工藝方案的選擇5</p><p>　　2.2.1 工藝介紹和工藝比較5</p><p>　　2.2.2 CAST工藝的運(yùn)行6</p><p>　　2.2.3 CAST工藝的特點(diǎn):7</p><p>　　2.2.4 本設(shè)計(jì)工藝流程8</p><p>　　2.2.5 總污水量

6、計(jì)算9</p><p>　　3 水處理廠主要構(gòu)（建）筑物設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p>　　3.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p>　　3.1.1 格柵作用9</p><p>　　3.1.2 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　3.2 提升泵房的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.2

7、.1 設(shè)計(jì)說明11</p><p>　　3.2.2 水泵選擇11</p><p>　　3.3 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.3.1 設(shè)計(jì)說明12</p><p>　　3.3.2 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算12</p><p>　　3.4 旋流沉砂池14</p><p>　　3.4.1

8、 設(shè)計(jì)說明14</p><p>　　3.4.2 旋流沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　3.5 CAST工藝15</p><p>　　3.5.1 設(shè)計(jì)說明15</p><p>　　3.5.2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　3.5.3 曝氣裝置計(jì)算18</p><p>　

9、　3.5.4 設(shè)備選型20</p><p>　　3.5.5 潷水器的設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>　　3.5.6 剩余污泥量計(jì)算21</p><p>　　3.6 污泥泵房21</p><p>　　3.6.1 污泥泵22</p><p>　　3.6.2 集泥池22</p><p>　　

10、3.7 污泥濃縮池計(jì)算22</p><p>　　3.7.1 基本參數(shù)22</p><p>　　3.7.2 濃縮池尺寸計(jì)算22</p><p>　　3.8 脫水間24</p><p>　　3.8.1 壓濾機(jī)25</p><p>　　3.8.2 加藥量計(jì)算25</p><p>　　3.9

11、 加氯間26</p><p>　　3.10 接觸池27</p><p>　　4 處理工藝中的設(shè)備選型28</p><p><b>　　4.1 概述28</b></p><p>　　4.2 主要設(shè)備的選擇28</p><p>　　5 污水廠的總體布置30</p><p

12、>　　5.1 污水廠總體布置30</p><p>　　5.1.1 平面布置30</p><p>　　5.1.2 高程布置31</p><p>　　5.2 污水廠的平面布置31</p><p>　　5.2.1 污水廠平面的布置原則31</p><p>　　5.3 污水廠的高程布置32</p>

13、<p>　　5.3.1 高程布置原則32</p><p>　　5.3.2 高程布置時(shí)注意事項(xiàng)33</p><p>　　5.3.3 高程設(shè)計(jì)計(jì)算33</p><p><b>　　6 結(jié)論36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><

14、;p><b>　　致謝38</b></p><p>　　CAST 法處理某市污水工程設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 生 ： </p><p>　　專 業(yè) ： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 ： </p><p>　　摘 要：水染污問題是我國(guó)是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)，社會(huì)可持續(xù)

15、發(fā)展進(jìn)程中面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。當(dāng)前，通過水污染控制工程進(jìn)行污水的末端治理仍然是防治水污染的主要途徑。循環(huán)活性污泥法CAST工藝是一種將邊容積活性污泥法和生物選擇器原理有機(jī)地結(jié)合起來，具有同步脫氮除磷的以續(xù)批曝氣——非曝氣方式運(yùn)行的間歇活性污泥處理工藝。CAST工藝具有工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)CAST工藝處理后的污水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918---2002）中的一級(jí)B類標(biāo)準(zhǔn)。CAST工藝主要構(gòu)筑物有

16、：粗格柵及提升泵房、細(xì)格柵及旋流式沉沙池、CAST反應(yīng)池、污泥濃縮池、接觸池等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：CAST；污水處理；工藝設(shè)計(jì)；</p><p>　　CAST CITY SEWAGE TREATMENT ENGINEERING DESIGN</p><p>　　Abstract:The water pollution question is our co

17、untry realizes the economy. the serious challenge which in the social sustainable development advancement faces. Presently. Carried on the sewage through the water pollution the main way. The circulation active sludge la

18、w CAST craft will be one kind will change the volume active sludge law and the biological selector principle organically unifies. Will have the synchronized denitrogenation to eliminate the phosphorus to approve an aerat

19、ion craft. Th</p><p>　　Keywords:CAST;sewage treatment;process design;</p><p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　近20年來，自控技術(shù)及曝氣裝置的迅速發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高重新為SBR法注入了生機(jī)，是其發(fā)展成為簡(jiǎn)單可靠、經(jīng)濟(jì)有效和多功能的SBR技術(shù)。近

20、年來在世界各地的到發(fā)展，人們對(duì)它的研究逐漸增多。在20世紀(jì)80年代，國(guó)外對(duì)其研究進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。20世紀(jì)80年代末我國(guó)的一些科研單位及大專院校也對(duì)其展開了研究，并在實(shí)際工程中開始應(yīng)用。SBR法已成為城市污水處理的主導(dǎo)工藝之一，近10年來已建成SBR污水處理廠近600座，可見其發(fā)展前景廣闊。我國(guó)自1985年在上海建成首座處理肉類加工污水的SBR工藝后，陸續(xù)在城市污水及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用。同時(shí)，在全國(guó)也掀起了研究SBR的熱潮

21、。隨著國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)SBR專用成套設(shè)備的研究也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并開發(fā)出了一系列的潷水器及其他專用設(shè)備。國(guó)家有關(guān)主管部門還把SBR專用設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化和系列化列為“八五”和“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。SBR工藝在我國(guó)工業(yè)廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)建立的SBR工藝處理的污水包括：屠宰廢水、苯胺廢水、啤酒廢水、化工廢水、淀粉廢水等，在生活污水處理中也日趨廣泛。天津、北京、上海、廣州、福州、昆明、撫順、本溪等地已有多座SBR</p>

22、;<p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　CAST法處理某污水工程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)概述</b></p><p><b>　　1.2.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?。?） 溫習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)、原理<

23、;/p><p>　?。?） 應(yīng)用所學(xué)過的水污染控制技術(shù)和環(huán)境工程方面的知識(shí)，對(duì)實(shí)際工程中水污</p><p>　　問題進(jìn)行處理，對(duì)所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)一步鞏固及運(yùn)用。</p><p>　?。?） 培養(yǎng)獨(dú)立思考、組織及設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。</p><p>　　（4） 掌握一般水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。</p><p>　?。?） 有助

