行業(yè)資訊
鋼廠(chǎng)生活污水處理CASS工藝設計與運行
循環(huán)活性污泥法CASS工藝實(shí)際上是將變容積活性污泥法和生物選擇器原理有機結合起來(lái)的一種具有同步脫氮除磷功能的間歇活性污泥處理工藝。文章主要介紹了CASS的工藝原理、運行方式，通過(guò)工程實(shí)例來(lái)論述鋼鐵廠(chǎng)生活污水處理CASS工藝的設計、運行情況。
關(guān)鍵詞：鋼廠(chǎng)；生活污水處理；CASS工藝
1 工程簡(jiǎn)介
為避免集中排放的生活污水對周邊環(huán)境造成影響，某鋼廠(chǎng)建設了處理規模為1800m3/d的生活污水處理站，采用CASS工藝處理鋼廠(chǎng)公輔設施產(chǎn)生的生活污水。該鋼廠(chǎng)生活污水處理系統主要收集廠(chǎng)區廁所、食堂以及污水處理站自身產(chǎn)生的生活污水，其主要污染物有CODcr、BOD5、SS等物質(zhì)。處理達標的中水主要用于廠(chǎng)區綠化、澆灑道路等。
1.1 CASS工藝特征
根據本污水處理系統工程特點(diǎn)、功能、要求及污水排放特征，采用CASS法對生活污水進(jìn)行處理，因為生活污水中的BOD5/CODcr為0.7左右，可生化性較好。根據污水綜合排放標準，出水有NH3-N及磷的限制，所以在選擇污水處理工藝時(shí)除了考慮除解有機物外，還應考慮到脫氮及除磷，因此選用工藝成熟、運行可靠的CASS法處理工藝。CASS技術(shù)的核心是CASS池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池。
CASS工藝的主要特征有兩個(gè)。其一是在進(jìn)水區設置一個(gè)容積較小的污水與污泥的接觸區，即生物選擇器；其二是活性污泥有反應器回流，在生物選擇器內與進(jìn)入的新鮮污水混合、接觸，創(chuàng )造微生物種群在高濃度、高負荷環(huán)境下競爭生存的條件，從而選擇出適應該系統生存的獨特微生物種群，并有效地抑制絲狀菌的過(guò)分繁殖，從而避免污泥膨脹現象的產(chǎn)生，提高系統的穩定性。根據需要處理的污水進(jìn)水BOD5、NH3-N、TP等水質(zhì)參數，來(lái)考慮脫氮除磷，并將反應階段設計成為缺氧-好氧-厭氧環(huán)境，污泥得到再生并達到脫氮除磷的效果。
1.2 設計規模及設計水質(zhì)
通過(guò)分析類(lèi)似規模鋼鐵廠(chǎng)的污水排放量，同時(shí)又考慮該鋼廠(chǎng)以后擴建的可能性，將該污水處理站的處理規模定為1800m3/d。出水水質(zhì)執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（GB18918-2002）二級標準。進(jìn)出水水質(zhì)指標如下所示：
PH：6.5～8.5（進(jìn)水），6.5～9（出水）；SS（mg/L）：220（進(jìn)水），≤30（出水）
BOD5（mg/L）：250（進(jìn)水），≤30（出水）；CODcr（mg/L）：350（進(jìn)水），≤100（出水）；
NH3-N（mg/L）：50（進(jìn)水），≤25（出水）；TP（mg/L）：5（進(jìn)水），≤3（出水）；
動(dòng)植物油（mg/L）：10（進(jìn)水），5（出水）；糞大腸菌群數（個(gè)/L）：任意值（進(jìn)水），≤104（出水）；
色度（度）：任意值（進(jìn)水），≤40（出水）
1.3 工藝流程
該鋼鐵廠(chǎng)污水處理站的工藝流程詳見(jiàn)圖1。
圖1 污水處理站工藝流程圖
1.4 工藝流程說(shuō)明
污水處理站自身產(chǎn)生的生活污水自流進(jìn)入站內調節池，在調節池內充分均質(zhì)、均量并加壓后與鋼廠(chǎng)有壓生活污水一道經(jīng)過(guò)粗、細格柵去除污水中的SS、固體顆粒等雜物，之后進(jìn)入旋流沉砂器，除砂后自流進(jìn)入CASS池內生化、沉淀處理。
