CASS法在湖州市碧浪污水處理廠的應用

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簡介： 湖州市碧浪污水處理廠采用了CASS處理工藝，它的主要特點是高效、穩(wěn)定、工藝流程簡單，在有效去除污水中有機污染物的同時，具有脫氮除磷的良好性能，同時污水處理廠的高度自動化控制水平可以大大降低污水廠的運行成本。本文介紹了該污水處理廠的主要處理工藝、設計要點以及特點。
關鍵字：CASS法 污水處理 脫氮除磷

1 概述

　　湖州市位于浙江省北部、太湖南岸。九五期間，由于太湖水體污染，已經(jīng)嚴重影響了太湖流域的人民生活，制約了經(jīng)濟發(fā)展。為了治理太湖、緩解太湖水體的污染，市政府決定在湖州市建設幾座污水處理廠。碧浪污水處理廠就是其中之一。它位于湖州市碧浪小區(qū)，污水處理規(guī)模為10000m3/d，小區(qū)采用雨污分流制排水，整個小區(qū)的生活污水由污水管道收集后排入該廠處理。

　　碧浪污水處理廠工程由北京美華博大工程有限公司總承包，將于2002年6月進行正式調(diào)試。

　　2 污水處理工藝

　　為適應中小城鎮(zhèn)的功能特點，確保出水水質(zhì)，污水處理工藝必須考慮除磷脫氮且總體布置合理美觀。在以活性污泥法為基礎的二級處理流程中，可供選擇的具有明顯脫氮除磷效果的流程有：A2/O工藝、VIP工藝、UCT工藝、Bardcnpho工藝和A/O+Phostrip工藝、CASS工藝等。經(jīng)過審核比較本工程最終選擇了CASS工藝為本工程污水處理工藝。

　　CASS（Cyclic Actiavated Sludge System）工藝作為SBR處理技術(shù)的一個改進，不僅具備SBR法工藝簡單可*、運行方式靈活、自動化程度高的特點，而且具有明顯的除磷脫氮功能，這一功能的實現(xiàn)在于CASS池通過隔墻將反應區(qū)分為功能不同的幾個區(qū)域，因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機負荷不同，各池中占優(yōu)化的生物相亦不同。盡管單池為間隙操作運行，但使整個過程達到連續(xù)進水，連續(xù)出水。同時在傳統(tǒng)SBR池前或池中設選擇器及厭氧區(qū)，相當于厭氧、缺氧、好氧階段串聯(lián)起來，提高了除磷脫氮效果。

　　CASS工藝主要優(yōu)點如下：

　?、?生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運行，使基質(zhì)BOD5和生物體MLVSS濃度隨時間的變化梯度加大，保持較高的活性污泥濃度，增加了生化反應推動力，提高了處理效率。靜止沉淀時，活性污泥處于缺氧狀態(tài)，氧化合成大為減弱，但生物體內(nèi)源呼吸在進行，保證了出水水質(zhì)。

　?、?工藝流程簡單，運行方式靈活，無二次沉淀池，取消了大型貴重的刮泥機械的污泥設備。擴建方便。

　　⑶ 生化池分生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū)，利用生物選擇器及厭氧區(qū)對磷的釋放、反硝化作用以及對進水中有機底物的快速吸附及吸收作用，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時，曝氣區(qū)和靜止沉淀的過程中都同時進行著硝化和反硝化反應，因而具有除磷脫氮的作用。

　?、?生物選擇器的作用，是集中接納含有高濃度有機物的來水和處于“饑餓”狀態(tài)的回流活性污泥。具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用，可有效的防止污泥膨脹。

　　⑸ 進水水量、水質(zhì)的波動可用改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖，具有較強的適應性。

　?、?自動化程度高，保證出水水質(zhì)。

　?、?半靜止狀態(tài)沉淀，表面水力和固體負荷低，沉淀效果好。

　　⑻ 特別適合于中小城市污水處理廠的建設。

　　CASS法主要缺點為設備閑置率較高，因采用降堰排水，水頭損失大。由于自動化程度高，故對操作人員的素質(zhì)要求也高。

　　3 工藝設計特點

　　湖州碧浪污水處理廠在設計中緊緊圍繞著居住小區(qū)內(nèi)建設的特殊情況，力求占地小、美觀，同周圍景觀相協(xié)調(diào)、運行管理方便、運行費用低和保證除磷脫氮的原則進行設計。經(jīng)過周密嚴謹?shù)脑O計，采用以下多種手段以期達到上述效果。

