南京林業大學課程設計說明書(論文)學生姓名學號：學院(系)化學工程學院專業:環境工程專業題目:某蔬菜加工廠廢水處理生化系統的設計起迄日期2010年6

指導教師：職稱:2010南京林業大學課程設計任務書學院（系）：化學工程學院專業環境工程專業學生姓名：學號：070205202課程設計題目：某蔬菜加工廠廢水處理預處理系統的設計起迄日期:2010年6課程設計地點:主樓指導教師:下達任務書日期:2010

課程設計任務書1．本次課程設計應達到的目的：通過查閱資料和計算完成對蔬菜加工廠廢水處理的設計和選型及繪圖。2．本課程設計課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術參數、設計要求等）：Ⅰ、數據資料：（1）設計規模處理能力為1152m3/d（2）設計進水水質COD850mg/L；BOD500mg/L；SS400mg/L；。Ⅱ、處理要求：設計出水水質COD100mg/L；BOD30mg/L；SS70mg/L；。對該蔬菜加工廠廢水處理設計生化處理系統。

課程設計任務書3．對本課程設計工作任務及工作量的要求〔包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等〕：設計內容：設備的論證和選擇、設計計算、校核、設計圖紙、參考資料的統計等。設計成果：設計說明書和設計圖4．主要參考文獻：[1]閃紅光主編.環境保護設備選用手冊——水處理設備.化學工業出版社.[2]高俊發，王社平主編.污水處理廠工藝設計手冊.化學工業出版社.[3]高廷耀，顧國維.周琪主編.水污染控制工程.高等教育出版社.[4]汪翙主編.給水排水管網工程.化學工業出版社.[5]夏清，陳常貴主編.化工原理上冊.天津大學出版社.

課程設計任務書5．本課程設計課題工作進度計劃：起迄日期工作內容2010年6月21日~6月27日~7搜集資料、查閱文獻、設計定型、設計計算及校核利用AutoCAD軟件進行設計繪圖。系（教研組）主任審查意見：負責人簽字：年月日目錄緒論 2第一章設計水質及排放標準 2原水水質： 21.2排放標準： 2第二章工藝流程的選擇和去除率表 2工藝流程 2工藝說明： 2去除率表： 22.4CASS工藝的選擇 2對于水質水量而言和小型的蔬菜加工廠而言，CASS反應池具有以下優點： 2第三章工藝中所有構筑物的結構尺寸計算 2格柵: 23.1.1設計概述: 23.1.2設計參數: 23.1.3設計計算: 2污水泵房設計: 2一般規定 23.2.2集水池的設計： 23.3豎流式沉淀池: 23.3.1設計概述: 23.3.2設計參數: 23.3.3設計計算： 23.4CASS反應池 23.4.1設計概述 23.4.3反應器的設計計算 23.4.4設備的選擇 2污泥處理系統 2污泥濃縮池 2污泥脫水 23.5.3加藥計算 2第四章主體構筑物詳細計算（CASS反應池） 24.1設計水量和設計水質 2設計水量為Q 24.1.2CASS反應器進出水水質指標及去除率 24.2工藝設備的設計與計算 24.2.1主要設計參數的選擇 24.2.2反應器的設計計算 24.3設備的選擇 24.3.1鼓風設備 24.3.2曝氣設備 24.3.3.排水設備 24.3.4污泥回流泵 2第五章高程計算 2第六章構筑物一覽表 2第七章設備一覽表 2第八章投資和運行費用計算 2參考文獻 2緒論水是我們人類賴以生存的資源，我國水資源十分短缺，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，制約著我國社會主義經濟的發展。隨著近代我國社會主義經濟的騰飛，社會主義工業呈現飛速發展，水資源污染尤其是工業廢水污染也嚴重惡化。