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1、 水污染控制工程课程设计 学 院： 工 学 院 系 别： 环 境 工 程 姓 名： 毛 建 田 学 号： 09040016 指导教师： 徐承睿 陈娟 成 绩： 2012年06月01日目录摘要3一、设计题目3二、设计资料31 概述41.1 设计目的和意义41.2 废水介绍41.3 国内外处理现状42 水质水量分析42.1 水量分析42.2 水质及处理要求53 工艺流程53.1 可选工艺流程53.2工艺比较64 构筑物的计算74.1 格栅的计算74.2 提升泵84.3 沉砂池84.4 CAST池94.4.1 污染物去除率94.4.2 CAST容积104.4.3 CASS池面积104.4.4 CAS
2、S池高度104.4.5 CASS池的长和宽114.5 提升泵114.6 集水池114.6.1 容积124.6.2 面积124.7 消毒池124.7.1 接触池124.8 污泥浓缩池125 构筑物高程计算13参考文献14 摘要 本设计是宜都市综合污水处理厂的改造工程初步设计，主要任务是完成城市污水处理的工艺选择，污水厂平面图、高程图的施工图设计。此设计我们将用污水处理新型工艺循环式活性污泥法(CAST)对宜都市综合污水处理厂进行改造，满足该城市居民生活污水处理的需求，经该工艺对污水的处理之后，出水水质好，可产生好的环境效益和经济效益。关键词：循环式活性污泥法 CAST 污水处理一、设计题目 宜都
3、市城镇综合污水处理二、设计资料 1设计水量：80000m3/d 2、水质及处理要求表1-1 进水水质和排放标准项 目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS/(mg/L)进水水质300200100排放标准12030301 概述 CAST工艺师循环式活性污泥法，CAST的整个工艺为一间歇式反应器，为此反应器中进行交替的曝气非曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成，该工艺是计算机控制系统的应用。该工艺投资和运行费用低，处理性能高。1.1 设计目的和意义 随着社会日趋发展，城市污水都到一定程度污染，对城市环境造成一定程度的影响，通过CAST工艺对该废水进行处理和
4、净化，使水质得到提高，环境得到净化。1.2 废水介绍 城市综合废水包括生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水，由城镇排水系统手机的生活污水、工业废水及部分城镇地表径流的雨雪水形成综合污水。1.3 国内外处理现状 对该城市综合污水处理可以用CAST工艺和A2/O进行比较，主要通过CAST工艺对该程准的污水进行处理，通过该工艺的处理同时了解CAST工艺的优缺点以及需要改进的地方，同时进行与A2/O工艺进行对比总结。对此，可了解到该工艺的发展状况，从而能更高效、更彻底、更完美的改善环境。2 水质水量分析2.1 水量分析 处理量： 2.2 水质及处理要求 该城镇的污水水质差，进水COD为300mg
5、/L，BOD为200mg/L，SS为100mg/L，通过工艺处理，保证该城镇的水质要求能够达到二级排放标准，即COD120mg/L，BOD30mg/L，SS30mg/L。保证处理后的污水水质达到该指标才能排放，从而达到改善环境的目的。 3 工艺流程3.1 可选工艺流程 A2/O工艺： CASS池： 3.2工艺比较主体工艺 优缺点比较CASS法1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的
6、冲击。 4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 7、CASS法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，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。缺点：1. 容积利用率低、出水不连续、运行控制复杂。2. 需曝气能耗多，污泥产量大。 A2/O 工艺优点：（1）本工艺在系统上
7、可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺 （2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100 （3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效 （4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低缺点：（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 （2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高 （3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现、但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反