24、了解新興的污水處理工藝。</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)要求及任務(wù)</p><p>　　（1） 污水處理工藝設(shè)計(jì)，含各部分單位構(gòu)筑物工藝施工圖設(shè)計(jì)，及運(yùn)行管理規(guī)則；</p><p>　?。?） 污泥處理工藝設(shè)計(jì)，含各部分單位構(gòu)筑物工藝施工圖設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?） 要求總體設(shè)計(jì)達(dá)到初步設(shè)計(jì)的要求；</p><

25、;p>　?。?） 工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說明；</p><p>　?。?） 提交成品：設(shè)計(jì)說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面圖布置圖、主要單體構(gòu)筑物圖。</p><p>　　1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)規(guī)范</p><p>　?。?） 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 14-87，1997版）；</p><p>　?。?）

26、 《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ 106-84）；</p><p>　?。?） 《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ103-87）；</p><p>　?。?） 《給水排水設(shè)計(jì)基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ 125-89）；</p><p>　　（5） 《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 15-88）；</p><p>　　（6） 《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 22-

27、87）；</p><p>　?。?） 《本站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50011-2001）；</p><p>　?。?） 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ31-89）；</p><p>　?。?） 《城市污水廠污水污泥排放標(biāo)注》（CJ26.1-26.91）；</p><p>　　（10） 《污水泵站設(shè)計(jì)規(guī)程》（DBJ 08-2

28、3-91）；</p><p>　?。?1） 《給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 69-84）；</p><p>　?。?2） 《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50046-95）；</p><p>　　（13） 《帶式壓濾機(jī)污水污泥脫水設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS75：95）；</p><p>　　（14） 《潛水排污泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T3038-

29、1995）；</p><p>　　（15） 《鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS97-97）；</p><p>　　（16） 《污水中和排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）：</p><p>　?。?7） 《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ18-36）；</p><p>　?。?8） 《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）；&l

30、t;/p><p>　?。?9） 《城市污水水質(zhì)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3025-93）；</p><p>　?。?0） 《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB4426-89）；</p><p>　?。?1） 《城市排水流量堰測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T3008.1-5-93）；</p><p>　　（22） 《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GEJ 1-86）；</p&g

31、t;<p>　?。?3） 《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ 104-87）；</p><p>　?。?4） 《污水處理廠運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)》（CEPQEFS.P09-C01第二版）；</p><p>　?。?5） 《中華人民共和國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》（2000年版）；</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)相關(guān)資料</p><p>　　1.3.

32、1 自然地理情況</p><p>　　該市地處中溫帶，屬半大陸性季風(fēng)型氣候。四季分明，春季風(fēng)大干旱，夏季暫短多雨，秋季冷涼早霜，冬季寒冷漫長(zhǎng)，城內(nèi)多年平均氣溫35℃。一月為最冷月份，平均氣溫為一19.7℃，極低值為-41.1℃。七月份為最熱月份，月平均氣溫為23.1℃，極端最高值為39.1℃。無霜期平均135天。通常九月末早霜，5月上旬還有晚霜，最大凍土深度1.9米。松花江冰厚1.2-1.5米。年降水量最大為10

33、14.9毫米，多年平均為545.7毫米。降水量6-9月份占全年降水量的60-80％。暴雨多發(fā)生在每年的7、8月份。多年平均日照時(shí)數(shù)為2636.3小時(shí)，多年平均蒸發(fā)量為769.3毫米。城區(qū)屬西風(fēng)帶，常年風(fēng)向以西風(fēng)最多，其次為南風(fēng)，平均風(fēng)速為4.1米／秒，年平均大風(fēng)日數(shù)40.9天，歷史最大風(fēng)速37米／秒，大風(fēng)多發(fā)生在4、5月份。</p><p>　　地貌多呈平原和波狀起伏平原，地勢(shì)東北低，西南高，由西南向東北緩緩傾斜

34、，地域平坦，沿江地區(qū)海拔高度115米一119米，西南部分地區(qū)海拔標(biāo)高在130米一150米。松花江在該市老城區(qū)的北部(松北區(qū)南部)自西向東流過。呼蘭河在松北區(qū)北部自西向東流過，在松北區(qū)東南方向匯入松花江。地貌成因?qū)俣逊e和剝離堆積類型，內(nèi)河切割松花江階地和漫灘地。松北區(qū)基本位于松花江、呼蘭河交匯的漫灘，地勢(shì)平坦，受洪水威脅嚴(yán)重。地基承栽力較差，一般在120kpa以上，局部地區(qū)在100kpa，地震基本裂度為6度。</p><

35、;p>　　1.3.2 水文條件</p><p>　　松花江哈爾濱段年平均流量為豐水年1780m3/s，平水年1370m3/s，枯水年992m3/s。</p><p>　　根據(jù)處理廠處理水排放口處松花江水位高程情況，百年一遇水位高程為119.06m，五十年一遇水位高程為118.450m，三十年一遇水位高程為118.07m。</p><p>　　該區(qū)目前已基本被堤

36、防圍起，已完成大部分工程，現(xiàn)正在進(jìn)行堤頂路建設(shè)及綠化景觀工程。</p><p>　　1.3.3 工程規(guī)模</p><p>　　設(shè)計(jì)流量為11萬立方米/d.</p><p>　　1.3.4 進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)目標(biāo)</p><p>　　根據(jù)原可研究報(bào)告提供的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)和城市污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918

37、-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的B類標(biāo)準(zhǔn)要求，污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下：</p><p>　　表1 進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)</p><p>　　Table 1 enters, the water leakage water quality target</p><p>　　2 污水處理廠工藝選擇</p><p>　　2.1 污水處理廠工藝選擇的原則&

38、lt;/p><p>　　污水處理廠工藝選擇直接關(guān)系型到出水水質(zhì)指標(biāo)能否達(dá)到要求，關(guān)系到運(yùn)行是否穩(wěn)定可靠，管理是否方便，以及投資和運(yùn)行成本的高低。因此，慎重選擇適當(dāng)本市污水處理工藝是污水處理工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。</p><p>　　采用處理效果穩(wěn)定、技術(shù)成熟可靠、運(yùn)行管理方便的處理工藝；</p><p>　　在達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)的前提下，不僅要減少工程投資，更要降低日常運(yùn)行費(fèi)用；&

39、lt;/p><p>　　整體工藝流程細(xì)條優(yōu)化；</p><p>　　充分利用現(xiàn)有地形，合理布局精良減少占地。</p><p>　　2.2 處理工藝方案的選擇</p><p>　　2.2.1 工藝介紹和工藝比較</p><p>　　CAST工藝是循環(huán)式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technol

