CASS工艺设计方法

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1、1.1计算BOD-污泥负荷（Ns）BOD-污泥负荷是CASS工艺的主要设计参数，其计算公式为：（1）式中：Ns——BOD-污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)，生活污水取0.05～0.1kgBOD5/(kgMLSS·d)，工业废水需参考相关资料或通过试验确定；K2——有机基质降解速率常数，L/(mg·d)；Se——混合液中残存的有机物浓度，mg/L；η——有机质降解率，％；ƒ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，一般在生活污水中，ƒ＝0.75。（2）式中：MLVSS——混合液挥发性悬浮固体浓度，mg/

2、L；MLSS——混合液悬浮固体浓度，mg/L；1.2CASS池容积计算CASS池容积采用BOD-污泥负荷进行计算，计算公式为：（3）式中：V——CASS池总有效容积，m3；Q——污水日流量，m3/d；Sa、Se——进水有机物浓度和混合液中残存的有机物浓度，mg/L；X——混合液污泥浓度（MLSS），mg/L；Ns——BOD-污泥负荷，kgBOD5/(kgMLSS·d)；ƒ——混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值。1.3容积校核CASS池的有效容积由变动容积和固定容积组成。变动容积（V1）指池内设计最高水位和滗水器

3、排放最低水位之间的容积；固定容积由两部分组成，一部分是安全容积（V2），指滗水水位和泥面之间的容积，安全容积由防止滗水时污泥流失的最小安全距离决定；另一部分是污泥沉淀浓缩容积（V3），指沉淀时活性污泥最高泥面至池底之间的容积。CASS池总的有效容积：V＝n1×（V1＋V2＋V3）（4）式中：V——CASS池总有效容积，m3；V1——变动容积，m3；V2——安全容积，m3；V3——污泥沉淀浓缩容积，m3；n1——CASS池个数。设池内最高液位为H（一般取3～5m），H由三个部分组成：H＝H1＋H2＋H3（5）式中：H1——池内

4、设计最高水位和滗水器排放最低水位之间的高度，m；H2——滗水水位和泥面之间的安全距离，一般取1.5～2.0m；H3——滗水结束时泥面的高度，m；其中：（6）式中：A——单个CASS池平面面积，m2；n2——一日内循环周期数；H3＝H×X×SVI×10－3（7）式中：X——最高液位时混合液污泥浓度，mg/L；污泥负荷法计算的结果，若不能满足H2≥H－（H1＋H3），则必须减少BOD-污泥负荷，增大CASS池的有效容积，直到条件满足为止。1.4设计方法分析从上述设计方法的描述中可以看出，现行的CASS工艺设计具有以下几个方面的特

5、点：1、设计方法简单，设计参数单一，在传统的以污泥负荷为主要设计参数的活性污泥设计法基础上，采用容积进行校核，以保证滗水过程中的污泥不流失。2、设计只针对主反应区容积，而生物选择区容积则是按照主反应区容积的5％设计。3、污泥负荷法设计重点针对有机物质的降解，对脱氮未加考虑，难以满足污水排放对于氮的要求，故此方法具有片面性，难以满足高氨氮污水处理后达标排放。2CASS工艺设计方法改进2.1主反应区容积设计主反应区设计采用泥龄法，并用污泥负荷进行校核，其设计步骤如下：1、计算硝化菌的最大比增长速率当污水pH和DO都适合于硝化反应

6、进行时，计算亚硝酸菌的比增长速率公式为：（8）式中：μN,max——硝化菌的最大比增长速率，d-1；T——硝化温度，℃；2、计算稳定运行状态下的硝化菌比增长速率（9）式中：μN——硝化菌的比增长速率，d-1；N——硝化出水的NH3-N浓度，mg/L；KN——饱和常数，设计中一般取1.0mg/L。3、计算完成硝化反应所需的最小泥龄（10）式中：——最小泥龄，d；μN——硝化菌的比增长速率，d－1。4、计算泥龄设计值本处采用Lawrence和McCarty在应用动力学理论进行生物处理过程设计时提出的安全系数（SF）概念，SF可以

7、定义为：SF＝/（11）式中：——设计泥龄，d；SF使生物硝化单元在pH值、溶解氧浓度不满足要求或者进水中含有对硝化有抑制作用的有毒有害物质时仍能保证达到设计所要求的处理效果。美国环保局建议一般取1.5～3.0。5、计算以VSS为基础的含碳有机物（COD）的去除速率活性异养菌生物固体浓度X1可用下式计算：（12）式中：X1——活性异养菌生物固体浓度，mg/L；YH——异养菌产率系数，gVSS/gCOD或gVSS/gBOD；bH——异养菌内源代谢分解系数，d－1；S0——进水有机物浓度，mgCOD/L或mgBOD/L；S1——

8、出水有机物浓度，mgCOD/L或mgBOD/L；——设计泥龄，d；t——水力停留时间，d；活性生物固体表观产率系数，YH,NET将含碳有机物的去除速率定义为：（13）则可以得到下式：1/＝YH,NET·qH（14）曝气池混合液VSS由三部分组成：活性生物固体、微生物内源代谢分解残留物和吸附