城市小区生活污水处理工艺设计原创

城市小区生活污水处理工艺设计（CASS工艺处理）1前言2小区生活污水处理工艺选择3CASS工艺处理小区污水4处理构筑物的设计和计算5总结1前言1.1我国水资源状况1.2设计课题的目的和意义1.3工艺设计概况1.3.1项目概况本设计是以某小区生活污水为处理对象，设计一套切实可行的污水净化方案，设计水量为20000m3/d，污水主要来源于小区居民的日常生活排放的卫生间粪便冲洗水、淋浴水、厨房废水以及日常清洗废水。1.3.2污水水质、水量原始数据(1)设计水量QD=20000m3/d(2)设计水质表1.1原水水质数据处理后出水要求达到国家污水综合排放标准GB8978-1996）二级标准，并使方案达到可以供工程实践参考的水平。由标准可知，各项指标基本要求为：COD：200mg/L，BOD：30mg/L，BOD：6mg/L，SS：30mg/L，总磷：1.0mg/L，氨氮：25mg/L,PH：6～9。名称COD（mg/L）BOD（mg/L）SS(mg/L)TP（mg/L）NH3-N（mg/L）PH值进水5002802005307～82小区生活污水处理工艺选择2.1小区生活污水水质水量特点水质、水量变化系数较大，污染物浓度通常比城市污水低，污水可生化性好，处理难度较小；且由于其污染来源比较简单，从处理技术和处理成本角度考虑，具有相当的技术可行性和很高的回用价值2.2小区污水处理工艺方案选择要求满足要求，因地制宜，技术可行，经济合理。也就是说，在保证处理效果、运行稳定，满足处理要求的前提下，使基建造价和运行费用最为经济节省，运行管理简单，控制调节方便，占地和能耗最小，污泥量少。同时要求具有良好的安全、卫生、景观和其它环境条件。2.3国内外城市小区生活污水处理现状2.3.1传统的生物接触法2.3.2活性污泥法(1)传统活性污泥法(2)传统形式改进型，A/O与A2/O(3)氧化沟(4)改进型SBR工艺SBR工艺变种有多种形式，比较典型的有间歇式循环曝气活性污泥法，周期循环活性污泥法（简称CASS），连续曝气和间歇曝气相结合的活性污泥法。2.3.3人工湿地技术2.4CASS工艺的主要优点(1)工艺流程简单，占地面积小，投资较低(2)沉淀效果好(3)运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标(4)不易发生污泥膨胀(5)适用范围广，适合分期建设(6)剩余污泥量小，性质稳定2.5工艺综述综上所述，考虑到城市小区及其产生的生活污水的特点，以及各项工艺的技术特点，SBR及其改进型的工艺更适合小区污水处理。工程人员已将CASS工艺应用在多项工程上，实践资料证明，它具有简单、适用、处理效率高、维护简单、占地省、投资小、普遍反映较好等特点。所以，本次城市小区生活污水的处理工艺采用CASS工艺。3CASS工艺流程泵原生活污水泥饼外用处置污泥脱水机房鼓风机房CASS粗格栅污泥浓缩池调节池沉砂池消毒室细格栅出水CASSCASSCASSCASSCASSCASS4CASS工艺处理小区污水4.1CASS工艺原理CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是在SBR的基础上发展起来的，即将序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为预反应区，其容积约占整个池子的10%，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)间歇排水的周期循环运行。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累——再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。CASS工艺对污染物质降解是一个时间上的推流过程，集反应、沉淀、排水于一体，是一个好氧-缺氧-厌氧交替运行的过程，因此具有一定脱氮除磷效果。废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化——反硝化和生物除磷。4.2CASS反应池组成每个CASS反应器由3个区域组成，即生物选择区、缺氧区和主反应区。生物选择区是设置在CASS前端，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，通常在厌氧或兼氧条件下运行。缺氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质、水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。主反应区即好氧区，是去除营养物质的主要场所。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。4.3设计概况CASS生物池为矩形钢筋结构，考虑到运行的安全性和检修的方便性，设置2座反应池；为了便于配水，以及协调出水水量，设两个反应模块，且每个模块包括2格池子，2格池子作为一个模块同步并列启动。则共有池数：M=4个。表4.6CASS工艺运转周期时间/h模块1234模块1模块2曝气沉淀曝气撇水沉淀曝气撇水曝气33054870867988551040091121012出水1ⅠCASS池平面图228855Ⅰ－Ⅰ剖面图3070400234516894.4CASS工艺运行完整的CASS工艺可分为4个阶段，以一定的时间序列运行。(1)充水——曝气阶段(2)充水——沉淀阶段(3)滗水阶段(4)充水——闲置阶段CASS工艺的运行就是上述4个阶段依次进行并不断循环重复的过程。典型的运行周期为4h，其中曝气2h，沉淀1h，滗水1h。4.5CASS设计中的问题解决4.5.1水量平衡小区生活污水的排放通常是不均匀的，如何充分发挥CASS反应池的作用，与选择的设计流量关系很大，如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，进水量小时反应池不能充分利用。当水量波动较大时，应考虑设置调节池。4.5.2控制方式的选择CASS工艺的日益广泛应用，得益于自动化技术发展及在污水处理工程中的应用。CASS工艺的特点是程序工作制，可根据进水及出水水质变化来调整工作程序，保证出水效果。整套控制系统可采用现场可编程控制（PLC）与微机集中控制相结合，同时为了保证CASS工艺的正常运行，所有设备采用手动/自动两种操作方式，后者便于手动调试和自控系统故障时使用，前者供日常工作使用。4.5.3曝气方式选择CASS工艺可选择多种曝气方式，但在选择曝气头时要尽量采用不堵塞的曝气形式，如穿孔管、水下曝气机、伞式曝气器、螺旋曝气器等。采用强度高的橡胶曝气盘，当停止曝气时，微孔闭合，曝气时开启，不易造成微孔堵塞。采用微孔膜型中微孔空气扩散器，如图所示：4.5.4滗水器的选择螺杆传动旋转式滗水器1座座座座座座座11座单位225×550×10×5537×37×4.512调节池2.32×0.62×93587654321浓缩池贮泥池反应池粗格栅数量体积构筑物名称序号建、构筑物一览表φ5.6×4紫外线消毒室曝气沉砂池细格栅15.8×1.59×1.0212.6×2.4×3.6φ11×49污泥脱水机房10×101座958647123办公室前门后门泥饼外用处置5总结本设计主要是对日平均处理量为20000m3的城市小区污水处理厂工艺设计，主体工艺采用周期循环活性污泥法工艺（CASS），该工艺可以很好的去除废水中有机物，同时对氮磷有很好的去除作用。衷心地感谢在百忙之中评阅设计和参加答辩的各位老师，感谢所有曾经给予我关心和帮助的人们！