工業廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質、廢水成分復雜以及水量變化大等特點而成為目前我們所面臨的主要問題。經過多年來我國水處理工藝和技術的不斷發展，對各種污水進行研究和實驗，取得了行之有效的成功經驗。本次設計污水為某蔬菜加工廠生產廢水，其特點是水量較小，BOD/COD較大。由于要滿足小型工廠處理污水的要求，需要設計低運行成本并且運行管理簡單的工藝流程。所以我們選擇了CASS工藝作為其生化處理系統的工藝，因為CASS反應池具有以下優點：建設費用低，CASS工藝較普通活性污泥法省去了初沉池、二沉池，工藝流程簡潔，布局緊湊，一次建設費用低；運行費用省，CASS工藝由于曝氣地周期性，池內溶解氧濃度是變化的，在每一周期開始時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節省運行費用；運行管理簡單可靠，CASS工藝控制系統簡單，不易發生污泥膨脹，運行安全可靠，并且污泥產量少。其基本結構是：在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿池長方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區，其主反應區后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統；同時可連續進水，間斷排水。本次設計在不斷的學習和計算中，同組的同學相互合作。不僅增加了我們對于課堂學習中很多沒有掌握的知識，而且加深了我們對于設計和環境工程專業的理解。第一章設計水質及排放標準原水水質：水量Q：40m/h表1.1原水水質CODBODSSpH850mg/L500mg/L400mg/L6～91.2排放標準：表1.2水質標準CODBODSSpH100mg/L30mg/L70mg/L6～9第二章工藝流程的選擇和去除率表工藝流程格柵提升泵初沉池CASS格柵提升泵初沉池CASS反應池鼓風機污泥濃縮池污泥脫水污水曝氣排泥泥餅外運出水污泥工藝說明：處理水主要分三部分：1.物理處理部分：進水經格柵后，大部分懸浮物被阻截，之后進沉淀池，水質水量得到調節，大部分污泥下沉。2.生化處理部分：污水由泵抽入CASS池，進入生化處理階段，經CASS池進水、曝氣、沉淀、出水四階段后水質幾近可達到要求。3.污泥處理部分，從沉淀池和CASS池出來的污泥進污泥濃縮池，上清液直接外排。含泥量多的由污泥泵抽入脫水機房，由壓濾機壓濾成泥餅外運。去除率表：表2.1各處理單元去除率表項目（mg/L）處理單元PHCODBODSS原水6-9850500400格柵去除率0%0%0%0%出水濃度6-9850500400初沉池去除率0%9%30%50%出水濃度6-9350200調節池去除率0%0%0%0%出水濃度6-9350200CASS反應池去除率0%87.1%91.4%65%出水濃度6-91003070出水6-910030702.4CASS工藝的選擇對于水質水量而言和小型的蔬菜加工廠而言，CASS反應池具有以下優點：建設費用低，CASS工藝較普通活性污泥法省去了初沉池、二沉池，工藝流程簡潔，布局緊湊，一次建設費用低；運行費用省，CASS工藝由于曝氣地周期性，池內溶解氧濃度是變化的，在每一周期開始時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節省運行費用；運行管理簡單可靠，CASS工藝控制系統簡單，不易發生污泥膨脹，運行安全可靠，并且污泥產量少。

