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1、4 生物反应池（ CASS 反应池）4.5.1 CASS反应池的介绍CASS是周期性循环活性污泥法的简称，是间歇式活性污泥法的一种变革，并保留了其它间歇式活性污泥法的优点，是近年来国际公认的生活污水及工业污水处理的先进工艺。CASS工艺的核心为CASS池，其基本结构是，在SBR的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法中的二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。CASS工艺与传统活性污泥法的相比，具有以下优点：（1）建设费用
2、低， 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省20%30% 。工艺流程简单，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS 曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35% 。（2）由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，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，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10%25% 。（3）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，而且具有良好的脱氮除磷功能. （4）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. (5）污泥产量低，性质稳定。4.5.2
3、 CASS 反应池的设计计算(1) 容积采用容积负荷法计算fNwNeSea）（SQV式中Q-设计水量为10000m3/d ；wN- 混合液 MLSS污泥浓度 kg/m3, 一般取 2.5-4.0 kg/m3,设计为 3.5 kg/m3 ；Ne-BOD5-泥负荷，一般为0.05-0.2(kgBOD5/MLSSkg/d), 设计为 0.08 ；kgBOD5/MLSSkg/d ；Sa- 进水 BOD5浓度 120mg/L ；Se-出水 BOD5浓度 20mg/L ；f-混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，一般为 0.7-0.8,设计为0.75 ；则：36.479175.05.308.0
4、310)20120(10000mV取 4800m3 设计为池子个数N1=4个, 一期建设两个，二期建设两个,则单池容积为31200 44800m（2） 外形尺寸池内最大水深一般为3-5m,设计为 H=4.0m 则单格池面积A：HNVA1运行周期设计为4h,则 1 日内循环的周期数6 424 2N则池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度H1: mNNQH39.13006410000A211取m4. 1H1池内混液污泥浓度设计为Nw =3.5kg/L， 污泥体积指数SVI=150 ，则滗水结束时泥面高度H2:mSVINwHH1. 23102撇水水位和泥面之间的安全距离H3: mHHH5.3
5、) 1. 24 .1(0 .4)(H213池子超高取H4=0.5m 则池总高度H0=H+0.5=4.5m 宽高比要求B:H=1-2 ，长宽比要求L:B=4-6 取宽 B=6m ，则长 L=3006=50m （3）选择区容积CASS 池中间设1-2 道隔墙，将池体分隔成微生物选择区和主反应区两部分。靠进水端为生物选择区 , 其容积为 CAST池总容积的20% 左右， 另一部分为主反应区。 选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。设计在 CASS池内设两道隔墙，按长度方向分为厌氧区，兼氧区, 好氧区，长度比要求按 1:5:30设计，分别为1.5m，7.0m，42.0m。（4）连通孔口尺寸在厌氧
6、区和好氧区的隔墙底部设置连通孔，连通预反应区与主反应区水流，连通孔数的为；孔口面积：确 定式中1H设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度1.4m；V孔口流速 ,20-50m/h,取 v=40m/h ；23N208.1401)4 .15640242410000(1)24(11311mVHLBVNNQAL1选择区的长度，5.0m。则孔口尺寸设计为:1.0m1.0m (5) 需氧量计算bVXvaQSrO2式中2O-混合液需氧量 ,kg/d ；a-活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢 1kgBOD所需氧量，以kg 计，取 0.5 ；Q-污水流量10000m3/d
7、Sr-经活性污泥微生物代谢活动被降解的有机污染物量, 以 BOD计， Sr=（200-20 ） 10(-3) b-活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率，即每kg 活性污泥每天自身氧化所需氧量，以kg 计, 取 0.15 ；V-曝气池容积， 4800m3；Xv-单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体MLVSS 量, 取 2.5kg/m3 。则：hkg/27005.2480015.0)20200(100005.0O1032(6) CASS 池运行模式设计CASS池运行周期设计为4h， 其中曝气 120min， 沉淀 40-60min ， 滗水 40min， 闲置 20min，正常的闲置期通常
8、在滗水器恢复待运行状态4min 后开始。池内最大水深4.0m， 换水水深 0.8m，存泥水深2.1m，保护水深1.1m，进水开始与结束由水位控制, 曝气开始由水位和时间控制，排水结束由水位控制。主反应区即好氧区, 是去除营养物质的主要场所，通常控制 ORP 在 100-150mV，溶解氧0-2.5mg/L 。运行过程中 , 通常将主反应区的曝气强度加以控制使反应区内主体溶液处于好氧状态， 完成降解有机物的过程，而活性污泥内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。(7) 排水
9、系统设计为了保证每次换水水量及时排除以及排水装置运行需要, 将排水口设在最低水位以下0.6m, 最高水位以下1.4m 处, 设计池内底埋深1.0m, 则排水口相对地坪标高为1.6m 最低水位相对地面标高为2.2m。单池每周期排水量为6271.4=226.8m3 ；排水时间设计为40min ；每池设一个滗水器, 滗水器流量为: hm /35.3383600 60408.226；选择排水管管径为DN200 ；滗水器排水过程中能随水位的下降而下降, 使排出的上清液始终是上层清液。为防止水面浮渣进入滗水器被排走, 滗水器排水口一般都淹没在水下一定深度。(8) 中间水池本设计中中间水池的作用主要是贮存、调节CASS池排出的水量，以便后续三级深度处理能顺利进行。CASS池每个周期为4 小时，每个周期滗水器在40min 钟内排出的水量为：46 271.4=907.2；后续中水平均处理流量为: 907.24=226.8m3/h, 设计为 230m3/h ；中间水池所需最小容积为:907.2-230(40 60)=753.1m3 ；设计中间水池的容积为:800 m3, 设计为两个池 , 一期一座 , 二期增建一座。采用圆形地下水池 , 池内并设置喷泉, 以形成水景。 有效水深为3.2m, 则池子直径D为 8.5m ,地面超高 0.3m，池总深度3.5m。
