污水厂设计CASS池设计计算

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。

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 BOD 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/L

BOD=150mg/L X( 1-20%) =120mg/L

NH_N=45mg/L X( 1-20%) =36mg/L

TP=8mg/L X( 1-20%) =6.4mg/L

SS=440mg/L X( 1-35%) =286mg/L

处理规模：Q=14400md,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4.0m

1 1

排水比：入=—=——=0.4

m 2.5

(2)BOD-污泥负荷(或称BOD-SS负荷率)(Ns)

Ns# S e f

Ns——BOD污泥负荷(或称BOD-SS负荷率)，kgBOD/(kgMLSS • d);

&——有机基质降解速率常数，L/(mg • d),生活污水&取值范围为

0.0168-0.0281，本水厂取值 0.0244 ; n ----- 有机基质降解率，%

_ Sa Se

n =—

Sa

f ――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 A

T A

N^Nw

24 120 24

1.8h

0.2 2.5 3200

式中 T A —曝气时间，

h

S 0—进水平均BOD 5，哑/L m —排水比 1/m = 1/2.5

N 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。

o

V 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，°C

X 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

H 1 T S

m

—

V max

般在生活污水中，f

尸罟917%，之后把本数值代入得Ns =3

=0.2

4

%.5 1.2 1.76

1.58h 取 T S =1.5h

式中 T s —沉淀时间，h

H —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=6 4

(6) CASS 池容积V

CASS 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/m 3),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 ;

—进水 BOD 浓度(kg/ L ),本设计 Sa = 120 mg/L ;

—出水BOD 浓度(kg/ L ),本设计Se = 10 mg/L ;

—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 ;

则:

(ii)排水体积法进行复核

Sa

Se 14400 (12° 10) 10 3

3300m 3

0.2 本水厂设计CASS 池四座,

3.2 0.75

每座容积 V i = 3300

=825 m 3 4

单池容积为

V j —Q

nN

2 5

3 14400

1500 (m 3

)

6 4

反应池总容积 V 4V i

4 1500 6000

( m 3)