工藝內容A2/O奧貝爾（Orbal）氧化溝CASS工藝技術可行性先進、成熟、應用廣先進、成熟、應用廣先進、成熟、應用廣水質指標出水水質好、穩定易于深度處理，對外界條件變化有一定的適應性出水水質好、穩定易于深度處理，對外界條件變化的適應性較好出水水質好、穩定易于深度處理，對外界條件變化的適應性較好基礎建設費用較高高高運行費用較高高較高運行管理運轉操作單元較多復雜操作單元較少方便操作單元較少方便維修設備多、維修量低設備少、維修量低設備少、維修量低占地較大較大較小要求管理水平高高較高環境影響噪音較大、臭味較小噪音小、臭味較小噪音較大、臭味較小綜上，由于CASS工藝占地較小，操作運行簡單方便，故選擇CASS工藝。第三章工藝中所有構筑物的結構尺寸計算格柵:設計概述:格柵，是由一組平行的金屬或尼龍等非金屬材料的柵條支撐的框架，設在處理構筑物之前，垂直或斜置于污水流經的渠道上，主要功能是去除污水中較大的懸浮物和漂浮物，保證后續處理系統的正常運行。一般情況下分為粗細兩道格柵。格柵外形尺寸如圖3.1.圖3.1格柵簡圖設計參數:由進水量而得，設計參數如下：使用細格柵。柵條寬度S＝㎜柵條間隙b=5.0mm=0.005m柵前水深h＝過柵流速v＝/s柵前安裝傾角＝30°柵條斷面形狀選擇迎水面為半圓形的矩形，所以。設計計算:（1）格柵的間隙數量n：n取5.格柵槽總寬度B：B=（2）過柵水頭損失：取k=3，得：阻力系數

=過柵水頭損失h2=k×h（3）柵后槽的總高度H：取格柵前渠道超高h1=格柵的水頭損失h2=H=h+h1+h2（4）格柵的總長度L：進水渠道寬度B1=進水渠道漸寬部位的展開角度α1=20所以進水渠道漸寬部位的長度L1=QUOTEB-B12tanα1QUOTE0.057-0.052×格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度：L2L1格柵前槽高H1=h+h1L=L1+L2+0.5+1.0+H（5）每日柵渣量W:單位體積污水柵渣量，因為是細格柵，所以取每日清渣量W＜m因此選用人工清渣的方式。污水泵房設計:.1一般規定：（1）泵房的選擇水泵的選擇應根據水量、水質和所需揚程等因素確定，一般應符合下列要求。A．水泵宜選用同一型號。當水量變化大時，應考慮水泵大小搭配，但型號不宜過多，或采用可調速電動機。B．泵房內工作泵不宜少于兩臺。污水泵房內的備用泵臺數，應根據工作泵型號和臺數等因素確定，但不得少于1臺。（2）水泵吸水管及出水管的流速A．吸水管流速為~1.5m/s;B．出水壓力管流速為~2.5m/s。（3）設備檢修當需要在泵房內檢修設備時，應留有檢修設備的位置，其面積應根據最大設備（或部件）的外形尺寸確定，并在周圍設寬度不小于的通道。（4）泵房高度A．無吊車起重設備者，室內地面以上高度不小于；B．有吊車起重設備者，應保證吊起物體底部與所越過的固體物體的頂部有不小于的凈空；C．有高壓配電設備的房屋高度，應根據電氣設備外形尺寸確定。（5）泵房內管道要求泵房內地面敷設管道時，應根據需要設置跨越設施。若架空敷設時，不得跨越電氣設備和阻礙通道，通行處的管底距地面不宜小于。集水池的設計：3.1設計要求:（1）集水池的容積，應根據水量、水泵能力和水泵的工作情況等因素確定，一般應符合下列要求。A．污水泵房的集水容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動控制時，每小時啟動水泵不得超過6次。B.初沉污泥和消化污泥泵房的集水池容積，應按1次排入的污泥量和污泥泵抽送能力計算。(2)污水泵房的集水池宜裝置沖泥和清泥等設備。抽送含有焦油等類的工業污水時，宜有加熱設施。(3)泵房集水池前，應設置閘門或閘槽，主要考慮清洗集水池或檢修水泵時使用。(4)集水池的布置，應考慮改善水泵吸水管的水力條件，減少滯留或渦流。(5)泵的吸水管在集水池內應有足夠的淹沒深度，防止吸入空氣，同時喇叭口與池底保持所要求的距離。.2.