40、ogy）的簡(jiǎn)稱，它是在SBR工藝的基礎(chǔ)上，增加了選擇器及污泥回流設(shè)施，并對(duì)時(shí)序做了一些調(diào)整，從而大大提高了SBR工藝的可靠性及效率。CAST工藝主體構(gòu)筑物由SBR反應(yīng)池組成，反應(yīng)池內(nèi)主要分為選擇區(qū)和反應(yīng)區(qū)。在CAST系統(tǒng)中，至少應(yīng)設(shè)兩個(gè)池子，以使系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水。一般地，在第一個(gè)池子中進(jìn)水和曝氣，在另一個(gè)池子中沉淀和潷水，反之亦然。在多池系統(tǒng)中，通過合理的選擇循環(huán)過程，可以使出水連續(xù)。</p><p>　　當(dāng)前

41、國(guó)內(nèi)采用SBR法處理工業(yè)污水處理的方法較多，如普通SBR法、ICEAS工藝（間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法）、CAST工藝（連續(xù)進(jìn)水分離式周期循環(huán)延時(shí)曝氣法）、CASS工藝（連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)曝氣活性污泥法）等。參照國(guó)內(nèi)外的研究成果和工業(yè)污水處理的運(yùn)行實(shí)踐，在進(jìn)行多方案比較的基礎(chǔ)上，針對(duì)本課題的具體情況，選擇了CAST法（連續(xù)進(jìn)水分離式周期循環(huán)延時(shí)曝氣法）。 </p><p>　　普通SBR工藝在實(shí)際工作中，廢水排放

42、規(guī)律與SBR間歇進(jìn)水的要求存在不匹配問題，特別是水量較大時(shí)，需多套反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)行，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。 </p><p>　　ICEAS工藝的工藝流程簡(jiǎn)單，具有SBR的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水，使其在大中型污水處理廠中的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。但該工藝強(qiáng)調(diào)延時(shí)曝氣，污泥負(fù)荷很低[0.04～0.05kg BOD5/(kgMLSS?d)]，這樣使ICEAS工藝投資低（無初沉池、二沉池、污泥回流設(shè)備等）的優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際工程中沒有得到

43、充分體現(xiàn)，因此影響了該工藝在我國(guó)的廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　CAST工藝為變?nèi)莘e的間歇式活性污泥法，綜合了推流式和完全混合式活性污泥法以及其他間歇式處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，有效地防止了污泥膨脹，氮、磷和有機(jī)物的處理效果良好，耐沖擊負(fù)荷的能力也較強(qiáng)。處理過程穩(wěn)定可靠，因此是一種很有發(fā)展前途的污水處理工藝。由于它的系統(tǒng)較復(fù)雜，我國(guó)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用還不是很成熟，短時(shí)間內(nèi)的應(yīng)用還有一定距離。</p>

44、<p>　　與其他幾種SBR工藝相比，CAST法具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。 </p><p>　　a.CAST反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因 此提高了對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果。工廠污水水質(zhì)水量變化較大，處理這種污水正是CAST工藝的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以不設(shè)調(diào)節(jié)池，并能達(dá)到排放要求。 </p><p>　　b.工廠土地緊張，人員精簡(jiǎn)，而CAST工藝占地最省，定員最少。

45、 </p><p>　　c.CAST工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高。工廠可以一次性進(jìn)行大量投資建設(shè)，可以引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和全套自動(dòng)化操作系統(tǒng)，有條件實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。 </p><p>　　d.CAST工藝同時(shí)具有SBR工藝和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，它像典型的SBR 工藝一樣是間歇曝氣的，且污泥負(fù)荷可達(dá)0.2～0.3kgBOD/(kgMLSS*d),可以根據(jù)原水水質(zhì)水量的變化調(diào)整運(yùn)行周期，使之處

46、于最佳工況，CAST生物選擇器可以有效地進(jìn)行脫氮除磷，同時(shí)它又像普通活性污泥法一樣連續(xù)進(jìn)水，避免了控制進(jìn)水的麻煩。其運(yùn)行規(guī)律實(shí)際上界于完全混合式活性污泥法和理想的推流式活性污泥法之間。[1]</p><p>　　2.2.2 CAST工藝的運(yùn)行</p><p>　　CAST工藝是一種循環(huán)式活性污泥法，整個(gè)工藝為一間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中，活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段重復(fù)，將生物反應(yīng)過程

47、和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中進(jìn)行，其運(yùn)行模式與傳統(tǒng)SBR法類似,有進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及必要的閑置等五個(gè)階段組成。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個(gè)周期,每一過程均按所需的設(shè)定時(shí)間進(jìn)行切換操作。</p><p>　　(1) 進(jìn)水段：CAST 進(jìn)水首先在生物選擇區(qū)中與源自上一周期沉淀段的污泥混合，大量的來水在該段內(nèi)形成較大的基質(zhì)濃差梯度，通過滲透酶使來水中的BOD在高濃度污泥條件下很快地被利用，形成良好的缺氧/厭氧環(huán)境。

48、通過調(diào)節(jié)進(jìn)水段的反應(yīng)模式(進(jìn)水時(shí)間、進(jìn)水量、缺氧/厭氧反應(yīng)時(shí)間)進(jìn)行有效的生物脫氮、除磷。充水之后，在反應(yīng)時(shí)段中進(jìn)行曝氣。微生物反復(fù)在缺氧/好氧的環(huán)境下,有效地抑制了好氧性絲狀菌的生長(zhǎng),避免了污泥膨脹。</p><p>　　(2) 曝氣段：在此階段，曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，一方面滿足好氧微生物對(duì)氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機(jī)物的混合與接觸，從而使有機(jī)污染物被微生物氧化分解。同時(shí)，污水中的NH-N也通過微生

49、物是硝化作用轉(zhuǎn)化為NO?-N。</p><p>　　(3) 沉淀段：停止曝氣后，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧進(jìn)行氧化分解。隨著反應(yīng)池溶解氧的進(jìn)一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并發(fā)生一定的反硝化作用。與此同時(shí)，活性污泥在幾乎靜止沉淀的條件下進(jìn)行分離，活性污泥沉至池底，下一周期繼續(xù)發(fā)揮作用，處理后的水位于污泥層上部。沉淀后MLSS可達(dá)6～10g/L。</p><p>　　(4) 潷

50、水水段：沉淀階段完成后，置于反應(yīng)池末端的潷水器在程序控制下開始工作，自上而下逐層排出上清液。與此同時(shí)，反應(yīng)池污泥層內(nèi)因?yàn)槿芙庋鹾艿腿詴?huì)發(fā)生反硝化作用。</p><p>　　(5) 閑置段：閑置階段的時(shí)間一般較短，主要保證潷水器在此時(shí)段內(nèi)上升到原始位置，防止污泥流失。如果在此階段進(jìn)行曝氣，則有利于恢復(fù)污泥的活性。</p><p>　　CAST系統(tǒng)一般至少設(shè)2個(gè)池子，以使整個(gè)系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)

