CASS工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的應用

CASS工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的應用摘要：介紹

CASS工藝原理和某城鎮(zhèn)污水處理廠二期工程對CASS工藝的實際應用，該廠處理生活污水量為3萬噸/日，出水水質(zhì)穩(wěn)定并達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準，應用中表明CASS工藝具有運行穩(wěn)定、脫氮除磷效果明顯等優(yōu)點。關鍵詞：CASS工藝；城鎮(zhèn)生活污水；A2/O；應用1引言CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)工藝是世界公認先進的生活污水處理技術。某城鎮(zhèn)污水處理廠一、二期工程總處理規(guī)模為5萬噸/日，兩期均采納CASS工藝(A2/O工藝)。其中一期工程處理量為2萬噸/日，于2009年3月份建成并通過驗收正式投入使用。二期工程處理量為3萬噸/日，于2016年10月建成并通過驗收正式投入使用。一、二期工程除了處理量不同外，二期工程采納了更為先進的技術和設備。比如：厭氧區(qū)建成共用大型的配水渠，增長污水在厭氧區(qū)的停留時間，使反消化更加充分，使回流污泥更好釋放磷，為后續(xù)吸磷制造更好狀態(tài)，也使污水處理前得到充分均質(zhì)，有效反抗高濃度污水對反應池的沖擊；1號與2號池共用一個缺氧區(qū)，3號與4號池共用一個缺氧區(qū)，共用缺氧區(qū)有效增加容積使水力停留時間更長，更有效達到反硝化作用；在紫外線消毒池前增加轉盤濾池(諾蒂克公司DynaDisc轉盤過濾器)，能有效去除懸浮物；處理后水質(zhì)可達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準?，F(xiàn)階段，公司污水處理量總共達到5萬噸/日，滿意現(xiàn)有管網(wǎng)收集廢水量，往后隨著市政管網(wǎng)的完善，收集廢水量增多，將會建設三期工程。本文以二期工程的應用進行介紹。2CASS工藝簡介2.1CASS工藝的優(yōu)缺點CASS(循環(huán)式活性污泥法)是連續(xù)進水的改良型SBR，為了提高運行穩(wěn)定性和加強脫氮除磷功能，通常在CASS池前置生物選擇區(qū)(厭氧區(qū))和兼氧區(qū)。由于其具有占地面積少、投資建設成本低、運行管理便利、不易發(fā)生污泥膨脹、剩余污泥量少、污泥性質(zhì)穩(wěn)定、排水水質(zhì)穩(wěn)定、可分期建設等優(yōu)點受到廣泛應用。同時，CASS池采納全密閉空間處理污水，大大削減廠區(qū)及四周的臭氣濃度的影響。只要做好防臭、隔音等措施，削減對四周環(huán)境的影響，可建設在居民區(qū)、學校、行政辦公樓等產(chǎn)生污水量大的區(qū)域。CASS工藝應用的缺點是構造相對SBR簡單點，儀器設備較多，維護成本提高，設備操作比較頻繁，不行長時間人工操作，需要先進的遠程操作系統(tǒng)，自動化程度高。2.2CASS池工作原理CASS工作原理如圖1所示：在主反應器的前部設置了生物選擇區(qū)(厭氧區(qū))、兼氧區(qū)，主反應池后部設置了可升降的自動潷水裝置。其工作過程可分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個階段，周期循環(huán)進行。污水連續(xù)進入?yún)捬鯀^(qū)，經(jīng)過隔墻底部進入主反應區(qū)，在保證供氧的條件下，使有機物被池中的微生物降解。依據(jù)進水水質(zhì)可對運行參數(shù)進行調(diào)整。<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009071618113377.jpg”alt=“1.jpg”width=“409”height=“282”/在厭氧區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉移機理快速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)受一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，對進水水質(zhì)、水量、pH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹。厭氧區(qū)和缺氧區(qū)能增加脫氮除磷的效果。隨后在主反應區(qū)經(jīng)受一個較低負荷的基質(zhì)降解過程。CASS池里微生物于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對有機物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。3二期工程概況隨著城鎮(zhèn)的進展，人口的增多，鎮(zhèn)區(qū)的污水管網(wǎng)的建設，目前一期工程(處理規(guī)模2萬噸/日)已經(jīng)達到設計負荷，無法滿意管網(wǎng)污水收集量的需求，需建設二期工程。二期工程通過深化調(diào)查討論，廣泛收集資料，并同市、鎮(zhèn)有關部門的多次協(xié)商爭論，確定開展二期工程。二期工程類比一期工程，采納CASS工藝(A2/O工藝)，設計規(guī)模為日處理量3萬噸/日。設計進出水質(zhì)如表1。廠外污水經(jīng)過粗格柵及提升泵房提升后進入細格柵及沉沙池，再經(jīng)CASS生化處理，尾水采納紫外消毒池進行處理。CASS池產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)帶式濃縮脫水壓濾機脫水后由單螺桿泵輸送到污泥斗準時外運處理。<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009071618118966.jpg”alt=“2.jpg”width=“474”height=“185”/4二期工程工藝流程及說明污水經(jīng)粗格柵和細格柵進行預處理，粗格柵用以去除污水中較大的漂移物和懸浮物，經(jīng)過細格柵處理后的污水進入渦流沉砂池，主要去除其中肯定粒徑的砂粒，以保證后續(xù)設備的正常運行。經(jīng)過渦流沉砂池處理后的污水進入CASS生物池，CASS生物池由生物選擇池(厭氧區(qū))、缺氧區(qū)和主反應區(qū)三部分組成。污水曝氣結束后進入沉淀階段，沉淀一個小時后，進入潷水階段，潷水結束后，潷水器自動上升原位。處理流程圖如圖2。<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009071618110813.jpg”alt=“3.jpg”width=“604”height=“308”/排出的上清液進入轉盤濾池，再通過水渠道流過紫外線消毒系統(tǒng)，尾水經(jīng)過消毒后部分回收利用，部格外排到河涌。部分剩余污泥排入貯泥池，送入帶式污泥濃縮脫水機械脫水機進行濃縮脫水處理，直到含水率降至80%，形成泥餅外運。5主要構筑物及設備參數(shù)5.1粗格柵機械格柵按驅動方式分為臂式、鏈式、鋼索牽引式和齒條式。本工程推舉采納鋼索牽引的格柵除污機，其特點是構造簡潔，運動部件位于地面，維護簡潔，抓斗容量大，可抓撈渠底渣物，運轉穩(wěn)定牢靠。安裝1臺鋼繩牽引式格柵除污機，柵寬B=1.0m，柵隙寬b=21mm，安裝角度α=75°，柵條斷面寬s=10mm，配用電機功率N=2.2kw。在格柵除污機下面安裝一臺帶式輸送機，B=500mm，L=7.0m，N=0.75kW。每道格柵前、后設有閘板供檢修和切換用。5.2提升泵房2提升泵房污水提升泵采納潛水泵濕式安裝，因其具有節(jié)約土建費用，安裝便利，操作簡潔，易于維護等優(yōu)點，因此本工程推舉采納潛水泵。一期工程安裝有3臺潛水泵，2用1備。Q1=230L/s，H=18m，N=58kW(1臺)；Q2=400L/s，H=18m，N=90kW(2臺)。二期工程新增1臺水泵，Q3=400L/s，H=18m,N=90kW，采納進口設備，變頻掌握。5.3細格柵、旋流沉沙池細格柵與旋流沉沙池合建。共設1座，平面尺寸：L×B=17.12m×16.72m。細格柵設計參數(shù)：細格柵機器2臺；設計流量：Qmax=0.49m3/s；過柵流速：Vmax=0.7m/s；柵條間隙：e=5mm；柵前水深：h=1.3m。旋流沉沙池設計參數(shù)：旋流沉沙池左右各一座，每座直徑3.66m，池總深3.70m；設計流量：Qmax=0.49m3/s；水力停留時間：30s。5.4CASS生化池CASS反應池設一座，平面尺寸為82.2m×40.9m，池深6.3m，有效水深為5.5m，分為4格(池)。每池循環(huán)運行一個周期4h，一天6個周期。好氧池溶解氧通過調(diào)整鼓風機的送風量，掌握在2.0mg/L左右。