生活污水處理系統設CASS池2座，每天處理2批，工序為進(jìn)水→曝氣→靜止沉淀→排水。本工藝采用CASS法工藝將缺氧、好氧、沉淀處理系統合并在一個(gè)水池進(jìn)行處理，以達到反硝化脫氮的目的，缺氧利用空氣進(jìn)行定時(shí)微曝氣使污水與污泥進(jìn)行混合，在缺氧過(guò)程中反硝化菌將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮（N2），控制溶解氧在0.5mg/L以下，兼性反硝化菌利用污水中的有機碳源作為氫供給體，將來(lái)自好氧處理中的硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮氣排入大氣，同時(shí)有機物得到降解，利用活性污泥中的聚酸菌在缺氧過(guò)程中可吸收去除一部分的有機物，同時(shí)釋放出大量的磷。然后在曝氣好氧段污水中的有機物在其中得到氧化分解，同時(shí)聚磷菌將超量地攝取污水中的磷，進(jìn)入活性污泥，通過(guò)高磷剩余污泥的排放使污水中的磷得到去除。
CASS池處理后的水通過(guò)潷水器排到中水儲水池，中水儲水池內投加NaCLO溶液，進(jìn)行消毒處理，經(jīng)過(guò)消毒處理的污水達到污水回用水標準后，回用于綠化和道路澆灑，多余水自流到生產(chǎn)廢水處理系統原水池。
CASS池內污泥采用間斷排泥，由污泥提升泵提升到污泥脫水系統統一處理。
1.5 主要構筑物及設備參數
1.5.1 站區生活污水調節池：1座，設計水力停留時(shí)間6h；安裝40QW（I）10-15-1.1型潛污泵2臺，1用1備。
1.5.2 格柵渠道：2條，單條渠道寬度0.7m；內設粗、細格柵各2臺；粗格柵柵隙為20mm，細格柵為5mm；格柵安裝角：75°。格柵前后設有液位差計，清渣工作可根據液位差或設定的時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行。
1.5.3 旋流沉砂池：內設XLC旋流沉砂器1臺，處理水量360m3/h，直徑2.130m。
1.5.4 CASS反應池：2座，單池有效容積約為1000m3，池長(cháng)30m，池寬8m，有效水深4.7m；生物選擇區容積占反應池總容積的6%；設計運行時(shí)間6h，其中曝氣4h，沉淀2h，排水1h，閑置1h；運行期間連續進(jìn)水、間斷排水；排出比1：4；每座CASS池設置1臺XBS-400型潷水器、680套YMB-219微孔膜片式曝氣器、2臺50QW（I）25-15-2.2型回流污泥泵和2臺40QW（I）12-30-2.2型剩余污泥泵，污泥泵均為1用1備。
1.5.5 中水儲水池：1座，有效容積約為200m3，池長(cháng)16.4m，池寬5.5m，有效水深2.4m，內設數道隔墻用于導流；采用NaCLO溶液進(jìn)行消毒；池內安裝100QW（I）70-22-11型潛污泵2臺，1用1備。
1.5.6 鼓風(fēng)機房：內設BK7011型羅茨鼓風(fēng)機3臺，2用1備。
2 CASS工藝的運行
CASS工藝以一定的時(shí)間序列運行，其運行過(guò)程包括進(jìn)水-曝氣-沉淀-排水-閑置等階段并組成其運行的一個(gè)周期。
與傳統意義的SBR工藝不同，CASS工藝在進(jìn)水階段，不設單純的充水過(guò)程或缺氧進(jìn)水混合過(guò)程。CASS工藝在沉淀階段無(wú)進(jìn)水，保證了沉淀過(guò)程在靜止的環(huán)境中進(jìn)行，并使排水的穩定性得到保障；在操作循環(huán)的曝氣階段（同時(shí)進(jìn)水）完成生物降解過(guò)程；在非曝氣階段完成泥水分離；排水裝置是移動(dòng)式自動(dòng)潷水器，借此將每一循環(huán)操作中所處理的污水經(jīng)沉淀后排出系統。一個(gè)運行周期結束后，重復上一周期的運行并由此循環(huán)不止。循環(huán)過(guò)程中，反應器內的水位隨進(jìn)水而由初始的設計最低水位逐漸上升至最高設計水位，因而是一個(gè)變容積的過(guò)程。
3 結束語(yǔ)
3.1 通過(guò)水位控制和時(shí)間控制兩種方式，針對不同的水力負荷自動(dòng)調整運行工況，實(shí)現CASS工藝的靈活運轉。
3.2 在CASS池的實(shí)際運行中，根據高、低負荷的運行狀況，鼓風(fēng)機可以全開(kāi)或者關(guān)閉一臺運行，控制曝氣量、利于節能，可實(shí)現優(yōu)化控制。