51、水；在設(shè)有4個(gè)CAST 池子的系統(tǒng)中，通過選擇各個(gè)池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的進(jìn)出水。</p><p>　　2.2.3 CAST工藝的特點(diǎn):</p><p><b>　?。?）出水水質(zhì)好 </b></p><p>　　CAST反應(yīng)池在沉淀階段停止曝氣，只有進(jìn)水而無出水，因此，沉淀過程幾乎處于靜止?fàn)顟B(tài)。其主要運(yùn)行參數(shù)如表面水力負(fù)荷為0.3～0.5

52、m3/(mh),固體表面負(fù)荷為10～15kg/(m2h)。上述二值與傳統(tǒng)活性污泥法二次沉淀池相比，分別是二次沉淀池的1/3和1/8～1/5。因此，污泥沉淀效果良好，出水中SS含量很低，出水水質(zhì)好。</p><p>　　傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)氮、磷的去除能力較差，而CAST系統(tǒng)通過控制合適的曝氣、沉淀時(shí)間，可為硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌創(chuàng)造適宜的條件，因此，具有較好的脫氮效果。此外，還可以利用活性污泥在缺氧和好氧不同環(huán)境中吸收

53、和貯藏磷的能力不同而達(dá)到除磷的目的。</p><p>　　雖然在CAST系統(tǒng)中進(jìn)水沉淀階段和排水階段時(shí)污水還在連續(xù)不斷地進(jìn)入池中，但在設(shè)計(jì)CAST池時(shí)對(duì)其幾何尺寸及池內(nèi)隔墻的位置和隔墻底部的開孔（將預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)連成一體的孔）的數(shù)量、面積和布置方式均進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，因此，當(dāng)系統(tǒng)停止曝氣后整個(gè)反應(yīng)池成為一個(gè)近乎理想的推流式反應(yīng)器（預(yù)反應(yīng)區(qū)除外），污水經(jīng)預(yù)反應(yīng)區(qū)后以極小的流速運(yùn)動(dòng)，一般推進(jìn)速度為0.03～0.05

54、m/min。在沉淀階段和潷水階段進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)的污水，首先經(jīng)過反應(yīng)池底部的污泥層，然后沿池子對(duì)角線方向推進(jìn)，池子長(zhǎng)寬比的合理設(shè)計(jì)可保證在排水結(jié)束時(shí)未處理的水與潷水器還有一段安全距離，因此，不會(huì)影響排水水質(zhì)。 </p><p>　　（2）CAST系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮流量變化的因素，能確保污水在系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的處理時(shí)間才能沉淀排放。</p><p>　　CAST工藝可以通過調(diào)節(jié)運(yùn)行周期及各階段的時(shí)

55、間分配來適應(yīng)進(jìn)水量和水質(zhì)的變化。多年的運(yùn)行資料表明，在流量沖擊和有機(jī)負(fù)荷沖擊超過設(shè)計(jì)值2～3倍時(shí)，處理效果仍令人滿意。而傳統(tǒng)處理工藝雖然設(shè)有輔助的流量平衡調(diào)節(jié)設(shè)施，但還很可能因?yàn)樗ω?fù)荷變化導(dǎo)致活性污泥流失，嚴(yán)重影響排水質(zhì)量。</p><p>　　（3）活性污泥沉降性能好，剩余污泥處理方便 </p><p>　　傳統(tǒng)活性污泥法常常會(huì)由于水力負(fù)荷或有機(jī)負(fù)荷沖擊、水質(zhì)變化、溶解氧偏低等原因造成

56、污泥膨脹，使污泥在二沉池沉降困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致污泥流失，處理效果急劇下降。 </p><p>　　CAST工藝產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳。一般情況下，去除1kg BOD5可產(chǎn)生0.2～0.3kg剩余污泥，為傳統(tǒng)活性污泥法的60%左右。由于污泥在曝氣池中已得到一定程度的硝化，所以剩余污泥的耗氧率一般在10mg/(gMLSS·h)以下，一般不需要再經(jīng)穩(wěn)定化處理，可直接脫水。而傳統(tǒng)活性污泥法

57、剩余污泥的耗氧率大于20mg02/(gMLSS·h)，必須經(jīng)穩(wěn)定化后才能進(jìn)行脫水。 </p><p><b>　?。?）能耗低 </b></p><p>　　實(shí)踐證明，對(duì)同樣的曝氣設(shè)備而言，間歇式處理工藝與傳統(tǒng)連續(xù)曝氣相比氧的利用率較高。無污泥回流設(shè)備和沉淀池內(nèi)的刮泥設(shè)備，節(jié)省了電耗。 </p><p>　?。?）操作管理及維修簡(jiǎn)單

58、</p><p>　　CAST工藝流程簡(jiǎn)單，大大減少了設(shè)備的管理和維修的工作量。工藝操作利用電腦使處理過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制?？刂葡到y(tǒng)不但能按照工藝條件開啟或關(guān)閉各臺(tái)設(shè)備，使各反應(yīng)池交替完成曝氣、沉淀及進(jìn)水處理階段；還能執(zhí)行必要的邏輯運(yùn)算和判斷功能。當(dāng)系統(tǒng)受到大流量沖擊時(shí)，處理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入非常周期運(yùn)行，及時(shí)地將處理水排出反應(yīng)池，保證出水水質(zhì)。與傳統(tǒng)工藝相比，CAST工藝污水處理廠的操作人員可減少40%左右，維修和管

59、理費(fèi)用也顯著降低。[2]</p><p>　　從上述方法的描述中可以看出?，F(xiàn)行的CAST工藝設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)方面特點(diǎn)：</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)參數(shù)單一，在傳統(tǒng)的以污泥負(fù)荷為主要設(shè)計(jì)參數(shù)的活性污泥設(shè)計(jì)法基礎(chǔ)上，采用容積驚醒校核，以保證潷水過程中的污泥不流失。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)指針對(duì)主反應(yīng)區(qū)容積，而生物選擇區(qū)容積則是按照主反應(yīng)區(qū)容積的

60、5%設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）污泥負(fù)荷法設(shè)計(jì)重點(diǎn)針對(duì)有機(jī)物質(zhì)的降解，對(duì)脫氮未加考慮，難以滿足污水排放對(duì)于氮的要求，故此方法具有片面性，難以滿足高氨氮污水處理后達(dá)標(biāo)排放。</p><p>　　2.2.4 本設(shè)計(jì)工藝流程</p><p><b>　　圖 1工藝流程</b></p><p>　　Fig 1 techni