集水間計算：（1）選擇水池與機器間合建式的方形泵房，用2臺泵（1臺備用），每臺水泵的流量為Q=48/h；（2）集水間的容積采用相當于1臺泵10min的容量W=48×10/60=8；（3）有效水深采用；（4）則集水池面積為F=8/1.0=8；.3.水泵全揚程的計算:（1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為-（-1.0）=m（2）出水管線的水頭損失，每臺泵單用一根出水管，其流量為Q。=48/h，選用的管徑為250mm的鋼筋混凝土管，總損失為4m。（3）泵房內的管線水頭損失設為，考慮自由水頭為。（4）水頭總揚程為H=+1.5+1.0=m，取7m。選用2臺GMP-35-80型自吸式離心泵，流量48/h，揚程為7m。表3.1GMP-35-80型自吸式離心泵的主要性能參數表型號流量Q（/h）揚程H（m）功率（kw）效率N（%）GMP-35-8032-6073.3豎流式沉淀池:設計概述:沉淀池按工藝布置的不同，可分為初次沉淀池和二次沉淀池．初次沉淀池是一級污水處理廠的主體處理構筑物，處理的對象是懸浮物質，同時可去除部分BOD5，可改善生物處理構筑物的運行條件并降低其BOD5負荷．沉淀池按池內水流方向的不同，可分為平流式沉淀池，幅流式沉淀池和豎流式沉淀池．因本次設計的設計流量不大，擬采用豎流式沉淀池．設計參數:(1)池的直徑或池的邊長不大于8m，通常為4～7m。(2)池徑與有效水深之比不大于3。(3)污水在中心管管內流速v0不大于30mm/(4)中心管下端應設于喇叭口和反射板，反射板底距泥面不小于，喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.35倍，反射板直徑為喇叭口直徑的1.3倍，反射板表面與水平面的傾角為17°。(5)中心管下端至反射板表面之間的縫隙高在～范圍內時，縫隙中污水流速，初次沉淀池中不大于30mm/s，二沉池不大于20mm/s。(6)排泥管下端距池底不大于，上端超出水面不小于。(7)浮渣擋板距集水槽～，淹沒深度～。(8)豎流式沉淀池的平面設計為圓形。(9)水從中心管喇叭口與反射板間流出的速度v1一般不大于40設計計算：(1)中心管截面積f1與直徑d中心管內流速v0ms，f1=QUOTE0.01330.0265m2，d0=QUOTE4f1πQUOTE4×0.6653.14。(2)中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度h3間隙流出速度v1ms，喇叭口直徑d1=，h3=QUOTEQmaxv1πd1QUOTE(3)沉淀池面積f2和池徑D表面水力負荷q取，沉淀區面積f2㎡，沉淀池面積（含中心管面積）㎡，D=。取沉淀池直徑與有效水深之比為2，則有效水深h2=，落在的范圍內，符合要求。(4)沉淀區有效容積V：m3，沉淀時間t(5)沉淀池的數量n：因為水量較小，所以只用一個沉淀池即可。(6)污泥區的容積Vw沉淀池進水懸浮固體濃度c0=400mgL，初沉池可以去除ss約40%-55%，同時可去除20%-30%的BOD5。此處取ss去除率為50%，沉淀池出水懸浮固體濃度c1=200mg含水率在95%以上時，污泥容重取1000kgm3，Vw(7)沉淀池的總高度H：h1：沉淀池超高，取；沉淀區的有效水深，為；h3：緩沖層高度，選擇有機械刮泥設備，為。采用圓斗，貯泥斗斜壁的傾角為55。h4：污泥區高度，h4=。沉淀池的總高度H=。(8)沉淀池出水部分設計：沉淀池壁厚選擇100mm，集水槽寬度為250mm，出口堰高度為200mm。3.4CASS反應池設計概述CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。