CASS工艺在小区生活污水上的应用.doc

300吨天生活污水处理技术方案2012年08月15日正文共9页第1页一概述随着经济的高速发展和城市人口的不断增加使城市生活污水排放量呈逐年增长趋势且污水成分日趋复杂而污水处理厂跟不上发展的需要致使大量污水未得到处理就排入水体是导致水体环境恶化城市生活污水迫切需要治理据对目前生活用水情况调查洗厕水占全部生活用水量的45再加上洗浴水洗衣水厨房用水等排放的废水要占全部生活用水的80左右按调查统计目前城镇居民人均排放的废水在018m3d027m3d根据业主提供的资料和提出的要求我公司拟做如下污水处理技术方案二设计依据21污水水量根据业主提供的相关资料风景区污水水量300m3d其中约20m3d为厨房废水本技术方案按每天运行24h即设计处理量125m3h22污水水质情况设计进水水质CODcr400mgLBOD250mgLSS200mgL23设计出水水质污水经处理后出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级B标准即CODcr60mgLSS20mgL正文共9页第2页BOD520mgLpH658524设计依据城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002给水排水工程设计手册给水排水工程结构设计规范国家污水综合排放标准GB89781996鼓风曝气系统设计规程CECS1142000环境工程设计手册水污染防治卷室外排水设计规范GBJ1487环境工程设计手册2002年修订版城市区域噪音标准GB309693污水处理设备通用技术条件JBT89331999业主提供的水质水量及设计要求25设计原则本设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定所有工程及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范和标准在保证污水达标排放的基础上降低工程建设投资费用和运行成本根据排放水质水量特点采用成熟高效合理稳定先进的处理工艺和处理方法处理设施具有较高的运行效率应有利于调节控制运行和操作在设计中采用耐腐蚀设备及材料以延长设施的使用寿命所有设备的供应安装应满足国家相关专业施工及安装技术规范设计结构紧凑因地制宜正文共9页第3页工艺流程简单操作简便运行可靠维护管理方便等严格执行国家现行相关规范规程精心设计所有工程及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范和标准创造优质工程三工艺选择及详细说明CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法是SBR工艺的一种变型1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂随后在日本加拿大美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用目前在全世界已建成投产了300座CASS工艺污水处理厂1986年美国环保局正式将该工艺列为革新技术1988年在计算机技术的支持下使该工艺进一步得到发展和推广成为目前计算机控制系统非常先进的生物脱氮除磷工艺每个CASS反应池由三个区域组成即生物选择区兼氧区和主反应区生物选择区是设置在CASS前端的小容积区容积约为反应器总容积的10水力停留时间为051h通常在厌氧或兼氧条件下运行生物选择区是根据活性污泥反应动力学原理而设置的通过主反应区污泥的回流并与进水混合不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放在完全混合反应区之前设置选择区还有利于改善污泥的沉降性能防止污泥膨胀问题的发生此外选择区中还可发生比较显著的反硝化作用回流污泥混合液中通常含2mgl左右的硝态氮其所去除的氮可占总去除率的20左右选择区可定容运行亦可变容运行多池系统中的进水配水池也可用作选择区由主反应区向选择区回流的污泥量一般以每天将主反应器中的污泥全部循环一次为依据而正文共9页第4页确定其回流比兼氧区不仅具有辅助生物选择区对进水水质水量的缓冲作用同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮以硝化的作用主反应区是最终去除有机底物的主场所运行中通常将主反应区的曝气强度加以控制以使反应区内处理好氧状态而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态溶解氧向污泥絮体的传递受到限制而硝态氮从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污水连续不断进入选择区微生物通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中约85左右的可溶性有机物经历一个高负荷的基质快速增长过程对进水水质水量PH值和有毒有害物质起到较好的缓冲作用污水再通过隔墙底部的连接口进入主反应池经历一个较低负荷的基质降解过程并完成泥水分离CASS工艺的运行模式与传统SBR法类似由进水反应沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成从进水到出水结束作为一个周期每一过程均按所需的设定时间进行切换操作其每一个周期的循环操作过程如下充水曝气在曝气时同时充水充水曝气时间一般占每一循环周期的50如要用4小时循环周期则充水曝气为2小时沉淀停止进水和曝气沉淀时间一般采用1小时形成凝絮层上层为清液高水位约为3040gl沉淀后可达10gl撇水正文共9页第5页继续停止进水和曝气用表面撇水器排出撇水器为整个系统中的关键设备撇水器根据事先设定的高低水位由限位开关控制可用变频马达驱动有防浮渣装置使出水通过无渣区经堰板和管道排出闲置在实际运行中撇水所需时间小于理论时间在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段此阶段可充水在CASS系统中一般至少设两个池子以使整个系统能接纳连续的进水因此在第一个池子进行沉淀和撇水时第二个池子中进行充水曝气过程使两个池子交替运行与传统的污泥法相比CASS工