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（1.国电南京自动化股份有限公司节能环保事业部,江苏 南京 210032；
2.南京龙源环保有限公司,江苏 南京 210012）
摘 要：吉林省某啤酒有限公司生产量非常大,日排放废水为7000吨,废水处理量为4500m3/d.文章介绍了CASS法在一种啤酒废水处理工程中的设计及计算,该技术具有投资省、处理效果好、运行操作简便等特点,出水满足或优于《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级排放标准.
关键词：啤酒废水；CASS法；CODcr；BOD5；废水处理 文献标识码：A
中图分类号：X703 文章编号：1009-2374（2016）25-0052-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.024
1. 工程概况
吉林省某啤酒有限公司日排放废水7000吨,废水处理量为4500m3/d.废水水质：CODcr：1800mg/L,BOD5：940mg/L,SS：500mg/L.出水排放标准：《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级排放标准.考虑到BOD5/CODcr＞0.5,故采用生物法＋物理过滤处理技术.其生物处理的核心技术就是采用CASS法.
2. 原理特点
CASS法（Cyclic Activated Sludge System）是周期循环活性污泥法,该法将生物反应过程和泥水分离过程在一个池子中进行,按曝气和非曝气阶段不断重复,每一循环由下列阶段组成：充水/曝气、充水/沉淀、撇水、闲置.
3. CASS单元工艺计算
3.1 处理效率η
η＝（La-Lt）×100%/La＝（940-30）×100%/940＝97%
式中：La、Lt为进、出水BOD浓度（kg/m3）.
3.2 CASS池容积V总
V总＝QLr/NAwFw
NAw＝fNw
设Nw＝2.7kg/m3,f取0.77,则NAw＝0.77×2.7＝2.08kg/m3.
式中：f为系数,一般取0.7～0.8.
V总＝4500×0.94/（2.08×0.3）＝6750（m3）
CASS池数目为取n＝2,则每个CASS单池体积为：
V单＝V总/n＝6750/2＝3375（m3）
3.2.1 混合槽
混和槽设计：
2.000×1000×1000mm（上升流速取0.62m/min）
3.2.2 首选择池
首选择池容积：
V＝长×宽×高＝15×3×4.5＝202.5（m3）
截面积：S＝15×3＝45（m2）
首选择池设计停留时间：
T1＝V/Q＝202.2/187.5＝1.1（h）
按回流量40%计,首选择池流量Q：Q＝（4500/24）×（1＋40%）＝134（m3/h）
首选择池上升流速：
v＝Q/S＝134/45＝2.98（m/h）
污泥回流量：Q回＝QN×40%＝（4500/2）×40%＝900（T/D）＝37.5（t/h）
污泥回流泵扬程估算：污泥提升高度5m,管道损失估算为2m,自由水头估算为0.5m.
总扬程：Hmax＝5＋2＋0.5＝7.5（m）
因此,选择台AS30-2CB回流泵,每池设计1台,其技术参数如下：流量：42t/h；扬程：11m；功率：3kW.
3.2.3 兼氧池
CASS池的兼氧池溶解氧控制在0.2～0.5mg/L之间.
兼氧池：9000×15000×4500mm（其4500mm为有效水深）
兼氧池停留时间T2：T2＝（9×15×4.5）/（4500/24）＝3.2（h）
3.2.4 主反应池
主反应：38000×15000×4500mm（其中4500为有效水深）
设计停留时间T3＝V3/Q＝（38×15×4.5）/（4500/24）＝13.7（h）
3.2.5 CASS池
总尺寸：50000×15000×5000mm（超高500mm）
容积负荷：
LV1＝（La－Lt）×QN×10-3/V总＝（940－30）×4500×10-3/（50×15×4.5×2）
＝0.61kgBOD/m3·d
LV1＝（La－Lt）×QN×10-3/V总＝（1800－100）×4500×10-3/（50×15×4.5×2）
＝1.13kgCOD/m3·d
式中：La为进水浓度（kg/m3）；Lt为出水浓度（kg/m3）.
3.3 停留时间
3.3.1 名义水力停留时间tm＝V单/QN＝（50×15×4.5）/（4500/24）＝18（h）
3.3.2 实际水力停留时间ts＝V单/（1＋R）QN＝（50×15×4.5）/（1＋0.4）×（4500/24）＝12.86（h）
式中：R为污泥回流比,取0.4.
3.4 污泥产量
产泥量按0.6kg/kgBOD计,则每天产干泥量为：
W＝4500×（940－30）×10-3×0.6＝2457kg/d
则转化成湿污泥（含水量为99.4%）量为：
W1＝2457/（1－99.4%）＝409500kg/d
3.5 污泥龄
tw＝1/（aFw－b）＝1/（0.4×0.3－0.08）＝25（d）
3.6 剩余污泥排出量
q＝V总/tw＝50×15×4.5×2/25＝300（m3/d）＝12.5（m3/h）
估算剩余污泥输送高度为5m,管道水头损失3m,自由水头1m,则剩余污泥排出泵的扬程：
Hmin＝5＋3＋1＝9（m）.
选用二台型号为AS30-2CB,每池一台,其技术参数为：流量：42m3/h；扬程：11m；功率：3kW.
3.7 需氧量QO
风机功率P＝GsP×2.05/75n（kW） （1）
式中：设n＝0.75,求Gs（m3/h）、P（kg/cm2）.
供气体积Gs＝N0/0.3（m3/h） （2）
式中：设采用微孔陶瓷曝气扩散管取Ea＝15%,求标准氧速率N0.
对于鼓风曝气
N＝N0（C论文范文－C0）·1.024（T－20）/Cs（kgO2/h）（3）
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式中：设α＝0.82,β＝0.93,C0＝2mg/L,Cs＝9.17mg/L.
