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1、城市小區(qū)生活污水處理工藝設(shè)計(jì)（CASS工藝處理）w1 前言w2 小區(qū)生活污水處理工藝選擇w3 CASS工藝處理小區(qū)污水w4 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)和計(jì)算w5 總結(jié)1 前言w1.1 我國水資源狀況我國水資源狀況w1.2 設(shè)計(jì)課題的目的和意義設(shè)計(jì)課題的目的和意義w1.3 工藝設(shè)計(jì)概況工藝設(shè)計(jì)概況w1.3.1 項(xiàng)目概況w本設(shè)計(jì)是以某小區(qū)生活污水為處理對(duì)象，設(shè)計(jì)一套切實(shí)可行的污水凈化方案，設(shè)計(jì)水量為20000m3/d，污水主要來源于小區(qū)居民的日常生活排放的衛(wèi)生間糞便沖洗水、淋浴水、廚房廢水以及日常清洗廢水。w1.3.2 污水水質(zhì)、水量原始數(shù)據(jù)w(1)設(shè)計(jì)水量w QD=20000m3/d (2)設(shè)計(jì)水質(zhì)表1.2、1 原水水質(zhì)數(shù)據(jù) 處理后出水要求達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并使方案達(dá)到可以供工程實(shí)踐參考的水平。由標(biāo)準(zhǔn)可知，各項(xiàng)指標(biāo)基本要求為：COD：200mg/L，BOD：30 mg/L，BOD：6 mg/L，SS：30 mg/L，總磷：1.0mg/L，氨氮：25 mg/L,PH：69。名稱COD（mg/L）BOD（mg/L）SS(mg/L)TP（mg/L）NH3-N（mg/L）PH值進(jìn)水500280200530782 小區(qū)生活污水處理工藝選擇小區(qū)生活污水處理工藝選擇w2.1 小區(qū)生活污水水質(zhì)水量特點(diǎn)小區(qū)生活污水水質(zhì)水量特點(diǎn)w水水質(zhì)質(zhì)、水水量量變變化化系系數(shù)數(shù)較較大大，污污3、染染物物濃濃度度通通常常比比城城市市污污水水低低，污污水水可可生生化化性性好好，處處理理難難度度較較小小；且且由由于于其其污污染染來來源源比比較較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，從從處處理理技技術(shù)術(shù)和和處處理理成成本本角角度度考考慮慮，具具有有相相當(dāng)當(dāng)?shù)牡募技夹g(shù)術(shù)可可行行性性和和很很高高的的回回用價(jià)值用價(jià)值w2.2 小區(qū)污水處理工藝方案選擇要求小區(qū)污水處理工藝方案選擇要求w滿足要求，因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理。也滿足要求，因地制宜，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理。也就是說，在保證處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足處理就是說，在保證處理效果、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足處理要求的前提下，使基建造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用最為經(jīng)濟(jì)要求的前提下，使基建造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用最4、為經(jīng)濟(jì)節(jié)省，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，控制調(diào)節(jié)方便，占地和能節(jié)省，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，控制調(diào)節(jié)方便，占地和能耗最小，污泥量少。同時(shí)要求具有良好的安全、耗最小，污泥量少。同時(shí)要求具有良好的安全、衛(wèi)生、景觀和其它環(huán)境條件。衛(wèi)生、景觀和其它環(huán)境條件。2.3 國內(nèi)外城市小區(qū)生活污水處理現(xiàn)狀國內(nèi)外城市小區(qū)生活污水處理現(xiàn)狀w2.3.1 傳統(tǒng)的生物接觸法w2.3.2 活性污泥法w(1)傳統(tǒng)活性污泥法w(2)傳統(tǒng)形式改進(jìn)型，A/O與A2/Ow(3)氧化溝w(4)改進(jìn)型SBR工藝 SBR工藝變種有多種形式，比較典型的有間歇式循環(huán)曝氣活性污泥法，周期循環(huán)活性污泥法（簡(jiǎn)稱CASS），連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結(jié)合的活性污泥法。w2.3.35、 人工濕地技術(shù)w2.4 CASS工藝的主要優(yōu)點(diǎn)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)w(1)工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低w(2)沉淀效果好沉淀效果好w(3)運(yùn)運(yùn)行行靈靈活活，抗抗沖沖擊擊能能力力強(qiáng)強(qiáng)，可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)不不同同的處理目標(biāo)的處理目標(biāo)w(4)不易發(fā)生污泥膨脹不易發(fā)生污泥膨脹w(5)適用范圍廣，適合分期建設(shè)適用范圍廣，適合分期建設(shè)w(6)剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定w2.5 工藝綜述工藝綜述w綜上所述，考慮到城市小區(qū)及其產(chǎn)生的生活污水的特點(diǎn)，以及各項(xiàng)工藝的技術(shù)特點(diǎn)，SBR及其改進(jìn)型的工藝更適合小區(qū)污水處理。工程人員已將CASS工藝應(yīng)用在多項(xiàng)工程上，實(shí)踐資料證6、明，它具有簡(jiǎn)單、適用、處理效率高、維護(hù)簡(jiǎn)單、占地省、投資小、普遍反映較好等特點(diǎn)。所以，本次城市小區(qū)生活污水的處理工藝采用CASS工藝。3 CASS工藝流程 泵原生活污水泥餅外用處置污泥脫水機(jī)房 鼓風(fēng)機(jī)房 CASS 粗格柵 污泥濃縮池調(diào)節(jié)池沉砂池消毒室細(xì)格柵出水 CASS CASS CASS CASS CASS CASS 4 CASS工藝處理小區(qū)污水w4.1 CASS工藝原理工藝原理wCASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，即將序批式活性污泥法（SBR）的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩部分，前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，其容積約占整個(gè)池子的10%，后部為主反應(yīng)區(qū)7、，在主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的潷水裝置，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水)間歇排水的周期循環(huán)運(yùn)行。