3.3 通過(guò)對沉淀、排水時(shí)間的優(yōu)化設計，來(lái)提高系統適應水量、水質(zhì)變化的能力。
關(guān)鍵詞：鋼廠(chǎng)；生活污水處理；CASS工藝
1 工程簡(jiǎn)介
為避免集中排放的生活污水對周邊環(huán)境造成影響，某鋼廠(chǎng)建設了處理規模為1800m3/d的生活污水處理站，采用CASS工藝處理鋼廠(chǎng)公輔設施產(chǎn)生的生活污水。該鋼廠(chǎng)生活污水處理系統主要收集廠(chǎng)區廁所、食堂以及污水處理站自身產(chǎn)生的生活污水，其主要污染物有CODcr、BOD5、SS等物質(zhì)。處理達標的中水主要用于廠(chǎng)區綠化、澆灑道路等。
1.1 CASS工藝特征
根據本污水處理系統工程特點(diǎn)、功能、要求及污水排放特征，采用CASS法對生活污水進(jìn)行處理，因為生活污水中的BOD5/CODcr為0.7左右，可生化性較好。根據污水綜合排放標準，出水有NH3-N及磷的限制，所以在選擇污水處理工藝時(shí)除了考慮除解有機物外，還應考慮到脫氮及除磷，因此選用工藝成熟、運行可靠的CASS法處理工藝。CASS技術(shù)的核心是CASS池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池。
CASS工藝的主要特征有兩個(gè)。其一是在進(jìn)水區設置一個(gè)容積較小的污水與污泥的接觸區，即生物選擇器；其二是活性污泥有反應器回流，在生物選擇器內與進(jìn)入的新鮮污水混合、接觸，創(chuàng )造微生物種群在高濃度、高負荷環(huán)境下競爭生存的條件，從而選擇出適應該系統生存的獨特微生物種群，并有效地抑制絲狀菌的過(guò)分繁殖，從而避免污泥膨脹現象的產(chǎn)生，提高系統的穩定性。根據需要處理的污水進(jìn)水BOD5、NH3-N、TP等水質(zhì)參數，來(lái)考慮脫氮除磷，并將反應階段設計成為缺氧-好氧-厭氧環(huán)境，污泥得到再生并達到脫氮除磷的效果。
1.2 設計規模及設計水質(zhì)
通過(guò)分析類(lèi)似規模鋼鐵廠(chǎng)的污水排放量，同時(shí)又考慮該鋼廠(chǎng)以后擴建的可能性，將該污水處理站的處理規模定為1800m3/d。出水水質(zhì)執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（GB18918-2002）二級標準。進(jìn)出水水質(zhì)指標如下所示：
PH：6.5～8.5（進(jìn)水），6.5～9（出水）；SS（mg/L）：220（進(jìn)水），≤30（出水）
BOD5（mg/L）：250（進(jìn)水），≤30（出水）；CODcr（mg/L）：350（進(jìn)水），≤100（出水）；
NH3-N（mg/L）：50（進(jìn)水），≤25（出水）；TP（mg/L）：5（進(jìn)水），≤3（出水）；
動(dòng)植物油（mg/L）：10（進(jìn)水），5（出水）；糞大腸菌群數（個(gè)/L）：任意值（進(jìn)水），≤104（出水）；
色度（度）：任意值（進(jìn)水），≤40（出水）
1.3 工藝流程
該鋼鐵廠(chǎng)污水處理站的工藝流程詳見(jiàn)圖1。
圖1 污水處理站工藝流程圖
1.4 工藝流程說(shuō)明
污水處理站自身產(chǎn)生的生活污水自流進(jìn)入站內調節池，在調節池內充分均質(zhì)、均量并加壓后與鋼廠(chǎng)有壓生活污水一道經(jīng)過(guò)粗、細格柵去除污水中的SS、固體顆粒等雜物，之后進(jìn)入旋流沉砂器，除砂后自流進(jìn)入CASS池內生化、沉淀處理。