其基本結構是：在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿池長方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區，其主反應區后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統；同時可連續進水，間斷排水。本工藝采用兩個CASS池為一組,共壁建造.CASS池子的結構簡圖如圖圖3.2CASS反應池結構簡圖主要設計參數的選擇反應池深H=（有效水深）混合液懸浮固體濃度（MLSS）X＝4000mg/L排除比體積：預反應區體積：主反應區體積=1：5：30污泥負荷(F/M)：㎏BOD5/(kgMLSS·d)反應池數N=2座各反應區體積比為：寬深比約為：B：H=1～2長寬比約為：L：B=4～6回流比為：20%充水比為31.2%COD去除率為：88%預反應區和反應區間隔墻的孔口水流速度為：30~50m/h反應器的設計計算(1).運行周期T進水曝氣時間4h，沉淀時間2h，排水排泥時間，閑置。故運行周期T=8h。(2).池子容積計算單池容積為：，反應池總容積為：，CASS反應池為滿足運行靈活及設備安裝需要，設計為長方形。取池內有效水深最大水深為H=，超高。單池體積，取，L=，所以CASS反應池有效體積為。反應池設計為二間式鋼筋混凝土矩形池子。CASS反應池外形尺寸：.5，L：B=4~6B:H=1~2，故符合要求。根據各區體積比例得CASS池子的各部分尺寸如下：生物選擇區長為：×1/36≈0.7m預反應區的長為：×5/36≈主反應區的長為：25.6–0.7–3.6=21.3m(3).污泥COD負荷(4).復核出水溶解BOD根據設計出水水質標準，出水溶解BOD應小于30mg/L.，計算結果符合要求。(5).潷水深度計算=(6).驗算充水比不包含回流量時，充水比為：包含回流量的充水比為：根據實際經驗表明包含回流量的沖水比可以達到37.5%，因此以上假設成立。(7).需氧量計算采用鼓風曝氣，CASS反應池有效水深為，曝氣擴散器安裝距離池底，則擴散器上靜水壓為。根據實際運行經驗，微生物氧化1kgCOD的參數取，微生物自身耗氧參數取，則一個池子需氧量為：O2=438.8kg則單池每周期單位時間內需要空氣量為:18.28kg/h溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：，空氣擴散器出口處的絕對壓力為：Pb×105Pa空氣離開主反應區池時的氧百分比為：Qt暴氣池中混合液平均氧飽和度按最不利溫度計算為：Csb（30）取參數，，，則換算為20度時的脫氧清水的充氧量為：R0=26.97kg/h曝氣池平均供氣量為：G=481.6冬天時按溫度為0度計算：曝氣池平均供氣量為：G=4(8).鼓風機出口風壓的計算，根據平面布置圖，選擇一條最不利空氣管路計算空氣管的沿程和局部壓力損失，l=166m。主空氣分配管管徑DN200新的無縫鋼管，支空氣分配管管徑新的無縫鋼管DN100。A.空氣管沿程損失：氣速:v=4.26m/s雷諾數：R相對粗糙系數：ε可查得λ=0.022，沿程損失B.空氣管局部損失：ξ=,所以管道壓力總損失a，擴散器壓力損失4kPa，則可得鼓風機出口風壓為：p=H+hd+hfkPa.根據供氣量和鼓風機出口風壓可選擇鼓風機型號。(9).預反應區和反應區間的導流孔計算設計流水速度U=50m/h，池子寬B=6.0m，為CASS池子數目，為導流孔個數按照設計資料參數取3，預反應區長度為L=，則：A=設計導流孔在池底部，要求孔口高要小于1m，設孔寬為0.6,則孔高為：符合要求（注：選擇區和預反應區間的導流孔設兩個，面積為㎡）(10).