摘要：介紹了長(zhǎng)沙星沙污水處理廠二期工程設(shè)計(jì)概況和采用的循環(huán)式活性污泥法CASS工藝，對(duì)培菌過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，分析了該污水廠運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出了改進(jìn)措施。對(duì)水中細(xì)小纖維狀漂浮物的去除采取了更換新型旋轉(zhuǎn)網(wǎng)式清污機(jī)的方法進(jìn)行了解決，并對(duì)分建和合建生物選擇區(qū)方式進(jìn)行了討論，提出了建議。

　　關(guān)鍵詞：CASS工藝;調(diào)試;培菌;生物選擇區(qū)

　　長(zhǎng)沙星沙污水處理廠設(shè)計(jì)日處理規(guī)模為12.0×104m3/d，一期工程采用卡魯塞爾氧化溝工藝，日處理8×104m3/d，2003年建成;二期工程2008年建成，采用循環(huán)式活性污泥法CASS工藝，日處理4×104m3/d，占地2.7338×104㎡，由湖南省建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，納污面積7.84km2,服務(wù)人口8.0×104人，工業(yè)廢水與生活污水比例為1：1，處理后尾水排入瀏陽(yáng)河。

　　1工藝流程

　　圖1為該廠二期工程工藝流程。

　　

 

　　污水進(jìn)入CASS反應(yīng)器前段小容積的生物選擇區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行。之后進(jìn)入兼氧區(qū)，對(duì)水質(zhì)水量變化進(jìn)行緩沖，促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化反硝化作用，最后進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，去除有機(jī)污染物。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1。

　　

 

　　1.1預(yù)處理

　　預(yù)處理單元包括粗格柵、提升泵站、細(xì)格柵、旋流沉砂池。粗格柵采用2臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵，單臺(tái)寬1100mm,柵條間隙20mm,安裝角度75°。提升泵站為全地下式，采用3臺(tái)潛水泵，單臺(tái)流量1177.5m3/h,揚(yáng)程11m，功率55KW，2用1備。回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵2臺(tái)，柵槽寬900mm，柵條間隙5mm，安裝角度75°。鐘氏旋流沉砂池2座，單座直徑3050mm，鋼筋砼結(jié)構(gòu)。此階段主要作用是通過(guò)格柵和沉砂池，將污水中的漂浮物和硬質(zhì)細(xì)小物質(zhì)除去，保護(hù)后續(xù)工藝設(shè)備。

　　1.2生物處理

　　生物處理在CASS反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，主要利用創(chuàng)造的缺氧、厭氧、好氧條件，去除BOD5、CODCr、N、P等污染物。CASS池分三個(gè)區(qū)，即選擇區(qū)，兼氧區(qū)，主反應(yīng)區(qū)。在選擇區(qū)中，污水中的溶解性有機(jī)物質(zhì)能通過(guò)酶反應(yīng)機(jī)理而迅速去除，回流污泥中的硝酸鹽可在此選擇區(qū)中得到反硝化，選擇區(qū)的最基本功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹;兼氧區(qū)內(nèi)微量曝氣，亦可調(diào)節(jié)曝氣區(qū)進(jìn)行缺氧除磷;主反應(yīng)區(qū)內(nèi)主要進(jìn)行降解有機(jī)物和硝化，同時(shí)也進(jìn)行著硝化--反硝化過(guò)程。[1]該廠共設(shè)4格CASS池，每格池內(nèi)分生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，每格可獨(dú)立運(yùn)行。單格平面尺寸：B×L=24×47m，水深：最高水位時(shí)6.0米，潷后水位3.9m，超高0.7m，鋼筋砼結(jié)構(gòu)。生物選擇區(qū)容積1728m3、兼氧區(qū)4032m3、主反應(yīng)區(qū)21312m3。設(shè)計(jì)污泥濃度3500mg/L，污泥負(fù)荷為0.0633kgBOD5/kgSS•d，水力停留時(shí)間16hr，采用微孔鼓風(fēng)曝氣充氧，所需供風(fēng)量為218m3/min，污泥回流采用潛水泵，回流比R為20%，回流污泥經(jīng)過(guò)流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入預(yù)缺氧區(qū)。

