【CASS池设计计算】在污水处理工程中，CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺作为一种高效的序批式活性污泥处理技术，广泛应用于中小型污水处理厂。其核心在于通过周期性运行实现进水、反应、沉淀、排水和闲置等过程的自动化控制，从而达到高效去除有机物、氮和磷的目的。而CASS池的设计计算是整个系统运行效果的关键环节。

一、CASS池的基本原理

CASS池是一种结合了传统活性污泥法与序批式反应器特点的污水处理工艺。其运行周期通常包括以下几个阶段：

1. 进水阶段：污水进入反应池，同时进行曝气或搅拌。

2. 反应阶段：在有氧或缺氧条件下，微生物降解有机物、硝化及反硝化作用发生。

3. 沉淀阶段：停止曝气，污泥自然沉降。

4. 排水阶段：上清液排出，剩余污泥部分回流或排放。

5. 闲置阶段：为下一个周期做准备。

设计过程中需根据进水水质、水量、处理目标及出水标准，合理确定各阶段的时间分配与操作参数。

二、CASS池设计计算的主要内容

1. 污水量与水质参数

设计前需明确以下基础数据：

- 设计日平均流量（Q）

- 进水COD、BOD5、氨氮、总磷等污染物浓度

- 出水水质要求（如COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3-N≤1.5mg/L，TP≤1mg/L）

2. 反应池容积计算

CASS池的有效容积可依据以下公式估算：

$$ V = \frac{Q \times T}{n} $$

其中：

- $ V $：有效容积（m³）

- $ Q $：设计日平均流量（m³/d）

- $ T $：单个周期运行时间（h）

- $ n $：每日运行周期数

此外，还需考虑污泥回流比、污泥浓度等因素对容积的影响。

3. 曝气系统设计

曝气系统是CASS池的核心设备之一，其设计需满足：

- 氧气供应量（DO浓度维持在2~4mg/L）

- 曝气时间与供气强度

- 鼓风机选型与管道布置

常用计算方法包括：

- 氧气需求量（O₂）= $ Q \times (BOD_{in} - BOD_{out}) \times a $

- 其中 $ a $ 为氧气转化系数，一般取0.8~1.0

4. 排水系统设计

排水装置需确保在沉淀后快速排除上清液，避免扰动污泥层。常见形式包括旋转滗水器或虹吸式排水装置，需根据池体尺寸与水深合理选择。

5. 污泥处理与回流

CASS池运行过程中会产生一定量的剩余污泥，需设置污泥浓缩池或脱水设备。同时，部分污泥需回流至反应池以维持污泥浓度，回流比一般控制在20%~50%之间。

三、设计注意事项

1. 周期控制：合理分配进水、反应、沉淀、排水等阶段时长，确保系统稳定运行。

2. 自动控制：建议采用PLC控制系统，实现进水、曝气、排水等全过程自动化。

3. 防堵塞措施：进水口需设置格栅或细格栅，防止大颗粒杂质进入反应池。

4. 冬季运行：低温环境下需适当延长反应时间或增加曝气强度，保证处理效率。

四、结语

CASS池设计计算是一项综合性强、技术含量高的工作，需要结合水质、水量、运行条件等多方面因素进行综合分析。科学合理的计算不仅能提高处理效率，还能降低运行成本，延长设备使用寿命。因此，在实际工程中，应充分重视设计阶段的计算与优化，确保系统长期稳定运行。