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杂程度。
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③ CASS每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3，而SBR则为1/2~3/4，CASS抗冲击能
力较好。
④ CASS比CAST系统简单，但脱氮除磷效果不如后者。 根据以上方法的比较，设计采用周期循环活性污泥法生物处理工艺。
（三）工艺流程及说明
CLO2发生器
1：污水处理工艺流程
污水 格 栅
CLO 2
调节池 CASS池 接触消毒池 脱氯池 排水 消毒液
污泥浓缩池 污泥干化场 外运
2：工艺流程说明
CASS工艺的主体构筑物是CASS池，它集曝气、沉淀功能于一体，其工作过程是曝气、沉淀、排水在同一个池子内进行，周期循环，取消了常规活性污泥法的二沉池，并能实现程度化控制，自动化程度高又方便操作，因此设计、施工、管理都很方便。CASS池分为两格，交替使用，每格又分为预反应区和主反应区，两区通过底部的连通孔连通。虽然CASS系统在中进入沉淀阶段和排水阶段时污水还在连续不断地进入池中，但在设计CASS对其尺寸、池内隔墙的位置和隔墙底部开孔（将预反应区和主反应区连成一体的孔）的数量、面积和布置方式均进行了精心设计，因此，当系统停止曝气后整个反应池成为一个近乎理想的推流式反应器（预反应区除外），污水经预反应区后以极小的流速运动，一般推进速度为0.03~0.05m/min。CASS池污泥负荷为0.1~0.2kg BOD5/(kgMLSS.d)或更高一些，预反应区体积仅占反应池总体积的10%~20—，因此该部分的活性污泥在高BOD5负荷条件下运行，一方面强化了生物吸附作用，另一方面促进了微生物的增殖。
完整的CASS工艺运行周期一般分为四个阶段（一般为4小时）：
① 曝气时间（2小时）。在此阶段，曝气系统向反应池内供氧，一方面满足了好氧微生物对氧的需要，
另一方面有利于活性污泥与有机物的混合与接触，从而使有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的氨氮也通过微生物的硝化作用转化为硝基氮。
② 沉淀阶段（1小时）。停止曝气后，微生物继续利用水中剩余的溶解氧进行氧化分解。随着反应池溶
解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转化，并发生一定的反硝化作用。与此同时，活性污泥在几乎静止沉淀的条件下进行泥水分离，活性污泥沉至池底，下一周期继续发挥作用，处理后的水位于污泥层上部。
③ 滗水阶段（1小时）。沉淀阶段完成后，置于反应池末端的滗水器在程序控制下开始工作，自上而下
逐层排出上清液。与此同时，反应池污泥层内因为溶解氧很低仍会发生反硝化作用。
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④ 闲置阶段（含在滗水阶段）。闲置阶段的时间一般比较短，主要保证滗水器在此时段内上升到原位 置，防止污泥流失。如果在此阶段进行曝气，则有利于恢复污泥的活性。
该方法最早在美国应用，资料显示在明尼苏达州草原市污水处理厂、俄亥俄州托莱多废水处理厂、密执安州地区废水处理厂应用均获得了良好的处理效果。此工艺的COD去除率达85%，BOD5去除率达95%，并能实现良好的脱氮除磷效果。目前，此工艺应用比较广泛，美国、加拿大、澳大利亚已有270多家污水处理厂应用该工艺，其中城镇污水处理厂200多家，工业废水处理厂70多家。我国上海、昆明、北京等地区也应用该工艺处理生活污水和工业废水，目前已有几十个工程实例。
这一工艺、经引进、消化和推广，于1994年进行了实验室研究工作，实验结果表明COD去除率达85%，BOD5去除率达95%。该工艺经过北京市环保局评审，获得好评，并成功的应用在日处理量7200吨的北京航天城市污水处理厂，8000吨/天的海南三亚污水处理厂，1600吨/天的廊坊日清中粮食品有限公司，3000吨/天的北京拖拉机厂搬迁工程综合污水处理厂。 该工艺具有如下特点：
CASS池通过技术革新、优化设计使其容积变小，效果更好。此法连续进水、但不曝气，有机物浓度很高，呈缺氧和厌氧状态，抑制了好气菌的生长，控制污泥不发生膨胀。主反应区又分成缺氧和好氧两部分，周期进行曝气、沉淀和撇水。沉淀阶段不进水，消除了可能产生的水力干扰，提高了污泥特性和出水水质。对成分十分复杂，含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有害物质，水质水量变化大的医院污水[2]有更强的适应性和更好的处理效果，是一种理想的医院污水生化处理方法：
①工程建设费用低。CASS的生物降解、污泥沉降和废水排放均在同一池中进行，不需调节池、二沉池和污泥回流设备，可大大节省投资、减少用地和降低运行费用。一般，建设费用可节省10％～25％，占地面积可减少20％～35％。
②运行费用省。由于周期性曝气，池内溶解氧的浓度在沉淀和排水阶段降低，在曝气时，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％。
③有机物去除率高，出水水质好。CASS法不仅能有效去除污水中各种有机污染物，而且具有良好的脱氮、除磷功能。使二级处理的投资，达到三级处理的水质。
④CASS工艺在延时曝气、周期循环中，极易做到好氧、缺氧和厌氧状态。而对医院污水的处理，必须要考虑污水中有传染病人的病毒、致病菌，所以不能用普通污水净化池的处理办法来处理，要采用厌氧、兼氧结合为主处理，并利用一系列的物理、化学、生物原理来对传染病污水中的有机物、病菌、病毒进行沉淀、分解、吞噬、杀死[3]。CASS法能很好的满足这一要求。
⑤CASS法采用延时曝气，使污泥产率低，脱水性好，易处理，减少了污泥处理费。新型的水下曝气设备代替传统的鼓风曝气方式，使用灵活，系统十分简单，无噪音污染。