　　2CASS工藝的主要特點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝及經(jīng)典SBR工藝相比，CASS工藝具有以下四個(gè)方面的特征：

　　2.1根據(jù)生物選擇原理，利用位于系統(tǒng)前端的生物選擇區(qū)對(duì)磷的釋放、反硝化作用及對(duì)進(jìn)水中有機(jī)底物的快速吸附及吸收作用，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;

　　2.2可變?nèi)莘e的運(yùn)行提高了系統(tǒng)對(duì)水量水質(zhì)變化的適應(yīng)性和操作的靈活性;

　　2.3根據(jù)生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理，采用多池串聯(lián)運(yùn)行，使廢水在反應(yīng)器的流動(dòng)呈現(xiàn)出整體推流而在不同區(qū)域內(nèi)為完全混合的復(fù)雜流態(tài)，不僅保證了穩(wěn)定的處理效果，而且提高了容積利用率;

　　2.4通過(guò)對(duì)生物速率的控制，使反應(yīng)器以厭氧-缺氧-好氧-缺氧-厭氧的序批方式運(yùn)行，使其具有優(yōu)良的脫氮除磷效果，降低了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。[2]

　　3活性污泥的培養(yǎng)與馴化

　　單體調(diào)試以后，開(kāi)始進(jìn)水和培菌，第一階段，采取連續(xù)進(jìn)水進(jìn)泥再悶曝的方式，增加系統(tǒng)活性污泥。將4格CASS池分成兩組，1、2#為A組，3、4#為B組，先向A組內(nèi)進(jìn)水，同時(shí)以300m3/h的污泥泵將一期工程的剩余污泥抽至A組的生物選擇區(qū)，進(jìn)水進(jìn)泥的同時(shí)進(jìn)行曝氣，污泥不回流，控制選擇區(qū)、厭氧區(qū)、主反應(yīng)區(qū)DO分別為：≤0.2mg/L、≤0.5mg/L、2.5—3.5mg/L。滿(mǎn)水曝氣3h后，沉淀1h、潷水1h，每天運(yùn)行4個(gè)周期。A組沉淀潷水時(shí)，B組進(jìn)水，然后進(jìn)行與A組相同的操作。如此操作6天后，主反應(yīng)區(qū)污泥濃度MLSS1000-1200mg/L，經(jīng)計(jì)算，決定轉(zhuǎn)入60%負(fù)荷工況試運(yùn)行。

　　第二階段，60%負(fù)荷、4池聯(lián)動(dòng)、連續(xù)進(jìn)水試運(yùn)行。控制進(jìn)水流量1200m3/h,按照進(jìn)水曝氣1h,曝氣1h,沉淀1h,潷水1h的方式進(jìn)行4池聯(lián)動(dòng)，開(kāi)啟污泥回流，將主反應(yīng)區(qū)底部的污泥回流至生物選擇區(qū)，回流比20%。調(diào)整潷水器的潷水高度為1.5米(設(shè)計(jì)正常潷水高度為2.1m)。DO控制與一階段相同。如此操作15天后，污泥濃度進(jìn)一步升高，達(dá)到2000-2500mg/L，污泥外觀由黑色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥梁稚�，鏡檢結(jié)果表明：污泥顏色較淺，菌膠團(tuán)密實(shí)，鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)大量出現(xiàn)，活性較好，出水CODCr、BOD5、SS處理效率分別達(dá)到75%、73%、80%。由此可見(jiàn)，本系統(tǒng)活性污泥達(dá)到設(shè)計(jì)工況運(yùn)行條件。

　　第三階段，100%負(fù)荷正常運(yùn)行。控制進(jìn)水流量1650m3/h,按照第二階段方法操作，控制控制選擇區(qū)、厭氧區(qū)、主反應(yīng)區(qū)DO分別為：≤0.2mg/L、≤0.5mg/L、1.5—2.5mg/L，潷水器潷水高度調(diào)整至設(shè)計(jì)正常值2.1m，在沉淀和潷水階段排泥，每個(gè)工藝周期排泥24分鐘，流量為150m3/h,4格CASS池每天排泥1440m3。運(yùn)行10天后，污泥濃度達(dá)到3000mg/L,鏡檢顯示：大量累枝蟲(chóng)成簇出現(xiàn)，較多鐘蟲(chóng)、吸管蟲(chóng)、楯纖蟲(chóng)活性較好。處理效果如表2，表明活性污泥系統(tǒng)基本培養(yǎng)馴化成熟。