每個反應池設進水電動調(diào)整閥1臺，旋轉式潷水器1臺(水量1800m3/h)，微孔曝氣盤7320個，污泥流泵2臺(每臺流量100m3/h)，剩余污泥泵1臺(每臺流量70m3/h)，兼氧區(qū)設置水下攪拌器2臺(3kw/臺)，出水端設置電動撇渣器1臺(DN300，L=9m，N=0.37kw)。設計參數(shù)：設計流量：3.0萬m3/d，每座共4個池，每個池規(guī)模0.75萬m3/d，水溫：12℃。污泥負荷：0.14kgBOD5/kgMLSS.d?；旌弦簼舛龋?.0g/L。系統(tǒng)泥齡：15.7d。剩余污泥量：3337kgDS/d。5.5紫外線消毒渠線劑量15~30mW·s/c㎡。主要工程內(nèi)容：條形接觸消毒渠1座，平面尺寸：L×B=12.46m×4.6m，接觸區(qū)有效水深0.75m，設紫外線消毒設備1套，功率30kw，配套自動水位掌握儀和水位傳感器。5.6鼓風機房功能：為CASS生化池充氧供應氣源。設備設計規(guī)模為3萬m3/d。設計供氣量67.5m3/min，供氣壓力：0.7bar。選用羅茨鼓風機，設3臺(2用1備)，每臺風量為67.5m/min，風壓0.7bar，配套電機功率110kw。運行方式：依據(jù)好氧池溶解氧濃度的反饋，掌握機組開停及調(diào)整風量。5.7儲泥池和污泥濃縮脫水車間設儲泥池1座分2格，平面尺寸BxL=44m×5.1m，高度4.0m。池內(nèi)設2臺攪拌器，功率1.5kw。儲泥池上進行加蓋處理。為防止磷在厭氧條件下重新釋放，本工程考慮對池內(nèi)進行間歇充氧，掌握磷的釋放。污泥濃縮脫水車間主要功能是把污泥進行濃縮、脫水，降低含水率，便于污泥運輸和最終處置。脫水機采納離心濃縮脫水一體機。設計參數(shù)：剩余污泥干重：3337kg/d；需濃縮污泥量：477m3/d，含水率99.3%，濃縮脫水后污泥量：17m3/d，含水率80%；絮凝劑(PAM)投加量：3~3.5kg/Td·S；離心濃縮脫水一體機2臺，處理力量20~70m3/h·臺，配用電機功率73.5kw；污泥進料泵2臺(1用1備)，流量48m3/h，揚程0.2Mpa，電機功率11Kw；污泥切割泵2臺(1用1備)，流量56m3/h，電機功率4kw；干污泥輸送泵(單螺桿泵)，Q=2.0m3/h，壓力1.8MPaN=2.2kw。5.8生物除臭設備生物除臭設備為成套設備，主要收集粗格柵及提升泵房、細格柵、CASS池、儲泥池的臭氣進行處理，處理力量Q=11500~16500m3/h。設備平面尺寸：LxB=10.8m×6.3m。6CASS池常見特別及解決對策<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009071618110662.jpg”alt=“4.jpg”width=“682”height=“398”/7運行效果及效益二期工程經(jīng)安裝設備和調(diào)試后，運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達標并通過了環(huán)保驗收。實際運行的出水水質(zhì)如表2，滿意《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準，符合國家排污證要求排放。2017年度二期工程污水處理量946.85萬噸，COD削減量804.65噸，氨氮削減量132.42噸。2018年度二期工程污水處理量789.21萬噸，COD削減量670.98噸，氨氮削減量110.82噸。2019年度二期工程污水處理量867.93萬噸，COD削減量737.54噸，氨氮削減量121.35噸，大大削減污染物排放，削減河涌水資源污染，愛護河涌環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，出水水質(zhì)可達地表水Ⅳ標準，有效緩解河涌水質(zhì)的惡化，具有良好的環(huán)境效益。運行過程中，依據(jù)實際進水濃度，嚴格掌握各個設備使用時間，節(jié)省用電用水，節(jié)約能耗；合理使用藥劑劑量，使處理效果達到最佳，不過度用藥，節(jié)省處理成本，提高工程運行的經(jīng)濟效益。部分排水用于中水回用，一部分用于廠里地坪曬水和綠化，一部分用于壓泥車間的污泥濃縮脫水機械的清洗水。一部分用作市政道路曬水和園林綠化，體現(xiàn)出了社會效益明顯。<imgsrc=“/UploadFiles/2020001/20209/Env/202009071618120342.jpg”alt=“5.jpg”width=“469”height=“257”/8結語運用CASS工藝處理城