剩余污泥量計算CASS的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥，還有很多部分由進水懸浮物沉淀形成。CASS生物代謝產泥量為：假定排泥含水率為99.2%，則排泥量為：設備的選擇(1).鼓風設備選擇三葉羅茨鼓風機具有壓力選擇范圍寬而流量基本穩定的特點，可以滿足CASS反應器的供奉要求。主空氣分配管管徑DN200新的無縫鋼管，支空氣分配管管徑DN100新的無縫鋼管，供氣方式為兩側供氣。(2).曝氣設備選用球冠形膜片式微孔曝氣器。(3).排水設備CASS反應器的的排水需要一種特殊的排水設備——潷水器。排水口應該設于淹沒在水面以下一定深度，以防止將浮渣排走。排水管選擇管徑為250mm的鋼筋混凝土管。(4).污泥回流泵設計中采用潛水泵作為污泥回流泵。剩余污泥排出管和回流污泥管均選擇管徑為200mm。該工程選用的主要設備表：表4.2主要設備選用表序號設備名稱型號數量/臺主要性能1三葉羅茨鼓風機FSL45WC1風量=m3min風壓功率=37kw2球冠形膜片式微孔曝氣器280×2曝氣器尺寸：D192×180mm氧利用率：24-31%適用工作空氣量：-3m3/h.個充氧能力：0.169-0.244kgO2/m3.h服務面積：-0.6m2/個充氧動力效率：3潷水器BS2002潷水能力200m出水管徑350mm潷水高度2-5m4污泥回流泵50QW-22A2Q=m3hkw5剩余污泥泵50QW-22A2Q=m3hN=kw6低速潛水推流器2攪拌葉輪直徑1800mm功率轉速35-40r污泥處理系統污泥濃縮池(1)．濃縮池面積A=m(2).濃縮池直徑D,設計采用1個圓形輻流池，D=6(3).濃縮池工作部分高度h取污泥濃縮時間T=20h,h2=QT24A=超高h1取,緩沖層高度取(4).有效水深H=(5).濃縮后污泥量，V=m3(6).池底高度h4=(7).污泥斗容積泥斗傾角采用，污泥斗上口半徑a=1m，污泥斗底部半徑b=,污泥斗高度h5=，污泥斗容積V=1.47m3(8).濃縮池總高度h=h1+(9).濃縮后分離出的污水量q=45(10)．溢流堰高度濃縮池溢流出水經過溢流堰進入出水槽，然后匯入出水管排出。出水槽流量m3/s，設出水槽寬，水深為，則水流速度為/s.溢流堰周長，C=。溢流堰采用單側三角形出水堰，濃縮池有100個三角堰，三角堰流量為q0，溢流堰高度=三角堰后自由跌落,則出水堰水頭損失為(11).溢流管溢流管管徑DN200mm(12).排泥管濃縮后污泥量為m3/s，泥量很小，采用間歇排泥方式，污泥斗容積1.47m3，污泥管道選用DN200mm，每次排泥時間，每日排泥(13)．刮泥機機械選型：XCG6型懸掛式中心驅動刮泥機，刮泥板周邊線速1-2m/min，驅動功率，設備總量4000kg污泥脫水(1)．設計參數進泥量污泥含水率脫水后的污泥量脫水后干污泥的重量(2)．壓濾機機械選型選用DY-1000.型帶式壓濾機兩臺（一用一備）其主要技術參數如：處理量～15m3/h；濾帶有效寬度1000mm；壓濾機的尺寸為4250mm×1890mm×1750mm,產泥量50加藥計算(1)．加藥量脫水時加藥，采用聚合鋁，投加量為20g/（m3污泥）.則日投加量為：×20=g(2)．溶液池體積v由計算可知，需藥量不大，故只需每日配藥一次。設配成質量濃度為10%的藥液，則V=0.00554取溶液池尺寸為：200mm×200mm×2(3)．