61、cal process</p><p>　　2.2.5 總污水量計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)水量：11萬/d</p><p><b>　　取總變化系數(shù)：</b></p><p><b>　　最大設(shè)計(jì)水量：</b></p><p>　　3 水處理廠主要構(gòu)（建）筑物設(shè)計(jì)計(jì)算&l

62、t;/p><p>　　3.1 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1.1 格柵作用</p><p>　　格柵是由一組平行的金屬條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水管道上、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。</p><p>　　進(jìn)水格柵是污水處理廠第一到預(yù)處理設(shè)施，由相平行的金屬柵條與框架組成

63、，以攔截污水中粗大的漂浮物和懸浮物以保護(hù)水泵-，并保證后續(xù)處理設(shè)能正常運(yùn)行，減輕后續(xù)建筑物的處理負(fù)荷。格柵間設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高于柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗措施。柵條斷面為矩形。[4]</p><p>　　格柵水力計(jì)算示意圖：</p><p><b>　　圖2 格柵計(jì)算草圖</b></p><p>　　Fig 2 gril

64、l computation schematic diagram</p><p>　　3.1.2 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)：</b></p><p>　　柵條寬度，柵條間隙寬度，，污水流經(jīng)格柵的速度，柵前水深</p><p>　?。?）格柵的間隙數(shù)量個(gè)</p><p>　

65、　式中：—最大設(shè)計(jì)流量，；</p><p>　　—格柵組數(shù)（個(gè)），取2個(gè)；</p><p><b>　　—柵條間距，;</b></p><p><b>　　—柵前水深，;</b></p><p>　　— 污水流經(jīng)格柵的速度，;</p><p>　?。?）格柵的建筑寬度:<

66、;/p><p>　　式中：— 格柵的建筑寬度，;</p><p><b>　　—柵條寬度 ，;</b></p><p>　?。?）柵后槽的總高度：超高；</p><p>　　過柵水頭損失：柵條為銳邊矩形截面，則損失為：</p><p>　　式中:—柵前水深 ，??；</p><p&g

67、t;　?。?）格柵總建筑長(zhǎng)度：漸擴(kuò)角</p><p>　　進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度</p><p>　　式中：—進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，；</p><p>　　其中；—進(jìn)水渠道寬度，一般取=，；</p><p>　　—進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般=；</p><p>　　—格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度，一般

68、；</p><p>　　—格柵前的渠道深度，，；</p><p>　　（5）生活污水流量總變化系數(shù)</p><p>　　每日柵渣量 所以采用機(jī)械清渣。</p><p>　　3.2 提升泵房的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　采用CAST工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單

69、，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后進(jìn)入旋流沉砂池。然后就靠重力自流通過各個(gè)處理單元直至排除廠外，提升泵房?jī)?nèi)設(shè)有潛水泵。</p><p>　　3.2.2 水泵選擇</p><p><b>　?。?）基本參數(shù)</b></p><p>　　進(jìn)水總管的最大流量，進(jìn)水管采用鋼筋混凝土管非滿管流，管徑，充滿度，，

70、，粗格柵的水頭損失為，跌水為，地面標(biāo)高為，洪水位標(biāo)高。</p><p>　　（2）污水泵揚(yáng)程的計(jì)算</p><p><b>　　泵的富余水頭為，</b></p><p><b>　　水泵所需總揚(yáng)程：</b></p><p><b>　　（3）水泵選擇</b></p>

71、<p>　　設(shè)計(jì)水量，選擇用臺(tái)潛水泵（3用1備）</p><p>　　綜合流量揚(yáng)程，選用潛污泵四臺(tái)，三用一備。單個(gè)水泵流量，揚(yáng)程，轉(zhuǎn)速，功率，效率。</p><p><b>　?。?）集水池容積</b></p><p>　　設(shè)計(jì)采用相當(dāng)于一臺(tái)泵的流量：</p><p>　　采用有效水深，長(zhǎng)度，寬度。<

72、/p><p>　　在污水提升干管上設(shè)超聲波流量計(jì)，直接指示瞬時(shí)流量，還可以記錄累積流量。</p><p>　　3.3 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　考慮到廢水中有較小的顆粒，故在污水提升泵房后設(shè)置一道細(xì)格柵，以去除廢水中的細(xì)小懸浮物。細(xì)格柵間設(shè)置工作臺(tái)，臺(tái)面應(yīng)高于柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m,工作臺(tái)上應(yīng)有

73、安全和沖洗措施。[4]</p><p>　　3.3.2 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)：</b></p><p>　　柵條寬度，柵條間隙寬度，，污水流經(jīng)格柵的速度，柵前水深。</p><p>　　（1）格柵間隙數(shù)量個(gè)</p><p>　　式中：—最大設(shè)計(jì)流量，；</p&

74、gt;<p>　　—格柵組數(shù)（個(gè)），取2個(gè)；</p><p><b>　　—柵條間距，;</b></p><p><b>　　—柵前水深，;</b></p><p>　　— 污水流經(jīng)格柵的速度，;</p><p>　　（2）格柵的建筑寬度:</p><p>　　

75、式中：— 格柵的建筑寬度，;</p><p><b>　　—柵條寬度 ，;</b></p><p>　?。?）柵后槽的總高度：超高；</p><p>　　過柵水頭損失：柵條為銳邊矩形截面，則損失為：</p><p>　　式中:—柵前水深 ，?。?lt;/p><p>　?。?）格柵總建筑長(zhǎng)度：漸擴(kuò)角&l

76、t;/p><p>　　進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度</p><p>　　式中：—進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，；</p><p>　　其中；—進(jìn)水渠道寬度，一般取=，；</p><p>　　—進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般=；</p><p>　　—格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度，一般；</p><p&g

77、t;　　—格柵前的渠道深度，，；</p><p>　　（5）生活污水流量總變化系數(shù)，設(shè)每日柵渣量為</p><p>　　每日柵渣量 所以采用機(jī)械清渣。</p><p><b>　　3.4 旋流沉砂池</b></p><p>　　3.4.1 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　沉砂池的作用是從污水中去除砂

78、子，煤渣等比重較大的顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。</p><p>　　沉砂池可分為平流式、豎流式、旋流式、曝氣沉砂池等三種基本形式。普通平流式沉砂池主要缺點(diǎn)是沉砂中月夾雜有15%的有機(jī)物，對(duì)被有機(jī)物包覆的沙粒截留效果不佳，沉砂易于腐化發(fā)臭，增加了沉砂后續(xù)處理的難度。本設(shè)計(jì)采用旋流式沉砂池，與傳統(tǒng)的平流式沉砂池和曝氣沉砂池相比，旋流沉砂池除砂效率高、耗能低、占地面積小、土建費(fèi)用低、管理方便；與目