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段(基質(zhì)積累)，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。wCASS工藝對(duì)污染物質(zhì)降解是一個(gè)時(shí)間上的推流過程，集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，是一個(gè)好氧-缺氧-厭氧交替運(yùn)行的過程，因此具有一定脫氮除磷效果。廢水以推流方式運(yùn)行，而各反應(yīng)區(qū)則以完全混合的形式運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化和生物除磷。4.2 CASS反應(yīng)池組8、成w每個(gè)CASS反應(yīng)器由3個(gè)區(qū)域組成，即生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。w生物選擇區(qū)是設(shè)置在CASS前端，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段(基質(zhì)積累)，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。w缺氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運(yùn)行的生物選擇區(qū)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的緩沖作用，同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化反硝化的作用。w主反應(yīng)區(qū)即好氧區(qū)，是去除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要場(chǎng)所。運(yùn)行過程中，通常將主反應(yīng)區(qū)的曝氣強(qiáng)度加以控制使反應(yīng)區(qū)內(nèi)主體溶液處于好氧狀態(tài)，完成降解有機(jī)物的過程，而活性污泥內(nèi)部則基本處于缺氧狀態(tài)，溶解氧向污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制而硝態(tài)氮由污泥內(nèi)向主體溶液的傳遞不受限制，從而使主反應(yīng)區(qū)中同時(shí)發(fā)生有9、機(jī)污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。w4.3 設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)概況 wCASS生物池為矩形鋼筋結(jié)構(gòu)，考慮到運(yùn)行的安全性和檢修的方便性，設(shè)置2座反應(yīng)池；為了便于配水，以及協(xié)調(diào)出水水量，設(shè)兩個(gè)反應(yīng)模塊，且每個(gè)模塊包括2格池子，2格池子作為一個(gè)模塊同步并列啟動(dòng)。則共有池?cái)?shù)：M=4個(gè)。w 表4.6 CASS工藝運(yùn)轉(zhuǎn)周期時(shí)間/h模塊1234模塊1模塊2曝氣沉淀曝氣撇水沉淀曝氣撇水曝氣4.4 CASS工藝運(yùn)行工藝運(yùn)行w完整的CASS工藝可分為4個(gè)階段，以一定的時(shí)間序列運(yùn)行。w(1)充水曝氣階段w(2)充水沉淀階段w(3)潷水階段w(4)充水閑置階段wCASS工藝的運(yùn)行就是上述4個(gè)階段依次進(jìn)行并不斷循環(huán)重復(fù)10、的過程。典型的運(yùn)行周期為4h，其中曝氣2h，沉淀1h，潷水1h。4.5 CASS設(shè)計(jì)中的問題解決設(shè)計(jì)中的問題解決w4.5.1 水量平衡w小區(qū)生活污水的排放通常是不均勻的，如何充分發(fā)揮CASS反應(yīng)池的作用，與選擇的設(shè)計(jì)流量關(guān)系很大，如果設(shè)計(jì)流量不合適，進(jìn)水高峰時(shí)水位會(huì)超過上限，進(jìn)水量小時(shí)反應(yīng)池不能充分利用。當(dāng)水量波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池。圖圖圖圖4.2 4.2 泵站與調(diào)節(jié)池合建草圖泵站與調(diào)節(jié)池合建草圖泵站與調(diào)節(jié)池合建草圖泵站與調(diào)節(jié)池合建草圖w4.5.2 控制方式的選擇wCASS工藝的日益廣泛應(yīng)用，得益于自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展及在污水處理工程中的應(yīng)用。CASS工藝的特點(diǎn)是程序工作制，可根據(jù)進(jìn)水及出水水11、質(zhì)變化來調(diào)整工作程序，保證出水效果。整套控制系統(tǒng)可采用現(xiàn)場(chǎng)可編程控制（PLC）與微機(jī)集中控制相結(jié)合，同時(shí)為了保證CASS工藝的正常運(yùn)行，所有設(shè)備采用手動(dòng)/自動(dòng)兩種操作方式，后者便于手動(dòng)調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時(shí)使用，前者供日常工作使用。w4.5.3 曝氣方式選擇wCASS工藝可選擇多種曝氣方式，但在選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式，如穿孔管、水下曝氣機(jī)、傘式曝氣器、螺旋曝氣器等。采用強(qiáng)度高的橡膠曝氣盤，當(dāng)停止曝氣時(shí)，微孔閉合，曝氣時(shí)開啟，不易造成微孔堵塞。w采用微孔膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，如圖所示：4.5.4 潷水器的選擇螺桿傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)式潷水器5 總結(jié)w本設(shè)計(jì)主要是對(duì)日平均處理量為20000m3的城市小區(qū)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)，主體工藝采用周期循環(huán)活性污泥法工藝（CASS），該工藝可以很好的去除廢水中有機(jī)物，同時(shí)對(duì)氮磷有很好的去除作用。w衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱設(shè)計(jì)和參加答辯的各位老師，感謝所有曾經(jīng)給予我關(guān)心和幫助的人們！