确定水温T：年平均气温19℃,1月平均气温-21.6℃,7月气温27.9℃,最高38℃,选定设计温度19℃.
求：曝气池水下平均溶解氧值C论文范文（19）和实际供氧速度N.
第一、C论文范文＝Csw（Qt/42＋Pb/2.068）（mg/L） （4）
式中：T＝19℃时,Csw（19）＝9.35mg/L
求：Qt,Pb.
Qt（曝气池逸出气体含氧量%）：
Qt＝21（1－Ea）×100%/[79＋21（1－Ea）[ （5）
设Ea＝15%,则Qt＝21（1－15%）×100%/[79＋21（1－15%）]＝18.431%
Pb（曝气装置绝对压力kg/cm2）：
Pb＝空气压力＋水压力 （6）
设空气压力1.034kg/cm2,水压力＝1kg/cm2/10m×水深,有效水深为4.5m.
则水压力＝1kg/cm2/10m×4.5m＝0.45kg/cm2
则Pb＝1.034＋0.45＝1.484kg/cm2
将Qt、Pb代入式（4）,则C论文范文（19）＝9.35×（18.431/42＋1.484/2.068）＝10.82mg/L.
第二、实际供氧速度N（kgO2/h）及曝气池每日需氧量即求混合液每日需氧量O（kgO2/d）.
O＝a&,acute,QLr＋VN&,acute,b&,acute,（kgO2/d） （7）
式中：设a＝0.53kgO2/kgBOD,b&,acute,＝0.18kgO2/kgBOD,Q＝4500m3/d.
Lr（mg/L）：
BOD L0＝940mg/L＝0.94kg/m3,当污水在混合槽（原污水与回流污泥混合）进入配水池后,刚进入兼氧反应区时BOD已降解（约20%计算）,即L0&,acute,＝940（1－20%）＝752mg/L.污水由兼氧区进入好氧区时BOD又进行了降解,BOD为700mg/L.
最后处理出水,由工艺设计可知BOD Le＝30mg/L,则Lr＝La－Le＝700－30＝670mg/L＝0.67kg/m3.
V（m3）：
CASS池分三个部分,即配水区（厌氧区）、兼氧区和好氧区.曝气区指兼氧区和好氧区,兼氧区污水池容积V兼＝2×9×15×4.5＝1215m3,好氧曝气区污水池容积V＝2×38×15×4.5＝5130m3.
N&,acute,（kg/m3）：
由V＝QLr/Fr （8）
Fr＝QLr/V＝4500×0.67/5130＝0.588kgBOD/m3·d
Fr＝N′F （9）
设污泥负荷率Fr＝0.3kgBOD/kgMLSS·d,则N&,acute,＝Fr/F＝0.588/0.3＝1.96kg/m3.
将a&,acute,、b&,acute,、Q、Lr、V、N&,acute,代入式（7）,求平均需氧量O＝0.53×4500×0.67＋0.18×5130×1.96＝3407.81kg02/d＝141.99kg02/h,即N≥141.99kg02/h.
将N、C论文范文（19）代入式（3）：
1.41.99＝0.82N0×（0.93×12.993－2）/
9.17×1.024（19－20）
N0＝201.64kg02/h,将N0代入式（2）：
Gs＝201.64/（0.3×15%）＝4480.88m3/h＝74.68m3/min
兼氧区供气量：设兼氧区与好氧区比较,同体积污水耗气量之比为0.7∶1.
V兼＝1215m3,则Gs＝74.68×1215×0.7/5130＝12.38m3/min.
总供气量Gs＝G好＋G兼＝74.68＋12.38＝87.06m3/min.
则每台风机风量：Gs＝87.06/2＝43.53m3/min.
风压：静水压h1＝4.2m；管路损失h2＝4.2×0.09＝0.378m；曝气头阻力h3＝200mm,剩余压力h4＝200mm.综上,风机风压H＝h1＋h2＋h3＋h4＝4.2＋0.378＋0.2＋0.2＝4.978m.
方案设计使用四台风机,三用一备.
所选风机风量：51.4m3/min；功率：75kW；风压：5000mmH2O.
3.8 曝气系统的选择
本设计采用Φ70陶瓷微孔曝气头,通气量按8m3/h计,风机风量为51.4m3/min,则需曝气头数N单＝51.4×60/8＝386（只）,两池共需曝气头数N总＝386×2＝772（只）.
4. 结语
与传统活性污泥法相比,CASS方法的优点有：投资省；能很好地缓冲进水水量、水质的波动；处理效果好,排出的剩余污泥稳定化程度高；所需机械设备少,自动化程度高；占地面积少.
CASS处理工艺适用于所有适用活性污泥法处理场合.主要应用领域有：工业领域的废水治理,如啤酒、制药、屠宰、造纸、印染、化工等行业；城市污水厂的新建、扩建及改良,特别是在对营养盐类（氮、磷等）有处理要求时特别适合.
参考文献
[1]城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）[S]．
[2]张自杰,张忠祥,龙腾锐,等．废水处理理论与设计[M]．北京：中国建筑工业出版社,2002．
作者简介：王春（1978-）,男,江苏宜兴人,国电南京自动化股份有限公司节能环保事业部工程师,研究方向：废水、膜技术水处理.
（责任编辑：蒋建华）
总结：本论文可用于污泥污水论文范文参考下载，污泥污水相关论文写作参考研究。
污水处理厂污泥处理引用文献:
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[2] 污泥和污水厂论文参考文献范文 污泥和污水厂相关本科论文范文3000字
[3] 污水处理厂论文范文 关于污水处理厂类自考毕业论文范文2万字
