------------------- 时需Sr彳-------- ---- ---- -- 2.5生物反应池（CASS反应池）2.5.1 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：建设费用低。
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%;运转费用省。
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%；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；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；污泥产量低，性质稳定。
布晶忖呎2.5.2 CASS反应池的设计计算图2-4 CASS工艺原理图(1)基本设计参数考虑格栅和沉砂池可去除部分有机物及SS,取COD,BQ[NH-N,TP去除率为20% SS去除率为35%此时进水水质：COD=380mg/L (1-20%) =304mg/LBOI5=150mg/L X( 1-20%) =120mg/LNH_N=45mg/L X( 1-20%) =36mg/LTP=8mg/L X( 1-20%) =6.4mg/LSS=440mg/L X( 1-35%) =286mg/L处理规模：Q=14400r/d,总变化系数1.53混合液悬浮固体浓度(MLSS：Nw=3200mg/L反应池有效水深H —般取3-5m,本水厂设计选用4.0m1 1排水比：入=—= =0.4m 2.5(2)BOD-污泥负荷(或称BOD-SS负荷率)(Ns)=K^^Ns——BOD污泥负荷(或称BOD-SS负荷率)，kgBOD/(kgMLSS • d);K2——有机基质降解速率常数，L/(mg • d),生活污水&取值范围为布晶忖呎mVmax41 12 猊 1.58h 取 T "5h0.0168-0.0281，本水厂取值 0.0244 ;n ----- 有机基质降解率，%_ Sa Se n =—Saf ――混合液中挥发性悬浮固体与总悬浮固体浓度的比值, 值为0.7-0.8,本水厂设计选用0.75。
代入数值，得kgBOD(kgMLSS • d) (3) 曝气时间T AT A24S。
24 1201.8hN s mNw 0.2 2.5 3200式中 T A —曝气时间，hS 0—进水平均BOD 5，哑/L m —排水比 1/m = 1/2.5N w —混合液悬浮固体浓度（MLSS ）: X = 3200mg/L ⑷沉淀时间T S活性污泥界面的沉降速度与 MLSS 浓度、水温的关系，可以用下式进行计 算。
oV max = 7.4 W 4^t X O -1.7 (MLSS W 3000)V max = 4.6 104 X X O -1.26(MLS S > 3000) 式中V max —活性污泥界面的初始沉降速度。
t —水温，°CX 0—沉降开始时MLSS 的浓度，X 0= N w =3200mg/L ，则V max = 4.6 104 >C200_1.26 = 1.76 m/s沉淀时间T s 用下式计算般在生活污水中，f尸罟917%，之后把本数值代入得Ns =3=0.2时磊忖呎…--------------- .................... .. ..... ..... 式中------------------------- T s—沉淀时间，hH—反应池内水深，m—安全高度，取1.2m(5)排水时间T D及闲置时间T f根据城市污水处理厂运行经验，本水厂设置排水时间T D取为0.5h，闲置时间取为0.1h。
运行周期T= T A +T s+T D+T f=4h每日运行周期数n=24=64(6)CASS池容积VCASS池容积采用容积负荷计算法确定，并用排水体积进行复核(i) 采用容积负荷法计算：V Q (Sa Se)Ne Nw f式中：C—城市污水设计水量，nVd ; Q=14400n/d ;Nw —混合液MLSS亏泥浓度(kg/m3)，本设计取3.2 kg/m 3;Ne —BOD污泥负荷(kg BOPkg MLSS • d)，本设计取0.2kgBOD/kgMLSS・ d;Sa —进水BOD浓度(kg/ L )，本设计Sa = 120 mg/L ;Se —出水BOD浓度(kg/ L )，本设计Se = 10 mg/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，本设计取0.75 ;贝14400 (120 10) 10 °3300m30.2 3.2 0.75本水厂设计CASS池四座，每座容积V i= 3300 =825 m34(ii) 排水体积法进行复核单池容积为V i m QnN14400 1500 (m3) 6 4反应池总容积V 4V i 4 1500 6000 (m3)SVI=H 3 H N W------------------- 时磊忖呎… ... . .... ... ...式中 V —单池容积，m 3n —周期数；m —排水比 1/m = 1/2.5 N —池数；Q —平均日流量，m 3/d由于排水体积法计算所得单池容积大于容积负荷法计算所得， 因此单池容积 应按最大容积值计，否则将不满足水量运行要求，则单池容积V i =1500 m 3，反应 池总容积V=6000 m 3。