　　

 

　　4CASS運(yùn)行的影響因素及解決措施

　　4.1出水漂浮物較多，影響感官效果。運(yùn)行期間，水質(zhì)指標(biāo)CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但出水中細(xì)小的纖維狀漂浮物較多。經(jīng)分析，主要是細(xì)格柵的除渣效果問(wèn)題，根據(jù)設(shè)計(jì)，細(xì)格柵槽寬為900mm,設(shè)備寬度為800mm，實(shí)際安裝時(shí)，設(shè)備與土建之間100mm的距離用橡膠擋板對(duì)水流進(jìn)行了阻擋，加上回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵本身包括每邊各50mm的框架，實(shí)際過(guò)水槽寬減少到700mm,過(guò)水?dāng)嗝嬉虼藴p少了22%，導(dǎo)致過(guò)柵流速較快，細(xì)小纖維狀浮渣就從柵條中穿過(guò)。為了解決這一問(wèn)題，該廠換用了新型旋轉(zhuǎn)網(wǎng)式清污機(jī)，過(guò)網(wǎng)流速≤0.8m/s，安裝角度30°，截污網(wǎng)間隙 5mm，清污機(jī)長(zhǎng)度5500mm。更換新的清污機(jī)以后，出水中細(xì)小的漂浮物減少約80%。

　　4.2CASS系統(tǒng)生物選擇區(qū)的設(shè)置問(wèn)題。該廠CASS池為4格獨(dú)立分開(kāi)的系統(tǒng)，每格都由選擇區(qū)、厭氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，4格分開(kāi)進(jìn)水、回流和排泥。在運(yùn)行過(guò)程中，由于系統(tǒng)的不均衡性，4池實(shí)際運(yùn)行工況不一致，2#的剩余污泥泵流量略低于設(shè)計(jì)值，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行積累，該池的污泥濃度高于其他三池達(dá)40%，在同樣曝氣強(qiáng)度下，DO值低于其他三池約0.3mg/L，每隔一段時(shí)間，只能采取手動(dòng)控制方式，強(qiáng)制2#池增加排泥，對(duì)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行造成不利影響。據(jù)了解，揚(yáng)州湯旺污水廠二期工程的CASS系統(tǒng)采用了合建選擇區(qū)的設(shè)計(jì)，順利解決了該問(wèn)題。技術(shù)人員對(duì)兩種方式進(jìn)行了對(duì)比討論，認(rèn)為分設(shè)選擇區(qū)可以防止短時(shí)間沖擊負(fù)荷對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成重大打擊，如果進(jìn)水水質(zhì)短時(shí)間內(nèi)濃度過(guò)高或含有毒害物質(zhì)，只會(huì)對(duì)某一格產(chǎn)生影響，不會(huì)影響其他池的運(yùn)行;合建選擇區(qū)則可以更好的保障系統(tǒng)的均衡性。所以，在水質(zhì)變化較大的地區(qū)(如一些工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū))選用CASS工藝，可以采用分設(shè)選擇區(qū)，而水質(zhì)穩(wěn)定的地區(qū)，建議采用合建選擇區(qū)的方式。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，長(zhǎng)沙星沙污水處理廠二期工程采用的循環(huán)式活性污泥法CASS工藝和對(duì)該污水廠運(yùn)行過(guò)程的改進(jìn)措施，效果顯著。另外對(duì)水中細(xì)小纖維狀漂浮物的去除采取了更換新型旋轉(zhuǎn)網(wǎng)式清污機(jī)的解決方法，以及對(duì)分建和合建生物選擇區(qū)方式的建議，有一定的借鑒意義，值得推廣應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]楊亞靜，李亞新.CASS工藝的理論與設(shè)計(jì)計(jì)算[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2005，15(13)：186-188.

　　[2]李軍，楊秀山，彭永臻.微生物與水處理工程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

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