8、应器的干扰。4 构筑物的计算4.1 格栅的计算 设计参数：Qmax=1.18m3/s 栅前流速： 过栅流速：1m/s 栅条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：b=0.02m 栅前部分长度：0.5m， 栅前渠起高：h1=0.3m K=3 ， 格栅倾角：， 系数： 栅渣： 计算： 1、格栅槽宽度： 2、栅前水深： 3、格栅间隙数量： 4、格栅槽总宽度： 5、阻力系数： 6、过栅流速： 7、 8、过栅水头损失： 9、栅后槽总高度： 10、格栅的总长度： 11、每日栅渣量：4.2 提升泵 因为 ，用四台潜污泵（三用一备），每台流量为： 考虑不小于每台泵5min流量， 取有效水降1.5m， 由上我选择型号
9、为400QW170022的潜污泵，参数如下：型号出口水径(mm)流量(m3/h)转速(r/min)400QW1700-224001700740 4.3 沉砂池 需要处理的污水量为925.926L/s，所以选择型号300的钟式沉砂池四台，该型号的沉砂池的流量为310L/s。4.4 CAST池 CASS工艺是SBR工艺的发展，其前身是ICEAS，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池结构图4.4.1 污染物去除率 CODcr去除率： BOD5去除率： SS去除率： 取污泥负荷率为0.18，4.4.2 CAST容积 取, 共有六个池子，每单
10、个池子的容积为： 因为 ，故 4.4.3 CASS池面积 取池子高度H=5m，池子总面积： 单个池子的面积： SVI=100，n1=6，n2=6 4.4.4 CASS池高度 4.4.5 CASS池的长和宽因为 故 4.5 提升泵 选择四台提升泵（三用一备）， 单台提升泵的流量为： 由此选择型号为400QW170022的潜污泵，参数如下： 出水口径：400mm 流 量：1700m3/h 转 速：740r/min 4.6 集水池 集水池构造：集水池内保证水流平稳，流态良好，不产生涡流和滞留，必要时可设置导流墙，水泵吸水管按集水池的中轴线对称布置，每台水泵在吸水时应不干扰其他水泵的工作，为保证水流平
11、稳，其流速为0.3-0.8m/h为宜。4.6.1 容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则有效容积： 4.6.2 面积 取有效水深H为3m，则面积： 集水池的长度取10m，则宽度： 4.7 消毒池 设计廊道式接触反应池1座，水里停留时间t为30min，廊道流速为0.2m/s。4.7.1 接触池 接触容积： 接触池表面积： 廊道宽： ，实际流速为2.15m/s 接触池宽度：（12个隔板，13个廊道） 接触池长度： 4.8 污泥浓缩池 设计流量：QW=4248m3/d 污泥含水率：99.4% ，即固体浓度6kg/m3 浓缩后固体浓度CW=30kg/m3 ，即含水率Pu=97% 贮泥时间：5
12、h ，浓缩时间：T=20h 浓缩固体流量： 浓缩池总面积： 浓缩池直径： 浓缩池工作部分高度： 起高，缓冲高度，池底坡度，污泥斗下底直径，上底直径， 污泥斗高度： 浓缩池高度： 5 构筑物高程计算 河流消毒池： 消毒池CASS池： CASS池沉砂池： CASS池污泥浓缩池： 污泥浓缩池脱水间： 参考文献1.孙慧修主编.排水工程上册(第4版).北京:中国建筑工业出版社，1998年7月.2.张自杰主编.排水工程下册(第4版).北京:中国建筑工业出版社，2000年6月.3.任南琪 马放编.污染控制微生物学原理与应用.北京:中国环境科学出版社4.韩洪军主编.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业
13、大学出版社，2002年6月.5.孙力平主编.污水处理新工艺与设计计算实例.北京:科学出版社，2001年7月.6.姜乃昌主编.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社，1993年6月.7.给水排水设计手册第1册(常用资料).北京:中国建筑工业出版社，1986年12月.8.给水排水设计手册第5册(城市排水).北京:中国建筑工业出版社，1986年12月.9.给水排水设计手册第6册(工业排水).北京:中国建筑工业出社，1986年12月.10.给水排水设计手册第9册(专用机械).北京:中国建筑工业出社，1986年12月.11.给水排水设计手册第10册(技术经济分析).北京:中国建筑工业出社，1986年12月.12.给水排水设计手册第11册(常用设备).北京:中国建筑工业出社，1986年12月.13.室外排水设计规范(GBJ14-87) .北京:中国计划出版社，1998年7月.14.罗辉主编.环保设备设计与应用.北京:高等教育出版社，2000年.15.阮文泉主编.废水生物处理工程设计实例详解.北京:化学工业出版社，2006年.16.张统主编.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社，2002年4月.17.曾科主编.污水处理厂设计与运行.北京:化学工业出版社，2002年2月.18.任南其等.厌氧生物技术原理与应用M. 北京:化学工业出版社,2004年.