艺有下述特点出水水质好污水流入预反应区活性污泥在高负荷条件下强化了生物吸附作用并促使了微生物的增殖有效地抑制了丝状菌的繁殖整个反应池内微生物一直可保持较高浓度低水位时其MLSS常控制在45gl左右低食料比使处理过程较为稳定彻底池内污水的流速为003005米分即使有一个小部分水在滗水阶段后期进入主反应池也因经过污泥沉降层的阻挡而改变了运行的方向不会形成短流反应池在沉淀时起沉淀作用由于此阶段已停止曝气只有进水而无出水沉淀过程处理半静止状态其水力负荷为0305m3m2hr固体表面负荷值为1015kgm2hr因此污泥沉淀时间充分固液分离效率高通过控制合适的曝气停气为硝化细菌和反硝化细菌创造了适宜的反硝化脱氮条件此外还利用污泥在厌氧和好氧的不同环境中吸收和贮藏磷的能力达到除磷的目的正文共9页第6页对冲击负荷的适应性强CASS反应池可以通过调节池周期来适应进水量和水质的变化已有的运行资料表明在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值23倍时处理效果仍然令人满意活性污泥性能好已有的运行资料表明CASS工艺中活性污泥沉降指数SVI均小于150已建成的处理厂中从未发生污泥膨胀的异常现象投资和占地面积小CASS工艺不设初沉池二沉池污泥硝化池等构筑物污水不需回流减少了构筑物及管道其投资和占地面积大大减少能耗低CASS技术是一种改进的延时曝气系统运行时曝气时间短氧利用率高且无污水回流设备故其能耗较低CASS池产生的剩余污泥可定期排出堆肥由于以上特点CASS工艺具有很大的技术和经济优越性本设计采用CASS工艺作为好氧处理工艺四废水处理工艺流程正文共9页第7页41工艺流程方框图工艺流程方框图43工艺流程说明废水主要有厨房废水和酒店住舍生活污水组成由于两股废水的性质差异比较大所以先对这两股废水分开预处理厨房废水含有剩饭剩菜且含油量大该股废水主要采用隔油池进行处理剩饭剩菜沉淀于池底油类物质漂浮水面隔油池定期人工清理酒店住舍生活污水经化粪池原有后和经隔油处理后的厨房废水进入格栅经过格栅去除较大的漂浮物如树叶纸片等杂质自流进入沉O2污泥污泥污泥外运做肥料达标排放酒店住舍生活污水化粪池原有沉淀调节池CASS池提升泵鼓风机格栅隔油池厨房废水正文共9页第8页淀调节池该池是具有调节功能又起沉淀作用用泵把污水提升至CASS池在好氧菌作用下水中的大部分有机物质被充分分解消化好氧处理后的澄清废水通过滗水器排入清水池中最后出水达标排放或回用调节沉淀池二沉池污泥由污泥泵泵入化粪池由环卫车定期清理外运上清液回流到调节池再处理避免产生二次污染44污水处理主要构筑物及设备设计参数441隔油池功能沉渣隔油平面尺寸LBH5m1m15m选用人工定期清理方式442格栅池格栅装在调节池进水口由于污水中的大漂浮物和颗粒物都比较少格栅拦截的污染物不多选用人工清渣方式443沉淀调节池功能集沉淀调节于一体沉淀部分悬浮物质调节水质水量和pH值使工艺进水的各项污染指标保持在一定的浓度减小工艺的运行负荷设计参数水力停留时间T8h水面超高取h105m正文共9页第9页有效水深取h23m平面尺寸LBH6m6m35m池体总容积126m3池体有效容积100m3配套设备提升泵型号为WQ15911共2台污水泵一用一备444缺氧池功能脱氮除磷设计参数水力停留时间T6h水面超高取h105m有效水深取h24m平面尺寸LBH5m4m45m池体总容积90m3池体有效容积80m3配套设备搅拌器型号为JB055445CASS池功能在有氧存在的条件下由好氧微生物的作用使小分子有机物分解成无机物从而使废水得以净化材质钢筋混凝土数量1座分2组正文共9页第10页污泥浓度3000mgL污泥负荷047kgBOD5m3d有效容积256m3有效水深40m水面超高05m运行周期6h进水15h曝气4h沉淀1h排水1h尺寸8845m配套设备1滗水器材质不锈钢304数量2套规格Q40m3h滗水高度12m2鼓风机型号为HC60S风量为35m3h电机功率为55kw套共2台3曝气头XH260160个4污泥泵型号为WQD616075共2台五投资估算采用地埋式结构表51工程投资估算表单位万元序号工程名称规格型号单位数量单价万元总价万元备注51土建工程223511隔油池5115道105砖混结构512格栅池道101砖混结构513沉淀调节池6635座155砖混结构正文共9页第11页514CASS池8845座1150钢混结构515设备间1612砖混结构52设备费用1245521格栅非标套10101522污水提升泵WQ15911台202505523污泥泵WQD616075台3025075524鼓风机HC60S套21224525曝气头XH260个16000232526滗水器BS40套212527管路阀门配件批11515528电气控制含电缆套12253安装费用1321054工程间接费用47541调试费181235542设计费29123855税金及附加251234656总计人民币贰拾贰万伍仟陆佰元整4325注1本设计项目投资包括站内新有的建筑物的土建设备安装工程电气仪表及其它工程费用2土建工程及设备参照现行市场价进行计算3安装工程费用按轻工业工程设计概预算编制办法计算4污水处理站施工条件为三通一平即通水通电通路场地平整5本工程投资估算不包括站区道路消防绿化等设施6本工程投资估算不包括征地费用如地质较差需处理基础不包括本预算内7本工程投资估算不包括验收所产生的费用六运行成本核算运行成本主要由电费药剂费和人工成本三部分组成61电费根据设备一览表上用电设施电力消耗的汇总我们得出整个污水处理系统的电力总装机功率包括备用设备为143kw表32配备动力一览表序设备单数量单机功率装机功率运行功率运行时间耗电量正文共9页第12页号位工作备用KWKWKWhKWHD1污水提升泵台11112211161762离心鼓风机台2551155241323污泥回流泵台205511116664合计143771562每天耗电量为1562千瓦时电费按05元千瓦时计算则单位污水量动力成本为156205元千瓦时300吨026元吨63本项目设计处理系统运行简单一般可以兼职所以人工成本可忽略每吨废水运行总成本026元七技术经济指标工程设计处理水量300吨天工程总投资4325万元运行成本026元吨八项目计划实施进度工程施工设计7天土建施工60天设备安装10天正文共9页第13页系统调试20天项目实施周期97天