79、前國(guó)際流行的鐘式沉砂池相比，則具有更高的有機(jī)物分離效率。</p><p>　　旋流式沉砂池從外觀上來看是上面大下面小的圓形，占地很小，與曝氣沉砂池相比差不多節(jié)省一半，表面可封閉，散發(fā)到空氣中的臭味較小，最吸引人的是沒有大型的排砂設(shè)備，而是通過砂泵吸排，或用真空從上面吸排。旋流沉砂池是利用水力旋流，使泥砂和有機(jī)物分開，以達(dá)到除砂目的。污水從切線方向進(jìn)入圓形沉砂池，進(jìn)水渠道末端設(shè)一躍水檻、使可能沉積在渠道底部的泥砂向

80、下滑入沉砂池；還設(shè)有一個(gè)擋板使水中的泥砂進(jìn)入沉砂池時(shí)向池底流行，并加強(qiáng)附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的漿板，使池內(nèi)的水流保持環(huán)流。漿板、擋板和進(jìn)水水流組合在一起在沉砂池內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀環(huán)流，在重力的作用下，使泥砂沉下，并向池中心移動(dòng)，由于越靠中心流斷面越小，水流速度逐漸加快，最后將沉砂落入砂斗。而較輕的有機(jī)物，則在沉砂池中間部分與泥砂分離。池內(nèi)的環(huán)流在池壁處向下，到池中間則向上，加上漿板的作用，有機(jī)物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進(jìn)

81、入后續(xù)構(gòu)筑物。旋流沉砂池排砂有三種方式：一種用砂泵；另一種用空氣提升器，即在漿板傳動(dòng)軸中插入一空氣提升器；第三種是在傳統(tǒng)軸中插入砂泵，泵及電機(jī)設(shè)在沉砂池頂部。</p><p>　　3.4.2 旋流沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)的最大污水量為，根據(jù)處理污水量的不同，旋流式沉砂池可分為不同型號(hào)。故選擇12號(hào)型旋流沉砂池，采用4座（3用1備）。其各部尺寸見圖3及表2。</p&

82、gt;<p>　　圖3 旋流沉砂池簡(jiǎn)圖</p><p>　　Fig 3 eddy sand collector diagram</p><p>　　表2 旋流沉砂池型號(hào)及尺寸（㎜）</p><p>　　Table 2 eddy sand collector model and size (㎜)</p><p>　　3.5 CAS

83、T工藝</p><p>　　CAST圖池是處理廠的中心構(gòu)筑物，CAST工藝去除有機(jī)物的機(jī)理在充氧時(shí)與普通活性污泥法相同，污水中的有機(jī)物在微生物的作用下進(jìn)行氧化分解，達(dá)到要求后排出處理系統(tǒng)，不同的是，其在運(yùn)行時(shí)分為，曝氣、沉淀、潷水和閑置四個(gè)階段，依次在CAST反應(yīng)池中周期性運(yùn)行，故CAST反應(yīng)池不需專設(shè)二沉池和污泥回流系統(tǒng)。CAST反應(yīng)池區(qū)別于SBR反應(yīng)池的地方在于CAST池中不存在專門的進(jìn)水階段，在CAST池的

84、四個(gè)運(yùn)行階段都連續(xù)進(jìn)水，由于進(jìn)水流速很小，水流呈層流狀態(tài)，因此，在排水時(shí)也不會(huì)影響污泥的沉淀。由于CAST池的運(yùn)行方式特別，池中的溶解氧在不斷的變化之中，有較好的除磷脫氮效果。 </p><p>　　3.5.1 設(shè)計(jì)說明</p><p>　　在同一周期內(nèi)，池內(nèi)污水的體積、有機(jī)污染物濃度、溶解氧，污泥濃度時(shí)刻都在變化，這是一種非穩(wěn)定態(tài)的反應(yīng)過程。目前CAST工藝的計(jì)算方法，有生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)計(jì)

85、算法和容積負(fù)荷計(jì)算法兩種。生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算法是通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)和CAST系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定邊界條件，進(jìn)而對(duì)數(shù)學(xué)模型求解，此法實(shí)際應(yīng)用較少。容積負(fù)荷計(jì)算法不考慮CAST池內(nèi)基質(zhì)濃度、活性污泥濃度和溶解氧含量在時(shí)間上的變化，只計(jì)算進(jìn)出水的有機(jī)物濃度差，同時(shí)忽略同一反應(yīng)周期內(nèi)閑置、沉淀、排水階段的生物降解作用，采用與傳統(tǒng)活性污泥法基本相同的計(jì)算公式[1]</p><p>　　3.5.2

86、池體設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　主要設(shè)計(jì)參數(shù)的選定： </p><p>　　取有機(jī)質(zhì)降解速率常數(shù)K為0.012L∕(mg·d) 混合液中總懸浮固體濃度MLSS為4000mg/L 混合液活性污泥濃度N取</p><p><b>　　BOD污泥負(fù)荷 </b></p><p>　　式中：N—BOD污泥負(fù)荷，kgBO

87、D5/(kgMLSS·d)； S </p><p>　　K2—有機(jī)基質(zhì)降解速率常數(shù)，L/（mg·d）； </p><p>　　Se—混合液中殘存的有機(jī)基質(zhì)濃度，mg/L； </p><p>　　η—有機(jī)基質(zhì)降解率，%； </p><p>　　Sa—進(jìn)入CAST池的有機(jī)基質(zhì)濃度，mg/L</p><p&g

88、t;　　f—混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)與總懸浮固體濃度(MLSS)的比值，取0.75 f=MLVSS/MLSS </p><p>　　則MLVSS=3000mg/L </p><p>　?。?） CAST池容積V（采用容積負(fù)荷計(jì)算法確定） </p><p>　　式中：Q—污水日流量，m3/d； </p><p>　　Nw—混合液

89、污泥（MLSS）濃度，kg/m3，本設(shè)計(jì)取4； </p><p>　　Ns—BOD污泥負(fù)荷率，kgBOD5/(kgMLSS·d) </p><p>　　f—混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，取0.75；</p><p>　　e—曝氣時(shí)間比，取0.5</p><p>　　設(shè)計(jì)用8組16格CAST池，每個(gè)CAST池為長(zhǎng)方