　　3.1 構(gòu)筑物高度設計

　　考慮到本污水處理廠在生活小區(qū)之內(nèi)，對環(huán)境不能造成不利的影響。因此，在進水泵房后設置了調(diào)節(jié)池。由潛污泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水提升到CASS池。設計時必須考慮CASS法在排水時最低水位高出河床的最高水位時，整個廠區(qū)的構(gòu)筑物就可以全部降低了，調(diào)節(jié)池采用地下式，CASS池采用半地下式。

　　3.2 降低噪音設計

　　為了最大限度地降低噪音，CASS池的曝氣采用臺灣產(chǎn)TR型水下曝氣機，極大地降低了污水處理的噪音。

　　3.3 除臭設計

　　除CASS池為半地下式外，其余均為地下式，并盡可能加蓋。因此，污水處理過程中產(chǎn)生的臭味，可得到有效控制。

　　3.4 CASS生化池設計

　　本工程另外一個特有和創(chuàng)新之處是CASS池設計為圓形利浦罐結(jié)構(gòu)。CASS池沿塘布置，具有一定的視覺沖擊效果，施工周期明顯縮短。為了達到相同的脫氮磷效果，將圓形池設計成3個同心圓。從內(nèi)到外分別為選擇器、厭氧區(qū)、主曝氣區(qū)。他們的容積比為1:5:30。選擇器設在內(nèi)環(huán)，其最基本的功能是防止污泥膨脹。在選擇器、污水中溶解性有機物質(zhì)能通過生物吸附作用得到迅速去除?；亓魑勰嘀械南跛猁}也可在此選擇器中得以反硝化反應。厭氧區(qū)設置在池子的中環(huán)，主要是創(chuàng)造生物反硝化的條件，同時在此區(qū)內(nèi)污泥中的嗜磷菌充分地釋放出已吸收的磷，為在好氧區(qū)內(nèi)再吸磷創(chuàng)造條件。池子的外環(huán)為曝氣區(qū)，主要進行BOD5降解和同時進行硝化過程，同時，嗜磷菌在此區(qū)內(nèi)大量吸收污水中的磷而進入污泥中，通過剩余污泥的外排而實現(xiàn)除磷，為保證污水經(jīng)處理后總磷小于0.5mg/L，設計中增加了在生化系統(tǒng)中投加化學混凝劑的系統(tǒng)，使化學法除磷與生化法除磷同時進行，污泥回流、剩余污泥排放系統(tǒng)設在池子的外環(huán)。采用潛污泵，污泥不斷地從主曝氣區(qū)抽送至生物選擇器中。污泥回流約為進水量的20%。潷水器設于后應池的外環(huán)。

　　3.5 污泥處理工藝設計

　　為防止隨污泥排出系統(tǒng)的磷的復漏，污泥處理采用帶式濃縮脫水一體機。脫水后的污泥根據(jù)其污水的特性，采用脫水后加工制成花卉肥料進行消化，這樣既解決污泥出路，也可取得一些經(jīng)濟效益。

　　3.6 自動控制設計

　　碧浪污水處理廠具有較高的自動化水平，PLC和儀表全部先用進口品牌，并且在進出水口的必要位置設置在線檢測儀表，將檢測結(jié)果信號送至中控室，操作人員在中控室即可觀測到每個構(gòu)筑物內(nèi)的水質(zhì)狀況，了解每個步驟的運行情況，并可在中控室操作，當然也可在現(xiàn)場操作。改善了操作人員的工作環(huán)境。

　　3.7 構(gòu)筑物及建筑物設計

　　該廠的建筑物主要包括：綜合樓、配電間和機修車庫，在建筑結(jié)構(gòu)和風格充分和碧浪小區(qū)建筑物特點協(xié)調(diào)一致。關鍵構(gòu)筑物CASS池采用德國LIPU簡倉技術(shù)，其制作方法簡單，工期較短、美觀，占地少。

　作者單位：湖州市自來水公司

　摘自《環(huán)境工程》（國家級刊物）