溶藥池體積=m3取溶藥池尺寸為：200mm×200mm×200mm第四章主體構筑物詳細計算（CASS反應池）4.1設計水量和設計水質設計水量為QQ=40m3/h×1.2=48m3CASS反應器進出水水質指標及去除率表4.1CASS反應器進出水水質指標水質指標CODBODSSpH值進水水質(mg/l)3502006-9去除率（%）8892656-9出水水質(mg/l)9328706-94.2工藝設備的設計與計算主要設計參數的選擇反應池深H=（有效水深）混合液懸浮固體濃度（MLSS）X＝4000mg/L排除比選擇區體積：預反應區體積：主反應區體積=1：5：30污泥負荷(F/M)：㎏BOD5/(kgMLSS·d)反應池數N=2座各反應區體積比為：寬深比約為：B：H=1～2長寬比約為：L：B=4～6回流比為：20%充水比為31.2%COD去除率為：88%預反應區和反應區間隔墻的孔口水流速度為：30~50m/h反應器的設計計算(1).運行周期TA.曝氣時間ta設混合液污泥濃度X=4000mg/L，污泥負荷Ns=BOD5/KgMLSS充水比為31.2%，則

ta取4h。B.沉淀時間ts當污泥濃度小于300mg/L時污泥界面沉降速度為：,設計水溫在20oC時所以：設計曝氣池水深為H=（緩沖層高度）沉淀時間tst取2h。C.設排水時間td，閑置時間則整個運行周期時間T=ta+ts+td=4.0+2.0+1.5+0.5=8h每天運行次數n=24/8=3（次）(2).池子容積計算單池容積為：反應池總容積為：式中—單池容積，n—周期數；m—排除比N—池數；Q—設計流量，.CASS反應池為滿足運行靈活及設備安裝需要，設計為長方形。取池內有效水深最大水深為H=，超高。單池體積，取，L=，所以CASS反應池有效體積為.反應池設計為二間式鋼筋混凝土矩形池子，CASS反應池外形尺寸：.5L：B=4~6B:H=1~2，故符合要求。根據各區體積比例得CASS池子的各部分尺寸如下：生物選擇區長為：×1/36≈0.7m預反應區的長為：×5/36≈主反應區的長為：25.6–0.7–3.6=21.3m(3).污泥COD負荷計算由預計COD去除率得其COD去除量為：×則每日去除的COD值為：=式中：Q—每天處理水量，SU—進水COD濃度與出水濃度之差，mg/LN—CASS池子個數X—設計污泥濃度，mg/LV—反應池體積，(4).復核出水溶解BOD根據設計出水水質標準，出水溶解BOD應小于30mg/L.計算結果符合要求。(5).潷水深度計算==式中：Q—每天處理水量，—CASS池子個數—一日內運行周期數A—CASS池子的面積，(6).驗算充水比不包含回流量時，充水比為：包含回流量的充水比為：根據實際經驗表明包含回流量的沖水比可以達到37.5%，因此以上假設成立。(7).需氧量計算采用鼓風曝氣，CASS反應池有效水深為，曝氣擴散器安裝距離池底，則擴散器上靜水壓為。根據實際運行經驗，微生物氧化1kgCOD的參數取，微生物自身耗氧參數取，則一個池子需氧量為：=×1152/2××10-3×4000×10-3×=438.8kg則單池每周期單位時間內需要空氣量為：438.8設30度為最不利溫度，溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：，空氣擴散器出口處的絕對壓力為：×105Pa式中：H—最大水深，空氣離開主反應區池時的氧百分比為：式中：—空氣擴散器的氧轉移率，取20%值曝氣池中混合液平均氧飽和度按最不利溫度30度計算為：取參數，，，則換算為20度時的脫氧清水的充氧量為：=曝氣池平均供氣量為：G冬天時按溫度為0度計算：取參數，，，則換算為20度時的脫氧清水的充氧量為：==/h曝氣池平均供氣量為：G所以曝氣池平均供氣量范圍為458.2m3(8).鼓風機出口風壓的計算，根據平面布置圖，選擇一條最不利空氣管路計算空氣管的沿程和局部壓力損失，l=166m。主空氣分配管管徑DN200新的無縫鋼管，支空氣分配管管徑新的無縫鋼管DN100。A.空氣管沿程損失：氣速