(7) CASS 也的容积负荷CASS 池工艺是连续进水，间断排水，池内有效容积由变动容积( V i )和固 定容积组成，变动容积是指池内设计最高水位至滗水器最低水位之间高度( H i ) 决定的容积，固定容积由两部分组成，一是活性污泥最高泥面至池底之间高度(H 3)决定的容积(V 3)，另一部分是撇水水位和泥面之间的容积，它是防止撇 水时污泥流失的最小安全距离(H 2)决定的容积(V 2)CASS 也总有效容积V(m 3): V = n i x (V i+ V 2 + V 3)(i)池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，H i (m );H i式中：N ——日内循环周期数，N=6;H ---- 池内最高液位 H (m ),本设计H=4.0m 。
i4400 4则已 i4400 4 i.6m6 6000(H )滗水结束时泥面高度，H 3 (m已知撇水水位和泥面之间的安全距离， H 2= =i.2m ； H 3=H-(H i +H 2)=4-i.6-i.2=i.2m (iii) SVI —污泥体积指数,(ml/g)------------------- 时磊忖呎…... ..... ... ...代入数值，则SVI=31.2 104 3.293(ml/g),此数值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。
(8) CASS也外形尺寸式中: B—池宽，m B：H=1—2,取B=8m 8/4=2，满足要求;L= V N BH 满足要求。
60004 8 446.8m，取L=47m.L/B=47/8=5.8, L:B=4 —6,(ii) CASS也总高，H b取池体超高0.5m，贝U H)=H+ 0.5 =(m)(iii)微生物选择区L1，(mCASS也中间设1道隔墙，将池体分隔成微生物选择区(预反应区)和主反应区两部分。
靠进水端为生物选择区，其容积为CASS池总容积的10流右，另部分为主反应区。
选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。
L1= 10% L=10% 47=4.7m(iv)反应池液位控制排水结束时最低水位h1 4 -m- 4 2.4 (m)基准水位h2为4.0m;超高0.5m;保护水深=1.2m。
污泥层高度h s h1 2.4 1.2 1.2 (m)则：撇水水位和泥面之间的安全距离，H2=h s=1.2m式中： U —孔口流速，取 U=70m/h 将各数值代入，计算得：i4400 i 2A (8 4.7 i.6)0.86m 224 6 4 7070 (ii)孔口尺寸设计孔口沿墙均布，孔口宽度取 0.7m ,孔高为0.86/0.8=1.2m 。
为：0.7mX1.2m(10) 复核出水溶解性BOD 5 处理水中非溶解性BOD 5的值:DOD 5=7.1bX a C eCe ——处理水中悬浮固体浓度 10mg/L(9) 连通孔口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两区水流，因单格宽 时连通孔的数量取为3。
(i)连通孔面积A iA i 按下式进行计算：8m ,根据设计规范要求，此A iQB L i H i —24 n N UU241000△ X S =Q (1-f b f )XC o C e X a ——活性微生物在处理水中的所占比例取0.4b ---- 微生物自身氧化速率普通负荷：0.4 高负荷：0.8 延时曝气系统：0.1本设计取0.4DOD 5=7.1 0.075X 0.4 X 10=2.13mg/L 故水中溶解性DOD 5要求小于10 — 2.13=7.87 mg/L 而该设计出水溶解性DOD 5：= __________ 24 120 _________ =24 0.0244 3200 0.75 1.8 6 =4.38 mg/L设计结果满足设计要求。
(11) 计算剩余污泥量理论分析，知温度较低时，产生生物污泥量较多。
本设计最冷时是冬季平均 最冷温度是0.2 C 。
02C 时活性污泥自身氧化系数：=0.06X 1.04(0.2—20)=0.028=0.6X 14400X 120 4・38-0.028X 1500 X 3200 X 0.751000 10001 8 X X 6X 4=817.52kg/d剩余非生物污泥量:S e= 2424S 。
K2 N W fT A nK d (0.2) =K d (20)T 20 t剩余生物污泥量：△ X V =YQX— K d (。