⑥管理单位，运行可靠。污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，采用浮动式可自动升降的专用撇水装置和特殊的滗水器在进水过程仍可排水，渗水器的升降自动进行。保证出水稳定。 该工艺的主要优点有：
①工艺简单，占地面积小，投资较低。CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池和初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑，占地省，投资低。 ②曝气阶段生化反应推动力大。这有利于减少曝气池容积，降低工程投资。
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③沉淀效果好。CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CASS的运行。实验和工程中曾遇到SVI30高达96%的情况（SVI达到300ml/g）,只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。污泥膨胀是活性污泥法运行过程中经常遇到的问题之一，选择不易发生污泥膨胀的处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。CASS反应池中存在较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件不利于丝状微生物的优势生长，可有效防止污泥丝状膨胀。
④运行灵活，抗冲击能力强。CASS是按时间顺序运行的，各阶段的长短均可根据进水、出水水质及污水量的变化灵活调整，可以在满足排放标准的条件下达到经济运行的目的。CASS集曝气、沉淀等功能于一体，池容相对较大，抗水质、水量冲击能力较大。当进行脱氮除磷时，可通过间断曝气控制反应池的溶解水平，提高脱氮除磷的效果。
⑤CASS可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围更广泛；连续进水的运行方式，一方面便于与前处理构筑物的匹配，另一方面控制系统比SBR工艺更简单。 ⑥运行稳定性好。 ⑦基质去除率较高。 ⑧剩余污泥量小，性质稳定。
[3]
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三、主要构筑物设计与计算
（一）格栅
1：设计说明
医院污水中含有大量较大粒径的悬浮物和漂浮物，格栅的作用就是截留并去除上述污物，对水泵机组及后续处理构筑物起到保护作用。采用人工清渣格栅。 2： 设计参数
⑴污水处理系统前格栅条间隙，应符合下列要求： ①人工清渣 25~40㎜； ②机械清渣 16~25㎜； ③最大间隙 40㎜；
污水处理厂亦可设置粗细两道格栅，粗格栅栅条间隙50~150㎜。
⑵栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：
格栅间隙16~25㎜，0.1~0.05m3/103m3（栅渣/污水）； 格栅间隙30~50㎜，0.03~0.01 m3/103m3（栅渣/污水）。
⑶在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2 m3），一般应采用机械清渣。 ⑷过栅流速一般采用0.6~1.0m/s.
⑸格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4~0.9 m/s。 ⑹格栅倾角一般采用450~750 3：设计计算
该设计的最大设计污水量Qmax=500×2.2m3/d=500/18×3600×2.2=0.176m3/s,总变化系数Kz=2.2 ⑴栅条的间隙数
设栅前水深h=0.2m，过栅流速v=0.6 m/s，栅条间隙宽度b=0.025m，格栅倾角α=750；
n=
⑵栅槽宽度
设栅条宽度S=0.01m ,
B=S（n-1）+bn
=0.01×(6-1)+0.025×6=0.165m
⑶进水渠道渐宽部分的长度 设栅前流速v1为0.65 m/s，
由v=Qmax/Bh得
B1=Qmax/hv1
=0.008×2.2/0.2×0.65=0.132m
取其渐宽部分展开角度α1=20，
0
QmaxSin?0.008?2.2Sin75? ==5.72(取n=6)
bhv0.025?0.2?0.6湖南科技大学本科毕业生毕业设计（论文）
l1=(B-B1)/2tgα
1
0
15
=(0.165-0.132)/2tg20=0.045m
⑷栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l2
l2= l1/2
=0.045/2=0.0225m
⑸通过格栅的水头损失h1
设栅条面为锐边矩形断面，阻力系数ζ计算公式下表：
表6 断面形状与阻力系数ζ
栅条断面形状 锐边矩形 圆形 带半圆的矩形
梯形 两头半圆的矩形 正方形
4/3
[1]
一般尺寸 厚10mm，宽50mm
直径20mm 厚10mm，宽50mm
厚10mm，宽50mm 边长20mm
ζ=（
计算公式 形状系数 =2.42 =1.79
ζ=β（s/b）
4/3
=1.83 =2.00 =1.67
b?s-1） ?.b2
收缩系数ε一般取0.64
则h1=β（S/b）
(v/2g)sinα
2
k
2
=2.42×(0.01/0.025)=0.038m ⑹栅后槽总高度H
4/3
×(0.6/19.6) ×sin750×3
设栅前渠道超高h2=0.3m, 栅前渠道深H1=h+h2=0.2+0.3=0.5m
H=h+ h1+ h2=0.2+0.038+0.3=0.538m
⑺栅槽总长度L
L= l1+ l2+1.0+0.5+ H1/tgα
=0.045+0.0225+1.0+0.5+0.5/tg750=1.7m
⑻每日栅渣量W
在格栅间隙5㎜的情况下，设栅渣量W1为每1000 m3污水产0.07 m3
W=Qmax W1×64800/Kz×1000 =0.008×0.07×64800×2.2/2.2×1000 =0.0363m3/d＜0.2 m3/d
故采用人工清渣格栅。
，