v=雷諾數：相對粗糙系數：ε可查得λ=0.022，沿程損失

B.空氣管局部損失：突然縮小，管道分支，大圓角彎頭3個，閘閥(取Le=)，。ξ×××4=所以管道壓力總損失=215+157=372Pa≈a，擴散器壓力損失4kPa，則可得鼓風機出口風壓為：p=H+hd+hf×9.8+4+0.4+3（安全余量）]kPakPa.根據供氣量和鼓風機出口風壓可選擇鼓風機型號見表。(9).預反應區和反應區間的導流孔計算設計流水速度U=50m/h，池子寬B=6.0m，為CASS池子數目，為導流孔個數按照設計資料參數取3，預反應區長度為L=，則：A===設計導流孔在池底部，要求孔口高要小于1m，設孔寬為0.6,則孔高為：符合要求（注：選擇區和預反應區間的導流孔設兩個，面積為㎡）(10).剩余污泥量計算CASS的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥，還有很多部分由進水懸浮物沉淀形成。CASS生物代謝產泥量為：式中：a—微生物代謝增系數，kgVSS/kgCODb—微生物自身氧化率，1/d設，，則有：假定排泥含水率為99.2%，則排泥量為：設備的選擇鼓風設備CASS反應池的水位在一個周期中，從最開始的最低水位到潷水前的最高水位，呈周期性變化，因此，向反應器內供風的鼓風機應具備在壓力允許范圍內變化調節時供風量比本比較穩定或是變化甚微的特點。故選擇三葉羅茨鼓風機具有壓力選擇范圍寬而流量基本穩定的特點，可以滿足CASS反應器的供奉要求。曝氣設備曝氣設備是活性污泥處理工藝的核心設備之一。為了提高動力效率和氧的利用率，選用球冠形膜片式微孔曝氣器。此種曝氣器除具備平板式結構的優點外，其氣泡分布面更寬，更均勻細密，還可以有效地防止沉淀期間污泥堵塞進氣孔的現象。球冠形膜片式微孔曝氣器的動力效率可達6-8kg/(kW·h),氧的利用率為27%-38%.排水設備CASS反應器的的排水需要一種特殊的排水設備——潷水器。潷水器是一種隨水位變化而可以調節的出水堰，符合CASS反應器的排水特點。排水口應該設于淹沒在水面以下一定深度，以防止將浮渣排走。排水管選擇管徑為250mm的鋼筋混凝土管。污泥回流泵為了使活性污泥連續地從主反應區回流到選擇去，設計中采用潛水泵作為污泥回流泵。剩余污泥排出管和回流污泥管均選擇管徑為200mm。該工程選用的主要設備見表表：表4.2主要設備選用表序號設備名稱型號數量/臺主要性能1三葉羅茨鼓風機FSL45WC型2風量=m3min風壓功率=37kw2球冠形膜片式微孔曝氣器280*2曝氣器尺寸：D192×180mm氧利用率：24-31%適用工作空氣量：-3m3/h.個充氧能力：0.169-0.244kgO2/m3.h服務面積：-0.6m2/個充氧動力效率：3潷水器BS2002潷水能力200m出水管徑350mm潷水高度2-5m4污泥回流泵50QW-22A2Q=m3hkw5剩余污泥泵50QW-22A2Q=m3hN=kw6低速潛水推流器2攪拌葉輪直徑1800mm功率轉速35-40r另外，進水管管徑為DN200鋼筋混凝土管，主空氣分配管管徑DN200新的無縫鋼管，支空氣分配管管徑新的無縫鋼管DN100，供氣方式為兩側供氣。各管段在池子的位置配合標高由平面和高程圖決定，見構筑物圖。CASS工藝的特點是程序工作制，可以根據進水水質及出水水質變化來調整工作程序，保證出水效果，因此可采用現場可編程控制（PLC）。第五章高程計算5.1構筑物水頭損失表構筑物格柵豎流式沉淀池CASS池水頭損失（m）潷水深度5.2污水管渠水力計算表管渠及構筑物名稱流量(L/S)管渠設計參數水頭損失（m）D（mm）I(%0)V(m/s)L(m)沿程局部合計出水口至CASS反應池3000.720.03800.580.62C