90、形，可單獨(dú)運(yùn)行。一日內(nèi)循環(huán)周期數(shù)為4。其中進(jìn)水時(shí)間1.5h、曝氣3.0h、沉淀1.0h，潷水1 h，。泥指數(shù)SVI取120，取池內(nèi)最高液位H=6.0m；H=H1+H2+H3 CAST池的平面面積。</p><p>　　式中：H1—池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度，m； </p><p>　　Q—污水最大日流量，m3/d； </p><p>　　n1—C

91、AST池子個(gè)數(shù),8； </p><p>　　n2—每日內(nèi)循環(huán)周期數(shù)，4； </p><p>　　式中：H3—潷水結(jié)束時(shí)泥面高度，m； </p><p>　　H—池內(nèi)最高液位，m； </p><p>　　Nw—最高液位時(shí)混合液污泥濃度，kg/ m3,取4.0kg/m3； </p><p>　　SVI—污泥指數(shù)，取120；

92、</p><p>　　式中 ：H2—撇水水位和泥面之間的安全高度，m。 </p><p>　　每池的變動(dòng)容積（V1）是指池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的容積。固定容積由兩部分組成，一部分是活性污泥最高泥面至池底之間的容積（V3）；另一部分為撇水水位和泥面之間的容積，它是由防止撇水時(shí)污泥流失的最小安全距離決定的容積（V2）。 </p><p>　?。?） C

93、AST池外形尺寸。</p><p>　　式中：B—池寬，m, </p><p><b>　　L—池長(zhǎng)，m, </b></p><p>　　已取H=6m,本設(shè)計(jì)中每個(gè)CAST池的長(zhǎng)L設(shè)計(jì)為80m,寬B設(shè)計(jì)為11m。 </p><p>　　CAST池總高H0=6m+0.5m=6.5m,0.5m為超高。 </p>

94、<p>　　CAST池的外形尺寸為 </p><p>　　CAST池中間設(shè)一道隔離墻，將池體分隔為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近水端、容積為CAST池總?cè)莘e的10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，為吸附兼氧區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)，預(yù)反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度L按下式計(jì)算。 1 </p><p>　　L1=（0.16～0.25）L（m） </p><p>　　本設(shè)計(jì)取L1=0.20L=0

95、.20×80=16m </p><p>　　（3） 連通孔口尺寸 隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，連通孔數(shù)量由查表得為8個(gè) </p><p><b>　　連通孔孔口面積 </b></p><p>　　式中：Q—污水最大日流量，m3/d； </p><p>　　n1—CAST池子個(gè)數(shù)，16個(gè)； </p>

96、;<p>　　U—孔口流速m/h, U一般取值20～50m/h，取50m/h； </p><p>　　n3—連通孔個(gè)數(shù)； 8個(gè)</p><p>　　連通孔均布于隔墻，孔口寬度0.8m，孔口高度1.0m</p><p>　　3.5.3 曝氣裝置計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)供氣采用橡膠膜式微孔曝氣器，此曝氣器專為CAST工藝設(shè)計(jì)

97、，在沉降和潷水階段，微孔會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，從而可有效地防止污泥堵塞曝氣器。在曝氣時(shí)膜片表面微孔打開，形成微小氣泡，布?xì)饩鶆颍醯睦寐蔬_(dá)18%以上。橡膠微孔曝氣頭具有良好的耐酸、堿性能。</p><p><b>　　(1) 需氧量</b></p><p>　　式中：O2—混合液需氧量，kg O2 /d； </p><p>　　α′—微生物對(duì)有機(jī)底物氧

98、化分解過程的需氧率，即微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量，以kg計(jì)，查表取0.55； b′—活性污泥微生物自身氧化的需氧率，即每千克活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以kg計(jì)算，查表取0.15； </p><p>　　Q—每日處理污水量，m3/d； </p><p>　　Sa—經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入CAST池污水含有的有機(jī)污染物濃度，kg/m3； </p><p>　　

99、Se—經(jīng)處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物的濃度，kg/m3； </p><p>　　V—CAST池的有效容積，m3； </p><p>　　Xv—混合液中揮發(fā)性懸浮固體量（MLVSS），kg/ m3； </p><p>　　曝氣時(shí)每小時(shí)需氧量kgO2 /h</p><p><b>　　(2) 供氣量</b></p&

100、gt;<p>　　計(jì)算溫度按最不利條件考慮（本設(shè)計(jì)為30℃）氧的轉(zhuǎn)移速率，取決于下列因素：氣相中氧的分壓梯度；液相中氧的濃度梯度；氣液之間接觸面積和接觸時(shí)間、水溫、污水的性質(zhì)以及水流的紊流程度等。 </p><p>　　取一定的安全系數(shù)，得實(shí)際需氧量（R），取安全系數(shù)為1.1；</p><p>　　在標(biāo)準(zhǔn)條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量為 </p><p

101、>　　式中：R0—水溫20℃，氣壓1.013×105Pa時(shí)，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kg/h； </p><p>　　R—在實(shí)際條件下的需氧量，kg/h； </p><p>　　Cs(20)—水溫為20℃時(shí)，大氣壓力條件下氧的飽和度，為9.17mg/L</p><p>　　α—污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù)，α=0.78～0.99，鼓風(fēng)曝氣為0.90；

102、</p><p>　　β—污水含鹽量影響修正系數(shù)，鼓風(fēng)曝氣為0.90； </p><p>　　ρ—?dú)鈮盒拚禂?shù)，取1； </p><p>　　C—混合液剩余溶解氧值，一般為2mg/L； </p><p>　　式中：Csb(30) —30℃ 時(shí)CAST池內(nèi)曝氣時(shí)溶解氧飽和度的平均值，mg/L； </p><p>　　Cs

103、—30℃時(shí)在大氣壓力條件下氧的飽和度，mg/L，為7.63 mg/L </p><p>　　Pb—空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力，Pb=P+9.8×103H； </p><p>　　H—空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，m,取5.5m； </p><p>　　P—大氣壓力，P=1.013×105Pa； </p><p>　　Qt—?dú)馀?/p>

104、離開池面時(shí)，氧的百分比，%。 </p><p>　　式中：EA—空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率，當(dāng)H為5.5m時(shí)，取EA =25%。 </p><p>　　Pb=1.013×105+9.8×103×5.5=1.552×105Pa </p><p><b>　　需要總氧量：</b></p><

105、p>　　空氣擴(kuò)散裝置的供氣量通過下式確定 </p><p>　　式中：G—供氣量，m3/h； </p><p>　　R0—水溫20℃，氣壓1.013×105Pa時(shí)，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kg/h； </p><p>　　EA—空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率；</p><p>　　擬采用直徑300mm橡膠微孔曝氣器，查樣本每只曝