生活污水處理系統設CASS池2座，每天處理2批，工序為進(jìn)水→曝氣→靜止沉淀→排水。本工藝采用CASS法工藝將缺氧、好氧、沉淀處理系統合并在一個(gè)水池進(jìn)行處理，以達到反硝化脫氮的目的，缺氧利用空氣進(jìn)行定時(shí)微曝氣使污水與污泥進(jìn)行混合，在缺氧過(guò)程中反硝化菌將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮（N2），控制溶解氧在0.5mg/L以下，兼性反硝化菌利用污水中的有機碳源作為氫供給體，將來(lái)自好氧處理中的硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮氣排入大氣，同時(shí)有機物得到降解，利用活性污泥中的聚酸菌在缺氧過(guò)程中可吸收去除一部分的有機物，同時(shí)釋放出大量的磷。然后在曝氣好氧段污水中的有機物在其中得到氧化分解，同時(shí)聚磷菌將超量地攝取污水中的磷，進(jìn)入活性污泥，通過(guò)高磷剩余污泥的排放使污水中的磷得到去除。
CASS池處理后的水通過(guò)潷水器排到中水儲水池，中水儲水池內投加NaCLO溶液，進(jìn)行消毒處理，經(jīng)過(guò)消毒處理的污水達到污水回用水標準后，回用于綠化和道路澆灑，多余水自流到生產(chǎn)廢水處理系統原水池。
CASS池內污泥采用間斷排泥，由污泥提升泵提升到污泥脫水系統統一處理。
1.5 主要構筑物及設備參數
1.5.1 站區生活污水調節池：1座，設計水力停留時(shí)間6h；安裝40QW（I）10-15-1.1型潛污泵2臺，1用1備。
1.5.2 格柵渠道：2條，單條渠道寬度0.7m；內設粗、細格柵各2臺；粗格柵柵隙為20mm，細格柵為5mm；格柵安裝角：75°。格柵前后設有液位差計，清渣工作可根據液位差或設定的時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行。
1.5.3 旋流沉砂池：內設XLC旋流沉砂器1臺，處理水量360m3/h，直徑2.130m。
1.5.4 CASS反應池：2座，單池有效容積約為1000m3，池長(cháng)30m，池寬8m，有效水深4.7m；生物選擇區容積占反應池總容積的6%；設計運行時(shí)間6h，其中曝氣4h，沉淀2h，排水1h，閑置1h；運行期間連續進(jìn)水、間斷排水；排出比1：4；每座CASS池設置1臺XBS-400型潷水器、680套YMB-219微孔膜片式曝氣器、2臺50QW（I）25-15-2.2型回流污泥泵和2臺40QW（I）12-30-2.2型剩余污泥泵，污泥泵均為1用1備。
1.5.5 中水儲水池：1座，有效容積約為200m3，池長(cháng)16.4m，池寬5.5m，有效水深2.4m，內設數道隔墻用于導流；采用NaCLO溶液進(jìn)行消毒；池內安裝100QW（I）70-22-11型潛污泵2臺，1用1備。
1.5.6 鼓風(fēng)機房：內設BK7011型羅茨鼓風(fēng)機3臺，2用1備。
2 CASS工藝的運行
CASS工藝以一定的時(shí)間序列運行，其運行過(guò)程包括進(jìn)水-曝氣-沉淀-排水-閑置等階段并組成其運行的一個(gè)周期。
與傳統意義的SBR工藝不同，CASS工藝在進(jìn)水階段，不設單純的充水過(guò)程或缺氧進(jìn)水混合過(guò)程。CASS工藝在沉淀階段無(wú)進(jìn)水，保證了沉淀過(guò)程在靜止的環(huán)境中進(jìn)行，并使排水的穩定性得到保障；在操作循環(huán)的曝氣階段（同時(shí)進(jìn)水）完成生物降解過(guò)程；在非曝氣階段完成泥水分離；排水裝置是移動(dòng)式自動(dòng)潷水器，借此將每一循環(huán)操作中所處理的污水經(jīng)沉淀后排出系統。一個(gè)運行周期結束后，重復上一周期的運行并由此循環(huán)不止。循環(huán)過(guò)程中，反應器內的水位隨進(jìn)水而由初始的設計最低水位逐漸上升至最高設計水位，因而是一個(gè)變容積的過(guò)程。
3 結束語(yǔ)
3.1 通過(guò)水位控制和時(shí)間控制兩種方式，針對不同的水力負荷自動(dòng)調整運行工況，實(shí)現CASS工藝的靈活運轉。
3.2 在CASS池的實(shí)際運行中，根據高、低負荷的運行狀況，鼓風(fēng)機可以全開(kāi)或者關(guān)閉一臺運行，控制曝氣量、利于節能，可實(shí)現優(yōu)化控制。
3.3 通過(guò)對沉淀、排水時(shí)間的優(yōu)化設計，來(lái)提高系統適應水量、水質(zhì)變化的能力。
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