106、氣頭供氣量按大于4.0m3/h計(jì)，取4.5m3/h，每個(gè)CAST池需要安裝的曝氣頭數(shù)量N。 </p><p>　　式中 n1—CAST池子個(gè)數(shù)，16個(gè)； </p><p>　　CAST池系統(tǒng)需安裝曝氣頭總數(shù)量為n1×N=16×1384=22144只 </p><p>　　3.5.4 設(shè)備選型</p><p>　　選用鼓風(fēng)機(jī)

107、，向CAST池中污水充氧。該曝氣機(jī)具有充氧效率高，無躁聲的優(yōu)點(diǎn)，克服了鼓風(fēng)曝氣機(jī)躁聲大、占地面積大、管道布置復(fù)雜的缺點(diǎn)，而且安裝維修方便，一臺(tái)發(fā)生故障，單獨(dú)維修，其他仍可正常運(yùn)行。此外，還可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化調(diào)整泵的開啟臺(tái)數(shù)，在不影響處理效率的情況下達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 </p><p>　　另外采用可升降曝氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將每個(gè)CAST反應(yīng)池的曝氣器分為8組，采用電力驅(qū)動(dòng)器，空氣主管和支管采用活性連接，使曝氣

108、器在檢修時(shí)可升到曝氣池的表面，為檢修提供方便。</p><p>　　3.5.5 潷水器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　CAST工藝的特點(diǎn)是程序工作制，它可以依據(jù)進(jìn)水及出水水質(zhì)變化來調(diào)整工作程序，保證出水效果。潷水器是CAST工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，本設(shè)計(jì)采用國(guó)內(nèi)最新研制的旋轉(zhuǎn)潷水器，克服了過去此設(shè)備依靠進(jìn)口的困難，降低了成本。每次潷水階段開始時(shí)，潷水器以先設(shè)定的速度由原始位置降到水面，然后隨水面

109、緩慢下降，下降過程為下降10s，靜止?jié)?0s，在下降10s，靜止?jié)?0s……,如此循環(huán)運(yùn)行，直至到達(dá)設(shè)計(jì)最低排水位，上清液通過潷水器排出。潷水器排水均勻，不會(huì)擾動(dòng)以沉淀的污泥層。潷水器在運(yùn)行過程中設(shè)有線位開關(guān)，保證潷水器在安全行程內(nèi)工作。[5]</p><p>　　潷水通過長(zhǎng)100m的管道送到排水口。</p><p><b>　?。?） 參數(shù)選擇 </b><

110、/p><p>　　由于CAST排水是間歇的，本設(shè)計(jì)排水時(shí)間h為1h</p><p>　?。?）每池潷水器排水能力</p><p>　　式中：Qp—通過堰口的水流流量，m3 /h；</p><p>　　Q—設(shè)計(jì)流量，m3/d； </p><p>　　n1—CAST池子個(gè)數(shù)； </p><p>　　n2

111、—一天內(nèi)CAST團(tuán)池循環(huán)周期數(shù)； </p><p>　　h排—CAST池設(shè)計(jì)排水時(shí)間； </p><p>　　潷水器的堰口負(fù)荷q擬采用30L/（s?m）每池采用兩臺(tái)潷水器。每臺(tái)潷水器流量為</p><p>　　3.5.6 剩余污泥量計(jì)算</p><p>　　式中：W—每日產(chǎn)生的揮發(fā)性活性污泥量，kg/d； </p><p&

112、gt;　　Y—產(chǎn)率系數(shù)，即微生物沒代謝1kgBOD所合成的MLVSSkg數(shù)，查表取0.95； </p><p>　　Kd—活性忤逆微生物的自身氧化率亦稱為衰減系數(shù)，d-1，查表取0.10 </p><p>　　Q—每日處理污水量； m3/d </p><p>　　Sa—經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入曝氣池含有的有機(jī)污染物（BOD）的濃度，kg/m3； </p>&l

113、t;p>　　Se—經(jīng)生化處理后，處理水中殘留的有機(jī)污染物（BOD）的濃度，kg/ m3；</p><p>　　V—CAST池的有效容積，m3；</p><p>　　Xv—混合液中揮發(fā)性懸浮固體量（MLVSS），kg/ m3，本設(shè)計(jì)為3 kg/ m3。 </p><p>　　系統(tǒng)每天產(chǎn)生剩余污泥總量16.88t干固體（含水率92%） </p>&l

114、t;p>　　剩余污泥濃度按8g/L計(jì)， </p><p>　　每日污泥產(chǎn)量總體積為 </p><p><b>　　每池每日排泥量 </b></p><p>　　每天四個(gè)周期，每池每周期排剩余污泥一次，時(shí)間20min，則每池每次排泥量為，采用潛水離心污泥泵將剩余污泥泵從系統(tǒng)中排出到污泥濃縮系統(tǒng)，剩余污泥泵安裝于CAST池中靠后部位。每池采用

115、一臺(tái)100QW100-7-4型潛水排污泵[10]共4臺(tái)。</p><p><b>　　3.6 污泥泵房</b></p><p>　　將剩余污泥抽送進(jìn)集泥池或抽送回流污泥排出二沉池進(jìn)一步處理、抽送濃縮或未經(jīng)濃縮的初沉污泥去進(jìn)一步處理。</p><p><b>　　3.6.1 污泥泵</b></p><p&

116、gt;　　剩余污泥泵6臺(tái)（4用2備），型號(hào)250XG-ST-760型排污泵。</p><p><b>　　3.6.2 集泥池</b></p><p>　　（1）容積 按4臺(tái)泵最大流量時(shí)6min的出流量設(shè)計(jì)</p><p><b>　　取集泥容積60</b></p><p>　?。?） 面積 有效水

117、深，面積</p><p>　　集泥池長(zhǎng)度取,寬度。</p><p>　　3.7 污泥濃縮池計(jì)算</p><p>　　污泥濃縮主要目的是減少污泥體積，以便后續(xù)單元的操作。</p><p>　　3.7.1 基本參數(shù)</p><p>　　污泥濃縮時(shí)間為T=15h，剩余污泥，進(jìn)泥含水率為99.2%，出泥含水率97.5%，污泥濃

118、度為，取濃縮后污泥濃度為，污泥固體通量M取</p><p>　　3.7.2 濃縮池尺寸計(jì)算</p><p><b>　?。?） 濃縮池面積</b></p><p>　　采用4個(gè)濃縮池（n=4）,則有：</p><p><b>　?。?） 濃縮池直徑</b></p><p>&